《分子晶体与原子晶体》教案

教学目标

知识与技能：

1、了解分子晶体的概念。

2、了解冰、二氧化碳的晶体结构及晶体中分子间作用力类型。 3、掌握分子晶体关于熔、沸点等方面的物理性质。 过程与方法：

联系旧知识，学习新知识，通过列举各种晶体及其特征，达到逐个掌握的目的。 情感、态度与价值观：

通过对水结冰密度减小这一学生已知事实的讲解，激发学生探究物质内部结构奥秘的兴趣

教学重点

分子晶体的概念、结构特点

教学难点

氯键对冰晶体结构和性质的影响

教学过程

【问题讨论】雪花、冰糖、食盐、水晶和电木(酚醛树脂)这些固体，是否属于晶体？若不是晶体，请说明理由。

雪花、冰糖、食盐、水晶都是晶体。 电木不是晶体。它是高聚物，无固定的熔点。 【阅读】教材碘晶胞、干冰晶胞

这两个晶胞有何共同点？

组成这两个晶胞的微粒都是分子。

【师】这节课我们来学习第三节——分子晶体和原子晶体 【板书】第三节——分子晶体和原子晶体 一、分子晶体

1．定义：只含有分子的晶体。 ．

【师】1、既然组成分子晶体的微粒都是分子，那这些微粒之间存在着哪些作用呢？ 范德华力(分子间作用力)与氢键

2、据此，可推断出分子晶体有哪些特点？ 熔、沸点低、硬度小 【板书】2．分子晶体的特点

有单个分子存在，化学式就是分子式。熔、沸点低、硬度小，易升华。 【师】根据分子晶体的概念，哪些物质的晶体属于分子晶体呢？ 【板书】3．分子晶体的形成 ⑴所有非金属气态氢化物。

⑵多数非金属单质。如卤素(X2)、氧(O2)、氢(H2)、氮(N2)、白磷(P4)、硫(S8)、C60等。 ⑶多数非金属氧化物。如：CO2、P4O6、P4O10、SO2等。 ⑷所有的酸。 ⑸绝对大多数有机物。

【师】下面，我们来看一下分子晶体都有哪些物理性质。 【板书】4．分子晶体的物理性质 ⑴分子晶体不导电。

【师】物质导电的条件是存在自由移到的电子或离子。由于构成分子晶体的粒子都是分子，不管是晶体还是晶体熔化成的液体，都没有带电荷的离子存在。因此，分子晶体及它熔化成的液体都不导电(但碲能导电)。分子晶体溶于水时，有的能导电(如：HCl)，有的不能导电(如：CH3CH2OH)。

【板书】⑵分子晶体的溶解性和熔、沸点。

【师】组成分子的分子不同，分子晶体的性质也不同。如在溶解性以及熔沸点上，不同晶体之间存在着较大的差异。

【板书】溶 解 性：相似相溶、氢键；

熔、沸点：氢键、分子间作用力、分子的极性。 5．分子晶体的结构特征和结构模型

⑴如果分子间作用力只是范德华力，若以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子。如干冰晶体。

⑵如果分子间还有其他作用力，如存在氢键的分子晶体，由于氢键具有方向性，必然要对这些分子的堆积方而成的晶体的构型产生影响。如晶体冰。

⑶干冰的晶体模型

【师】提问：

1、与一个CO2分子距离最近且相等的CO2分子共有多少个？ 2、一个干冰晶胞中平均有几个CO2分子？ 3、干冰晶体中，CO2分子的排列方向有几种？

答案：1、12个；2、4个；3、4种(顶点一种，三个面心各一种)。

【板书】⑷冰晶胞模型

【师】由上图可以看出，每个水分子最多可以形成4个氢键(每个H原子各1个，O原子两个)。氢键对冰晶体结构的影响是很明显的。在整个冰的晶体结构中，每个H原子都参与了氢键的形成，这是因为它服从“最大限度生成氢键原理”，尽可能多地生成氢键，可以最大限度地降低体系的能量，以增强晶体结构的稳定性。这样每个O原子周围都有4个H原子，由图可以看出，2个H原子距O原子较近，以共价键结合；另2个H原子距O原子较远，则以氢键相连。O的配位数为4，为了形成较稳定的车面体结构，水分子中原有的键角(105o)也稍有扩张，使各键之间都形成正四面体角(109o281)。这种结构是比较疏松的，因此冰表现出密度比水小的特殊性质。当冰熔化成水时，部分氢键遭破坏，而水中仍然保持有许多运动自由的以氢键构成的水分子小集团，且不断变动改组。由于这些小集团可以堆积得较为紧密，因而冰熔化时体积反而缩小。冰的结构属于六方晶系，从冰的这种六方晶系模型出发，即不难推想出雪花为六角晶形由来的基本内在因素。

【总结】本节课我们主要学习了分子晶体的概念、组成及结构特点，大家不但要能从晶体类型来判断它的物理性质，而且要能根据该物质的物理性质来判断其晶体类型。

【随堂练习】

1、四氯化硅的结构和四氯化碳类似，对其性质的推断，正确的是：