第三单元 从微观结构看物质的多样性教学设计(第一课时)

不同类型的晶体

【教学目的】

1．使学生了解离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体的结构模型及其性质的一般特点。

2．使学生理解离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体的晶体类型与性质的关系。

【教学重点】

离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体的概念；晶体的类型与性质的关系。

【教学难点】

离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型。

【教学过程】

【引言】我们日常接触很多的物质是固体，其中多数固体是晶体。什么是晶体呢？

晶体：内部粒子（或分子、离子、原子）有规则地排列的固体。

晶体的特征：①有规则的几何形状；②具有一定的熔点。

【过渡】由离子键构成的化合物为离子化合物，常温下大多为晶体。

一、离子晶体

观察构成NaCl晶体的粒子及粒子间的排列方式。

【强调指出】NaCl是表示离子晶体中离子个数比的化学式，而不是表示分子组成的分子式。

1．定义：离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体

2．构成晶体的粒子：阴、阳离子

3．粒子间的作用：离子键

4．晶体的物理性质

（1）熔沸点较高、硬度较大

【提问】NaCl是电解质，在熔融状态或水溶液中能导电，固态时能导电吗？

【讲述】NaCl晶体虽然由离子构成，但因为离子间存在较强的离子键，离子不能自由移动，所以固态时不能导电。

1

【提问】为什么NaCl在熔融状态或水溶液中能导电？

【回答】温度升高，离子运动加快，克服了阴阳离子间的引力，产生了能自由移动的阴阳离子，所以熔融状态的NaCl能导电；NaCl溶于水后，受水分子作用，形成能自由移动的钠离子和氯离子，所以能导电。

（2）导电性：熔融状态或溶于水时能导电，固态时不导电

（3）溶解性：不同的离子晶体，溶解度相差很大（可举例说明）

二、分子晶体

【讲述】CO2常温下为气态，在降温或增大压强时，气体分于间距离减小，变不规则运动为有序排列，成为固态（干冰），说明CO2分子间必定存在某种作用力，这种作用力为分子间作用力。

让学生观察干冰晶体结构模型并讲解，总结出分子晶体的定义。

1定义：分子间以分子间作用力相结合的晶体叫分子晶体。

2构成粒子：分子

3粒子间作用：分子间作用力

【讲述】像干冰一样，其他分子晶体的构成粒子也是分子，所以分子晶体的化学式几乎都是分子式。

4分子晶体的物理性质

熔点和沸点较低、硬度较小。

导电性：固态及熔化时都不导电，溶于水时部分导电。（举例）

【分析】分子晶体的构成粒子是分子，在固态及熔化状态时仍以分子形式存在，不能导电；像HCl这样的共价化合物固态时为分子晶体，溶于水后，在水分子的作用下共价键被破坏，可电离为自由移动的离子，因而导电。

【引入】金刚石中每个碳原子与周围四个碳原子通过四个共价键形成正四面体型的结构，伸展成空间网状结构、因此金刚石中只有通过共价键彼此连接的碳原子而没有独立存在的单个的分子，这又是一种类型的晶体—原子晶体。

三、原子晶体

1．定义：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体

2．构成粒子：原子

3．粒子间作用：共价键

2

4．物理性质

金刚石是天然存在的最硬的物质，熔点（＞3550℃）、沸点（4827℃）很高，这是原子晶体的共同特点。经实验测定，原子晶体的熔点通常均在1000℃以上。

（1）熔沸点很高，硬度很大

【提问】试从结构角度分析原子晶体熔沸点很高的原因。

（2）难溶于一般的溶剂

（3）大部分不导电（晶体硅是半导体材料）

【提问】CO2晶体是分子晶体，其熔沸点很低，C与Si同在ⅣA族，SiO2晶体与CO2晶体是否有相似的结构和性质呢？

【强调】描述原子晶体的结构时，不仅要说明构成晶体的粒子及粒子间的相互作用，还要指出其空间网状的结构特点。

【提问】由以上二氧化硅的结构特点分析，二氧化硅的化学式是否可以说成分子式呢？

原子晶体的化学式只代表原子个数最简比，原子晶体中没有单个的分子，这一点与离子晶体相似；只有分子晶体类物质的化学式又可叫分子式。

5．常见的原子晶体：金刚石、SiO2晶体、晶体硅、SiC晶体等。

四．金属晶体

1．

定义：金属阳离子和阳离子之间通过静电作用形成的晶体

2．

构成粒子：金属阳离子

阳离子

3．

粒子间作用：金属键

4．

物理性质：

（1）

导电性

（2）

导热性

（3）

延展性

（4）

有金属光泽

3

小结：

晶体类型

概

念

构成粒子

粒子间作用

性

质

熔沸点

硬度

溶解性

导电性

离子晶体

分子晶体

原子晶体

金属晶体

实

例

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