2019-2020年高中化學(xué)《晶體的常識(shí)》教案1 新人教版選修3.doc
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2019-2020年高中化學(xué)《晶體的常識(shí)》教案1 新人教版選修3 教學(xué)目標(biāo): 1、了解晶體的有關(guān)常識(shí),知道什么是晶體,什么是晶胞。 2、從微觀角度認(rèn)識(shí)晶體的排列方式,會(huì)簡(jiǎn)單計(jì)算晶胞的化學(xué)式。 3、了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價(jià)值,認(rèn)同“物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無(wú)止境的”觀點(diǎn),認(rèn)識(shí)在分子等層次研究物質(zhì)的意義。 教學(xué)重點(diǎn):晶體、晶胞概念。 教學(xué)難點(diǎn):計(jì)算晶胞的化學(xué)式。 教學(xué)過(guò)程: [導(dǎo)課]走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,你能見(jiàn)到許多固體,如蠟狀的白磷(P4)、黃色的硫黃、紫黑色的碘(I2)和高錳酸鉀(KMnO4)、藍(lán)色的硫酸銅(CuSO45H20)、白色的碳酸鈣等。放眼世界,自然界中絕大多數(shù)礦物也都是固體。你一定還能說(shuō)出生活中常見(jiàn)的更多的固體,如金屬、玻璃、陶瓷、磚瓦、水泥、塑料、橡膠、木材…… 你是否知道固體有晶體和非晶體之分?絕大多數(shù)常見(jiàn)的固體是晶體,只有如玻璃之類的物質(zhì)屬于非晶體(又稱玻璃體)。晶體與非晶體有什么本質(zhì)的差異呢?今天我們開(kāi)始學(xué)習(xí)…。 [板書(shū)]第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第一節(jié) 晶體的常識(shí) [投影]常見(jiàn)的晶體(或展示實(shí)物): [思考]晶體規(guī)則的幾何外型與組成晶體的微粒在空間的存在什么關(guān)系? [投影]表3-1晶體與非晶體的本質(zhì)差異 自范性 微觀結(jié)構(gòu) 晶體 有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外型) 原子在三維空間里呈周期性的有序排列 非晶體 沒(méi)有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外型) 原子排列相對(duì)無(wú)序 [講解] 晶體的自范性即晶體能白發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。所謂自發(fā)過(guò)程,即自動(dòng)發(fā)生的過(guò)程。不過(guò),“自發(fā)”過(guò)程的實(shí)現(xiàn),仍需要一定的條件。例如,水能白發(fā)地從高處流向低處,但不打開(kāi)攔截水流的閘門,水庫(kù)里的水就不能下瀉。晶體呈現(xiàn)自范性的條件之一是晶體生長(zhǎng)的速率適當(dāng)。熔融態(tài)物質(zhì)冷卻凝固,有時(shí)得到晶體,但凝固速率過(guò)快,常常只得到看不到多面體外形的粉末或沒(méi)有規(guī)則外形的塊狀物。 [板書(shū)]1、晶體的自范性即晶體能白發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。 [投影] [講述]最有趣的例子是天然的水晶球。水晶球是巖漿里熔融態(tài)的Si02侵入地殼內(nèi)的空洞冷卻形成的。剖開(kāi)水晶球,常見(jiàn)它的外層是看不到晶體外形的瑪瑙,內(nèi)層才是呈現(xiàn)晶體外形的水晶。其實(shí),瑪瑙和水晶都是二氧化硅晶體,不同的是,瑪瑙是熔融態(tài)Si02快速冷卻形成的,而水晶則是熱液緩慢冷卻形成的。 [討論]除以上水晶和瑪瑙是熔融態(tài)冷卻得到的,根據(jù)所學(xué)知識(shí)還有那些方法得到晶體? [匯報(bào)并板書(shū)] 2、得到晶體一般有三條途徑:(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固;(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華); (3)溶質(zhì)從溶液中析出。 [投影]硫晶體、碘晶體、硫酸銅晶體的獲得 [分組實(shí)驗(yàn)1] 在一個(gè)小燒杯里加入少量碘,用一個(gè)表面皿蓋在小燒杯上,并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在石棉網(wǎng)上加熱,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 [分組實(shí)驗(yàn)2]用顯微鏡觀察幾種晶體結(jié)構(gòu):(K2Cr2O7、KNO3、萘) [板書(shū)]3、晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。 [投影]晶體二氧化硅與非晶體二氧化硅微粒排列情況: [自學(xué)]晶體特點(diǎn)自然段。 [提問(wèn)]什么是晶體的各向異性? [板書(shū)]4、晶體的特點(diǎn)①外形和內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性;②各向異性;③晶體的熔點(diǎn)較固定。 [講述]各向異性:像人們?cè)谟^察大幅圖案畫時(shí)的視覺(jué)感受,對(duì)不同的圖案畫的感受當(dāng)然是不同的,而對(duì)于同一幅圖案畫來(lái)說(shuō),由不同的方向?qū)徱晻r(shí),也會(huì)產(chǎn)生不同的感受。所以,晶體的某些物理性質(zhì)的各向異性同樣反映了晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的有序性,而且通過(guò)這些性質(zhì)可以了解晶體的內(nèi)部排列與結(jié)構(gòu)的一些信息。而非晶體則不具有物理性質(zhì)各向異性的特點(diǎn)。區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對(duì)固體進(jìn)行X—射線衍射實(shí)驗(yàn),有興趣的同學(xué)可以閱讀相關(guān)的科學(xué)視野。 [分組探討]1、某同學(xué)在網(wǎng)站土找到一張玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3—5所示,這張圖說(shuō)明玻璃是不是晶體?為什么? 2.根據(jù)晶體物理性質(zhì)的各向異性的特點(diǎn),人們很容易識(shí)別用玻璃仿造的假寶石。你能列舉出一些可能有效的方法鑒別假寶石嗎? [匯報(bào)]1、不是,因?yàn)闃?gòu)成玻璃的微粒許多是孤立存在的,沒(méi)有形成立體網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。 2、(1)玻璃無(wú)固定的熔點(diǎn)(2)…… [投影]蜂巢、銅晶體及銅晶胞模型: [講述] 為了描述晶體在微觀空間里原子的排列,無(wú)須畫出千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)原子,只需在晶體微觀空間里取出一個(gè)基本單元即可。這種描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞??捎梅涑埠头涫业年P(guān)系比喻晶體和晶胞的關(guān)系。 [板書(shū)]二、晶胞 1、晶胞:描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。 [講解]銅晶體的排列方式:整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無(wú)隙并置”而成;所謂“無(wú)隙”,是指相鄰晶胞之間沒(méi)有任何間隙;所謂“并置”,是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。 [設(shè)問(wèn)]銅晶胞含有4個(gè)銅原子,為什么不是14個(gè)? [講解] 我們?cè)谟^察晶胞圖時(shí),千萬(wàn)不能忘記,晶胞只是晶體微觀空間里的一個(gè)基本單元,在它的上下左右前后無(wú)隙并置地排列著無(wú)數(shù)晶胞,而且所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列是完全相同的。因而,晶胞的頂角原子是8個(gè)晶胞共用的,晶胞棱上的原子是4個(gè)晶胞共用的,晶胞面上的原于是兩個(gè)晶胞共用的。 [投影]3-8學(xué)生探究晶胞占有原子的規(guī)律: [學(xué)生匯報(bào)板書(shū)]2、晶胞中原子占有率:頂點(diǎn):1/8;邊心:1/4;面心:1/2;體心:1。 [投影探究] 圖3—9依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅(Zn)、碘(12)、金剛石(C)晶胞的示意圖,數(shù)一數(shù),它們分別平均含幾個(gè)原子? [匯報(bào)副板書(shū)]鈉、鋅晶胞都是:81/8+1=2;碘:(81/8+61/2)2=8;金剛石:81/8+61/2+4=8。 [小結(jié)]略。 [作業(yè)]P67 1、2、3、4 [課堂練習(xí)] 1、如圖是CsCl晶體的晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)已知晶體中2個(gè)最近的Cs+核間距離為acm,氯化銫的式量為M,NA為阿佛加德 羅常數(shù),則CsCl晶體的密度為(單位:克/cm3) A、8M/a3NA B、a3M/8NA C、M/a3NA D、a3M/NA 2、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示,X位于立方體的頂點(diǎn), Y位于立方體的中心,晶體中距離最近的兩個(gè)X與一個(gè)Y形成的夾角∠XYX的角度為: A. 90 B. 60 C. 120 D. 10928′ 3、如圖所示晶體中每個(gè)陽(yáng)離子A或陰離子B,均可被另一 種離子以四面體形式包圍著,則該晶體對(duì)應(yīng)的化學(xué)式為 A.AB B.A2B C.AB3 D.A2B3 4、右面圖形是石墨晶體的層面結(jié)構(gòu)圖, 試分析圖形推測(cè)層面上每個(gè)正六邊型擁有的 共價(jià)鍵數(shù)和碳原子數(shù)是分別: A、6,6 B、2,4 C、2,3 D、3,2 5、圖是超導(dǎo)化合物一鈣鈦礦晶體中最小重復(fù)單元(晶胞)的結(jié)構(gòu).請(qǐng)回答: (1)該化合物的化學(xué)式為_(kāi)______. (2)在該化合物晶體中,與某個(gè)鈦離子距離最近且相等的其他鈦離子共有__________個(gè). (3)設(shè)該化合物的式量為M,密度為,阿伏加德羅常數(shù)為,則晶體中鈣離子與鈦離子之間的最短距離為_(kāi)______. 參考答案:1、C 2、D 3、A 4、D 5、解本題的關(guān)鍵是: ①要將最小重復(fù)單元在空間無(wú)限延伸從而構(gòu)成整個(gè)晶體. ②要有數(shù)形結(jié)合的意識(shí)與思維方式,有正確的空間想像,明確各個(gè)結(jié)構(gòu)微粒如何對(duì)一個(gè)晶胞“做貢獻(xiàn)”,明確在空間該晶胞的一個(gè)鈦原子與其他晶胞中的鈦原子位置關(guān)系. ③注意靈活應(yīng)用密度、質(zhì)量及體積之間的相互關(guān)系,注意在一個(gè)晶胞的基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型. ④運(yùn)算過(guò)程要注意單位的使用,數(shù)據(jù)的處理要準(zhǔn)確無(wú)誤. [答案](1) (2)6 (3) [板書(shū)計(jì)劃] 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第一節(jié) 晶體的常識(shí) 1、晶體的自范性即晶體能白發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。 2、得到晶體一般有三條途徑:(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固;(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華); (3)溶質(zhì)從溶液中析出。 3、晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。 4、晶體的特點(diǎn)①外形和內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性;②各向異性;③晶體的熔點(diǎn)較固定。 二、晶胞 1、晶胞:描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。 2、晶胞中原子占有率:頂點(diǎn):1/8;邊心:1/4;面心:1/2;體心:1。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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