高二化学《晶体的常识》教案分析
一、教材分析:
本节课之前的章节中,已对原子结构、分子结构和化学键做了详细的介绍,为本章内容的学习奠定了理论基础。而本节课中对晶体常识的介绍,则是以后学习各种晶体结构与性质的一个重要开端。关于晶体的常识本节教材的内容包括三部分:1、晶体与非晶体的区别;2、晶体的特点;3、晶体的制备。从教材看,本章首先从人们熟悉的固体出发,把固体分为晶体和非晶体两大类,引出了晶体的特征和晶胞的概念。从外形、微观角度和物理性质等方面讨论了晶体和非晶体的区别,并联系实际生活中的应用,是学生充分体会的化学的意义。晶胞是描述晶体结构的基本单元,是研究晶体结构的最基本概念,教科书利用图片、比喻等方式介绍了晶体与晶胞的关系,并通过例子介绍了如何计算晶胞中所含的原子数。
二、学情分析:
学生在初中物理的学习中,对晶体与非晶体在宏观上有了一定的了解,但对其微观本质了解并不多,基本可以运用在前几个章节学习的原子结构、分子结构和化学键的知识对本节课进一步学习。再通过设计合适的情境和问题,让学生自己分析、归纳出晶体与非晶体的各种性质。高一15班是西安交通大学少年预科班,具有较高的实验素养和理论知识以及对科学强烈的探究精神。所以本节课在知识的理论性上可以适当加深,满足学生的需要。
三、设计理念:
本教案利用多媒体课件展、实物展示和形象比喻等教学方式,使学生自主分析晶体和非晶体的不同,激发学生探究晶体和非晶体本质区别的热情。通过晶体和非晶体微观上的本质区别,理解晶体和非晶体的宏观性质上的区别,建立结构决定性质的科学思维方法。
建构起晶胞的概念,形象比喻的方式,体会晶胞与晶体之间的关系;再以课本上的问题设置矛盾,通过学生自学讨论,教师的适当点拨,总结归纳出一个晶胞中平均所含粒子个数的计算方法,在此过程中,提升学生的空间想象能力。
四、教学目标及重难点
知识与技能
1、了解晶体与非晶体的本质差异
2、掌握晶体的基本性质
过程与方法
通过生活常识、感情经验从宏观特征逐步过渡到微观特征,认真把握内部有序造就了外部有序
情感态度价值观
增强探究晶体结构的兴趣,强化结构决定性质的辨证思维
教学重点:晶体和晶胞的概念;晶体与非晶体的本质上的差异
教学难点:晶胞的结构、晶胞中微粒数目的计算
五、教学过程
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图及
目标达成预测
【引入】在前面两张,我们从原子结构和分子结构这两种微观结构研究了物质的性质及变化规律。在这一章,我们将从另一种微观角度——晶体结构,来研究固体的性质与结构。
我们先来了解一下晶体的有关常识
【板书】第一节晶体的常识
初中对于晶体和非晶体是如何定义的?那些物质是晶体,那些不是?
展示一些晶体和非晶体的图片
展示具体的实物和图片进行教学。例如,展示一些实验室常见的晶体实物:食盐、蓝矾、明矾、硝酸钾等;展示一些非晶体实物:玻璃、松香,一些塑料。
我们先来了解一下晶体的有关常识
【学生】晶体:胆矾、水晶、金刚石……
非晶体:玻璃、石蜡……
观看图片
回答:晶体和非晶体
创设情境引起学生的兴趣,使学生的注意力集中到课堂上来
联系旧知,导入课题
引导学生观察刚才展示的实物以及本章章图中的各种矿石的彩色图片等。
展示教科书中的图3-4晶体SiO2和非晶体SiO2的示意图。
提出问题:(1)什么是晶体?什么是非晶体?(2)晶体有什么特点和性质?
《晶体的常识》教学设计
《晶体的常识》教学设计《晶体的常识》教学设计
观察、小组讨论、归纳
归纳:
1.晶体:具有规则几何外形的固体。
2、非晶体:不具规则几何外形的固体。
让学生通过小组讨论,进行归纳与整理,提高学生自主学习的能力和团结的意识。
探究本质差异
应用多媒体课件展示NaCl、CO2、金刚石等晶体的微观结构示意图;展示教科书中的图3-4晶体SiO2和非晶体SiO2的示意图。
《晶体的常识》教学设计
《晶体的常识》教学设计
晶体二氧化硅
《晶体的常识》教学设计
非晶体二氧化硅
提出问题:
晶体和非晶体的本质区别是什么?
【PPT】晶体与非晶体的本质差异
归纳:
晶体:原子在三维空间内呈周期性有序排列;
非晶体:原子排列相对无序
通过问题解决,运用比较、分类、抽象、概括的教学策略,引导学生自己总结出晶体和非晶体的本质区别。
讲解晶体的自范性:
请学生观察老师制备得到的玛瑙和水晶,并告诉其制备方法,结合前边看到的晶体SiO2和非晶体SiO2的示意图。
引导学生从制备方法中得到晶体具有自范性的条件。
归纳:
晶体具有自范性的条件:
晶体的生长速率适当
结合以前和今天学到的知识,总结出晶体的性质
归纳:
晶体的特点:
1.晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性。
2、有固定的熔点。
3、有各向异性。
【演示】实验3—1
碘的升华与凝华
引导学生应用晶体的概念和性质,总结制备晶体的方法:
熔融态物质凝固
气态物质凝华
溶质从溶液中析出
通过实验帮助学生了解得到晶体的一般途径,培养学生学以致用的能力
重新展示上课开始的图片,请学生判断是晶体还是非晶体。
通过板书总结本节课主要介绍的内容:晶体的概念、性质及晶体与非晶体的本质区别及晶体的制备方法。
板书设计
第三章晶体和结构与性质
第一节晶体的常识
一、晶体与非晶体
1、晶体:具有规则几何外形的固体。
2、非晶体:不具规则几何外形的固体。
3、晶体与非晶体的本质差异
4、晶体具有自范性的条件
晶体的生长速率适当
俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。作为教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,使教师有一个简单易懂的教学思路。教案的内容要写些什么更好呢?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“《金属晶体》教学设计”,希望能对您有所帮助,请收藏。
《金属晶体》教学设计经验告诉我们,成功是留给有准备的人。作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助高中教师提高自己的教学质量。那么,你知道高中教案要怎么写呢?下面是小编精心为您整理的“高二化学教案:《离子晶体、分子晶体和原子晶体》教学设计”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!
一、学习目标
1.使学生了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。
2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系
3.使学生了解分子间作用力对物质物理性质的影响
4.常识性介绍氢键及其物质物理性质的影响。
二、重点难点
重点:离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型;晶体类型与性质的关系
难点:离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型;氢键
三、学习过程
(一)引入新课
[复习提问]
1.写出NaCl 、CO2 、H2O 的电子式
。
2.NaCl晶体是由Na+和Cl—通过 形成的晶体。
[课题板书] 第一节 离子晶体、分子晶体和分子晶体(有课件)
一、离子晶体
1、概念:离子间通过离子键形成的晶体
2、空间结构
以NaCl 、CsCl为例来,以媒体为手段,攻克离子晶体空间结构这一难点
[针对性练习]
[例1]如图为NaCl晶体结构图,图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。
(1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点,以完成 NaCl晶体结构示意图。并确定晶体的晶胞,分析其构成。
(2)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na+共有多少个?
[解析]下图中心圆甲涂黑为Na+,与之相隔均要涂黑
(1)分析图为8个小立方体构成,为晶体的晶胞,
(2)计算在该晶胞中含有Na+的数目。在晶胞中心有1个Na+外,在棱上共有4个Na+,一个晶胞有6个面,与这6个面相接的其他晶胞还有6个面,共12个面。又因棱上每个Na+又为周围4个晶胞所共有,所以该晶胞独占的是12×1/4=3个.该晶胞共有的Na+为4个。
晶胞中含有的Cl-数:Cl-位于顶点及面心处,每.个平面上有4个顶点与1个面心,而每个顶点上的氯离于又为8个晶胞(本层4个,上层4个)所共有。该晶胞独占8×1/8=1个。一个晶胞有6个面,每面有一个面心氯离子,又为两个晶胞共有,所以该晶胞中独占的Cl-数为6×1/2=3。
不难推出,n(Na+):n(Cl-)=4:4:1:1。化学式为NaCl.
(3)以中心Na+为依据,画上或找出三个平面(主个平面互相垂直)。在每个平面上的Na+都与中心 Na+最近且为等距离。
每个平面上又都有4个Na+,所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个。
[答案]
(1)含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞
(2)在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:1.
(3)12个
3、离子晶体结构对其性质的影响
(1)离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱,而离子晶体的稳定性又取决于什么?在离子晶体中,构成晶体的粒子和构成离子键的粒子是相同的,即都是阴、阳离子。离子晶体发生三态变化,破坏的是离子键。也就是离子键强弱即决定了晶体熔、沸点的高低,又决定了晶体稳定性的强弱。
(2)离子晶体中为何不存在单个的小分子?
在离子晶体中,阴、阳离子既可以看作是带电的质点,又要以看作是带电的球体,其中,阳离子总是尽可能的多吸引阴离子、阴离子又总是尽可能多的吸引阴离子(只要空间条件允许的话)这种结构向空间延伸,即晶体多大,分子就有多大,晶体内根本不存在单个的小分子,整个晶体就是一个大分子。
4、离子晶体的判断及晶胞折算
(1)如何判断一种晶体是离子晶体
方法一:由组成晶体的晶格质点种类分:离子化合物一定为离子晶体。
方法二:由晶体的性质来分:①根据导电性:固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体。
②根据机械性能:具有较高硬度,且脆的为离子晶体。
(2)什么是晶胞?如何由晶胞来求算晶体的化学式?
构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。
根据离子晶体的晶胞,求阴、阳离子个数比的方法?
①处于顶点上的离子:同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞。
②处于棱上的离子:同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞。
③处于面上的离子;同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞。
④处于体心的离子:则完全属于该晶胞。
[学生练习]
题目:在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答:
(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?
(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化是多少?
[解析]由图看出,在每个钛离于的同层左、右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子,共有晶胞边长的6个钛离子。
至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比,则从每种元素粒子是晶胞中的位置考虑。Ca2+位于立方体的中央为一个晶胞所独占;钛离子位于晶胞的顶点上,为相邻两层8个晶胞所共有(左右、前后、上中下、左右前后4个而上下中相同重复共8个),而每个晶胞独占有8×1/8=1个。氧离子位于棱上,在同一晶胞中,每个氧离子为同层的4个晶胞所共有,一个晶胞独占12×1/4=3个。故氧、钙、钛的粒子数之比为 3:1:1
[答案]6 3:1:1
5、总结
1.离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体。构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子。离子晶体中,阳离子和阴离子间存在着较强的离子键,因此,离子晶体一般硬度较高,密度较大,熔、沸点较高。
2.一般地讲,化学式与结构相似的离子晶体,阴、阳离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高。如:KCI离子晶体针对性训练
一、选择题
1.下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键
的是 ( )
A.可溶于水 B.有较高的熔点
C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
2.下列物质中,含有极性键的离子化合是。
A.CaCl2 B.Na202 C.NaOH D.K2S
3.Cs是IA族元素,F是VIIA族元素,估计Cs和F形成
的化合物可能是
A.离子化合物 B.化学式为CsF2
C. 室温为固体 D.室温为气体
4.某物质的晶体中含A、B、C三种元素,其排列方式
如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画
出),晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为
A.1:3:1 B.2:3:1
C.2:2:1 D.1:3:3
5.NaF,Nal,MgO均为离子化合物,根据下列数据,这
三种化合物的熔点高低顺序是 ( )
A.①>②>③ B.③>①>②
C.③>②>① D.②>①>③
6.在NaCl晶体中与每个Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为 ( )
A.正四面体 B.正六面体
C.正八面体 D.正十二面体
7.如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元),已知晶体中2个最近的Cs+离子核间距为a cm,氯化铯的式量为M,NA为阿伏加德罗常数,则氯化铯晶体的密度为
B. C. D.
二、填空题
8.参考下列熔点数据回答:
钠的卤化物从NaF到NaI及碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐____________这与__________有关。随__________增大__________减小,故熔点__________逐渐 。
9.某离子晶体晶胞结构如下图所示,x位于立方体的
顶点,Y位于立方体中心。试分析:
(1)晶体中每个Y同时吸引着__________个X,每
个x同时吸引着__________个Y,该晶体的化学式
为__________ 。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等
的X共有__________个。
(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角
∠XYX的度数为__________。
(4)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1,晶体密度为ρ·cm-3,阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________ 。
10.晶体具有规则的几何外型、晶体中最基本的重复单
位称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO
晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x值小于1
测知FexO晶体密度为ρ=5.71 g·cm-3,晶胞边长为
4.28×10-10 m。
(1)FexO中x值(精确至O.01)为
(2)晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+,在Fe2+和
Fe3+的总数中,Fe2+所占分数(用小数表示,精确至0.001)为 ______________。
(3)此晶体的化学式为 _____________。
(4)与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是_____________。
(5)在晶体中,铁元素间最短距离为_____________cm
11.有一种蓝色晶体,它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点,而CN-离子位于立方体的棱上。
(1)根据晶体结构特点,推出其化学式(用最简单整数表示)__________________________。
(2)此化学式带何种电荷?用什么样的离子(用Mn+表示)与其结合成中性的化学式?写出此电中性的化学式。
答:
(3)指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置。
答:
12.1986年,瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体,使超导工作取得突破性进展,为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。
(1)根据图示晶胞结构,推算晶体中Y,Cu,Ba和O原子个数比,确定其化学式
(2)根据(1)所推出的化合物的组成,计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y+3,Ba+2,Cu+2和Cu+3)试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比
离子晶体针对性练习答案
一、选择题
1.D 2.C 3.AC 4.A 5.B 6.C 7.C
二、填空题
8.降低 阴离子半径由F-到I-逐渐增大离半径 阴、阳离子相互吸引 降低
9.(1)4 8 XY2(或Y2X)
(2)12 (3)109°28
(4)
10.(1)0.92 (2)0.826
(3)
(4)正八面体 (5)3.03×10-10
11.(1)FeFe(CN)6-
(2)带一个单位负电荷,可用Na+,K+,Rb+ (用M+表示)与之结合MFeFe(CN)6
(3)M+在每隔一个立方体的体心上。
12.(1)YBa2Cu3O7
(2)Cu2+:Cu3+=2:1
文章来源:http://m.jab88.com/j/32620.html
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