高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化整理与提升表格教案及反思

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化整理与提升表格教案及反思，共6页。
学科
高中化学
年级
高二
学期
春季
课题
晶体结构与性质（整理与复习）
教科书
书 名：化学选择性必修2物质结构与性质
出版社：人民教育出版社 .
教学目标
1.让学生能说出晶体与非晶体的区别；并结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律
2.学生能借助分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
3.让学生深入理解配合物的形成过程，会区分内外界，计算配位数。
4.理解超分子的形成过程，了解常见的超分子的应用。
教学内容
教学重点：
1.均摊法计算晶胞中微粒数。
2.原子晶体、离子晶体、分子晶体、金属晶体的物理性质。
3.配合物的定义、形成和性质。
教学难点：
1. 分子晶体熔沸点高低比较。
2. 配合物中配位数的计算。
教学过程
[思考1]观察晶态和非晶态二氧化硅的结构示意图，分析它们在微观结构上的差异，思考二者物理性质有何不同？如何进行区分？
[学生]回顾以往知识，再结合二者微观图示，我们可以发现，在物理性质上，晶体有自范性，即自发形成一定规则的几何形状的性质。同时还有固定的熔沸点，和各向异性。而非晶体无自范性，没有固定熔沸点，表现各向同性。
[练习1]构成晶体的最基本的几何单元我们称为晶胞，观察下列四种微观结构，思考哪种是晶胞？为什么？
那不同类型的晶胞中所含微粒数如何计算呢？对于平行六面体晶胞，不同位置的微粒占比不同，顶角占1/8，棱心占1/4，面心1/2，体内占1。
而六棱柱晶胞，顶角：1/6，侧棱：1/3，上下棱1/4，面上：1/2 ，内部：1。
[思考2]哪些物质属于分子晶体？
[思考3]而同样属于分子晶体的二氧化碳和水，二者结构有何不同？请大家观
察并思考：
[练习2]判断下列分子晶体的熔沸点高低
总结：1、分子结构相似，且只有范德华力时，分子量越大熔沸点越高
2、结构相似，有氢键的分子熔沸点高
3、同分异构体之间，支链越多，熔沸点越低
4、分子量相近，极性越大的分子熔沸点高
[思考4]常见的共价晶体有哪些？
[学生]常见的共价晶体有：C、Si、Ge、B、Sn的某些单质，SiO2 Si3N4 SiC
BN等
问题1、晶胞中含有的B原子数和N原子数各是多少？ 配位数是多少？
[学生]通过观察我们可以计算出B、N各有4个，配位数都是4个。
问题2、晶胞中最小环是几元环，含几个B几个N
[学生]最小环是6元环，包含3N，3B
问题3、晶胞中离B原子最近的B有几个？
[学生]晶胞中的B原子采取面心立方堆积的形式，B原子共有12个
问题4、为什么共价晶体的熔沸点较分子晶体高，硬度较大？
[学生]共价晶体中微粒间的作用力是共价键，而分子晶体间是分子间作用力，
共价键远远强于分子间作用。
问题5、解释以下共价晶体熔点和硬度为何不同？
[学生]共价键的强弱与哪些因素有关？
问题6、为什么共价晶体的熔沸点较分子晶体高，硬度也更大？
[学生]共价键强弱与键长成反比，键长越短，键越强
[思考5]对于金属晶体来说，金属阳离子堆积方式有几种？
[教师总结]回顾以往知识我们可以得到结论，金属晶体的堆积方式共分四种：
简单立方堆积，比如p这种金属。
体心立方堆积，比如Na，K。
六方最密堆积，如Mg、Zn、Ti。
面心立方最密堆积，如Cu、Ag、Au。
[思考6]金属晶体有哪些物理通性？原因是？
[学生]根据电子气理论，金属晶体由金属阳离子和自由电子组成，自由移动
的电子使得金属有着良好的导电性和导热性，而金属阳离子之间可以滑动，
从而使金属晶体有良好的延展性。
问题1 决定不同金属熔点高低的因素是什么？
决定金属熔沸点高低的是金属键的强弱
那金属键的强弱又与什么有关？
结合电子气理论我么可以得到这样的结论：
结论1：金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，金属键越强，
熔点越高，硬度也越大。
问题2 试着总结同周期、同主族金属元素金属键变化规律 P
结论2：同主族从上到下，离子半径依次增大，金属键依次减弱。P
结论3：同周期从左到右，价电子数增多，离子半径减小，金属键依次增强。
[思考7]请大家计算以下晶体的阴阳离子配位数？
一个氯化铯晶胞中中含有1个氯和1个铯，氯和铯的配位数均为8
一个氯化钠晶胞中含有4个氯和4个钠，氯和钠的配位数均为4
一个氟化钙晶胞中含有四个钙和8个氟，钙的配位数是8，氟的配位数是4
一个硫化锌晶胞中含有四个硫和4个锌，硫和锌的配位数均为4
[思考8]常见的离子晶体包含哪几类物质？
[学生]常见的离子晶体有：强碱、活泼金属氧化物、大部分盐
问题1 离子晶体的性质有哪些？
[学生]一般来说，离子晶体：①熔点较高，硬而脆，熔化状态下可以导电。
问题2不同离子晶体的熔沸点大小与什么有关呢？
[学生]一般阴阳离子的电荷数越大，半径越小，晶格能大，离子键强，晶体
的熔沸点越高。如：熔点MgO>NaCl KCl>KBr
②离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电
③大多数离子晶体易溶于极性溶剂（H2O)，难溶于非极性溶剂（苯等)
[思考9]石墨为什么可以导电，且层与层之间为什么可以滑动？
由图中我们可以看出石墨层内部是共价键，而层之间是分子间作用力，碳原
子采用sp2杂化，未参与杂化的电子可以在层内离域，从而可以导电。且由于
层之间是范德华力，作用力较弱，故可以滑动。
[思考10]请大家思考配合物的形成条件？
①.中心原子或离子能提供空轨道；如Al3＋、B及过渡金属原子或离子；
②.配体是可以提供孤电子对的分子或离子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、
醚等，如X-、OH-、C2O42-、CN-、SCN-等
③.中心离子或原子与配离子或原子满足价键理论即：配体上的孤电子对，进
入中心原子的杂化轨道形成配位键；而配位键的本质就是共价键。
问题2、请大家指出[Ag(NH3)2]OH的内外界、中心原子（离子）、配位数、
配位原子、配体结合定义可知[Ag(NH3)2]OH中心离子是银离子，配体是氨气，
配原子是N，配位数是2
[练习2]
A．相同浓度的FeCl3和K3[Fe(CN)6]溶液中，Fe3+的浓度不同
B．Fe3+提供空轨道，CN-提供孤电子对，两者以配位键结合成[Fe(CN)6]3-
C．溶液2不显红色，说明Fe3+与CN-的结合力强于与SCN-的结合力
D．由对比实验可知，用KCN溶液检验FeCl3溶液中的Fe3+比用KSCN溶
液更好
[思考11]什么是超分子？超分子有什么特点？
【定义】两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体；超
分子定义中的分子是广义的，也包括离子。
[问题1]超分子由什么特点呢？
①作用力：分子间相互作用一般通过非共价键结合，包括氢键、静电作用、
疏水作用以及分子与金属离子形成的弱配位键等。
②分子聚集体大小：分子聚集体有的是有限的，有的是无限伸展的。
举例：①杯酚利用范德华力及空腔大小分离C60和C70，
②直径合适的空腔冠醚与金属阳离子通过配位键相结合形成超分子
③DNA的碱基通过氢键进行配对
④表活剂的疏水层和亲水层除油污。
[练习3]