高二化学选修3第三章教学计划晶体结构与性质.doc
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高二化学选修3第三章教学计划晶体结构与性质  晶体以其内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列为其最基本的结构特征。查字典化学网为大家推荐了高二化学选修3第三章教学计划,请大家仔细阅读,希望你喜欢。教学内容:分子晶体和原子晶体1. 晶体与非晶体2. 晶胞3. 分子晶体4. 原子晶体二. 重点、难点1. 通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。2. 了解区别晶体与非晶体的方法,认识化学的实用价值,增强学习化学的兴趣。3. 了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。4. 理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响,知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。5. 掌握原子晶体的概念,能够区分原子晶体和分子晶体。6. 了解金刚石等典型原子晶体的结构特征,能描述金刚石、第 1 页


二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。三. 教学过程(一)晶体与非晶体1、晶体的定义:晶体是由原子或原子团、离子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。非晶体是原子、分子或离子无规则地堆积在一起所形成的固体。(1)一种物质是否是晶体是由其内部结构决定的,而非由外观判断。(2)晶体内部的原子有规律地排列,且外观为多面体,为固体物质。(3)周期性是晶体结构最基本的特征。自范性微观结构晶体有(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有(不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序2、晶体与非晶体的本质差异(1)自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。(2)晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性第 2 页


行六面体。晶胞代表整个晶体,无数个晶胞堆积起来,则得到晶体。(2)整个
晶体是由晶胞无隙(相邻晶胞之间没有任何间隙)并第 3 页
地有序排列的宏观表象。(3)晶体自范性的条件之一:生长速率适当。如熔融态的二氧化硅,快速地冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶。3、晶体形成的一段途径:(1)熔融态物质凝固。如从熔融态结晶出来硫晶体。(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。如凝华得到的碘晶体。(3)溶质从溶液中析出。如从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。4、晶体的特点:(1)均匀性(2)各向异性(3)自范性(4)有明显确定的熔点(5)有特定的对称性(6)使X射线产生衍射(二)晶胞1、晶胞的定义:晶体结构中的基本单元叫晶胞。(1)晶胞是从晶体结构中截取出来的大小、形状完全相同的平


都是平行排列的,取向相同)堆砌而成。晶胞的无
隙并置体现了晶体的各向异性(强度、导热、光学性质)和紧密
堆积(紧密堆积指由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结
合的晶体中,原子、离子或分子等微观粒子总是趋
向于相互配位数高,能充分利用空间的堆积密度最大的那
些结构。)。(3)晶胞内微粒的组成
反映整个晶体的组成,求出晶胞中微粒的
个数比就能写出晶体的化学式。2、晶胞中原子
个数的计算(三)方法分子晶体1、定义:分子间以分子间作用力(范
德华力,氢键)相结1的晶体叫分子晶体。(合)构成分子晶体的粒子是分子;(2)分子晶体的粒子间的相
互作用是范德华力;(3)范
德华力远小于化学键的作用;(4)分子晶体熔化
破坏22、典型的分子晶体(1)所有非金属氢化物:H的是分子间作用力。O、H2S、NH3、CH4、HX(2)部分非金属单质:X2、 N2、 O2、 H2、S8、P4、C60(3)部分非金属氧化物:CO2、SO2、N2O4,P4O6, P4O10第 4 页
置(所有晶胞


所有的酸:H2SO4、HNO3、H3PO4(5)大多
数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖3、分子晶体的物理特性:某
些分子晶体的熔点由于范
德华力很弱,所以分子晶体一般具有:(1)较低
的熔点和沸点;(2)较
小的硬度;(3)一般
都是绝缘体,熔融状态也不导电。【思考1】
为何分子晶体的硬度小,熔沸点低?因
为构成晶体的微粒是分子,分子之间以分子间作用力(主要
是范德华力)相结合,范德华力远小于化学键的作用。【思考2】
是不是在分子晶体中分子间只存在范德华力?不对,分子间氢键
也是一种分子间作用力,如冰中就同时存
在着范德华力和氢键。【思考3】
为何干冰的熔沸点比冰低,密度却比冰大?由于
冰中除了范德华力外还有氢键作用,破坏分子间作用力
较难,所以熔沸点比干冰高。由于分子间作用力特别是氢键的方向性,
导致晶体冰中有相当大的空隙,所以相同状
况下体积较大。又分子的相对分子质由于CO2量H2O分子的相对分子质
量,所以干冰的密度、分子晶体的结构特征4大。组成微粒第 5 页
(4)几乎


式熔
沸点比较密度比较冰水分子范
德华力和氢键每个
分子周围有4个紧邻的分子较
高较
小干冰CO2分子范
德华力每个
分子周围有12个紧邻的分子较低较
大大多
数分子晶体结构有如下特征:(1)如
果分子间作用力只是范德华力。以一个分子为中心,其周
围通常可以有几个紧邻CO2、的分子。如60、CO2,我们把这
一特征叫做分子紧密堆积。(2)如
果分子间除范德华力外还存在着氢键,分子就不会采取
紧密堆积的方式。如在冰的晶体中,每个水分子周围只第 6 页
微粒间作用堆积方


的水分子,形成正四面体。氢键不是化学键,比共
价键弱得多却跟共价键一样具有方向性,而氢键的存在
迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相
邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中空间利用率不高,
皆有相当大的空隙使得冰的密度减小。5、分子晶体熔、
沸点高低的比较规律分子晶体
要熔化或汽化都需要克服分子间的作用力。分子间作用力
越大,物质熔化和汽化时需要的能量就越多,物质的熔、
沸点就越高。因此,比较分子晶体的熔、沸点高低
,实际上就是比较分子间作用力(包括)范力和氢键的大小。(1)组成和结构相
似的物质,相对分子质量越大,范德华力越
大,熔沸点越HO2N2,高。如:IHCl。(2)分子
量相等或相近,极性分子的范德华力大,熔沸,点高如CON2(3)含
有氢键的,熔沸点较HH2OH2SeH2S,高。如FHCl,NH3PH3(4)在
烷烃的同分异构体中,一般来说,支链数越多,熔沸点
越低。如沸点:正戊烷异戊烷新戊烷;芳香烃及其衍生物苯环上
的同分异构体一般按照邻位间位对位的顺序。小
编为大家提供的高二化学选修3第三章教学计划,大家仔细阅读了
吗?最后祝同学们学习进步。第 7 页
有4个紧邻
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