选修3第三章晶体结构与性质全章教学设计.docx
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选修3第三章晶体结构与性质全章教学设计
选修3第三章《晶体结构与性质》章教学设计
东莞市第一中学刘国强
一、本章教材体现的课标内容
1、主题：
第一节晶体的常识
了解晶胞的概念，会计算晶胞中原子占有个数，并由此推导出晶体的化学式。
2、主题：
第二节分子晶体与原子晶体
知道分子晶体与原子晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
3、主题：
第三节金属晶体
知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
能列举金属晶体的基本堆积模型。
知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体、原子晶体的区别。
4、主题：
第四节离子晶体
能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
知道离子晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体。
原子晶体、金属晶体的区别。
了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
二、本章教材整体分析
（一）教材地位
本单元知识是在原子结构和元素周期律以及化学键等知识的基础上介绍的，是原子结构和化学键知识的延伸和提高；本单元知识围绕晶体作了详尽的介绍，晶体与玻璃体的不同，分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体，从构成晶体的微粒、晶胞、微粒间的作用力，熔沸点比较等物理性质做了比较，结合许多彩图及详尽的事例，对四大晶体做了阐述；同时，本单元结合数学立体几何知识，充分认识和挖掘典型晶胞的结构，去形象、直观地认识四种晶体，在学习本单元知识时，应多联系生活中的晶体化学，去感受生活中的晶体美，去感受环境生命科学、材料中的晶体知识。
“本章比较全面而系统地介绍了晶体结构和性质，作为本书的结尾章，与前两章一起构成“原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质”三位一体的“物质结构与性质”模块的基本内容。
”
“通过本章的学习，结合前两章已学过的有关物质结构知识，学生能够比较全面地认识物质的结构及结构对物质性质的影响，提高分析问题和解决问题的能力。
”
（二）内容体系
本单元知识内容分为两大部分，第一节简单介绍晶体的常识，区别晶体与非晶体，认识什么是晶胞：
第二部分分为三节内容，第二节“分子晶体和原子晶体”分别介绍了分子晶体和原子晶体的结构特征及晶体特性，在陈述分子晶体的结构特征时，以干冰为例，介绍了如果分子晶体中分子问作用力只是范德华力时，分子晶体具有分子密堆积特征；同时，教科书以冰为例，介绍了冰晶体里由于存在氢键而使冰晶体的结构具有其特殊性。
在第三节“金属晶体”中，首先从“电子气理论”介绍了金属键及金属晶体的特性，然后以图文并茂的方式描述了金属晶体的四种基本堆积模式。
在第四节“离子晶体”中，由于学生已学过离子键的概念，教科书直接给出了NaCl和CsCl两种典型离子晶体的晶胞，然后通过“科学探究”讨论了NaCl和CsCl两种晶体的结构；教科书还通过例子重点讨论了影响离子晶体结构的几何因素和电荷因素，而对键性因素不作要求。
晶格能是反映离子晶体中离子键强弱的重要数据，教科书通过表格形式列举了某些离子晶体的晶格能，以及晶格能的大小与离子晶体的性质的关系。
（三）重点难点
1、晶体结构模型。
2、金属晶体的原子堆积模型
（四）方法指导
1、重视新旧知识之间的内在联系
本章内容跟前面所学的化学键有密切的联系。
注意运用离子键、共价键、金属键、范德华力和氢键的有关知识来分析解释四种晶体的结构和性质。
2、注意概念之间的联系和区别
运用对比的方法，分析四种晶体的概念及性质，互相比较深入理解所学的知识。
注意知识的系统化和网络化。
3、对于晶体的类型，重点讲透四种晶体的概念、相互作用及重要物理性质，运用化学键的知识解释晶体的有关物理性质，运用晶体的性质来判断晶体类型，根据晶体类型来判断晶体的熔沸点等。
4、注意学科之间的内在联系，利用数学的几何知识分析解决有关晶体结构知识。
三、本章教学目标
（一）全章总目标：
1、了解分子晶体和原子晶体的特征，能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系。
2、知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；能列举金属晶体的基本堆积模型——简单立方堆积、钾型、镁型和铜型。
3、能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；了解离子晶体的特征；了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
4、知道分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
5、在晶体结构的基础上进一步知道物质是由粒子构成的，并了解研究晶体结构的基本方法；敢于质疑，勤于思索，形成独立思考的能力；养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。
（二）各小节教学目标：
第一节晶体的常识
【知识与技能】
1、从认识一般固体出发，重点了解晶体的基本特征、类型以及不同类型晶体的一般物理性质。
2、晶体形成的途径及特性。
3、晶体与非晶体的区别。
4、晶胞的概念。
5、晶胞中原子个数的计算。
【过程与方法】
通过让学生查阅相关资料，培养学生自主学习的意识和能力
【情感态度与价值观】
通过学习本节与生活、生产、科技相联系的知识，培养学生热爱科学、积极探索的精神
第二节分子晶体与原子晶体
【知识与技能】
1、理解范德华力、键的实质
2、了解范德华力与氢键关系
3、了解范德华力、氢键与化学键的关系
4、运用所学知识解释物质熔沸点变化的原因
5、会运用所学知识判断晶体类型
6、会区分范德华力、化学键与氢键
7、知道分子晶体和原子晶体的特点
8、了解常见的分子晶体和原子晶体
【过程与方法】
通过对分子晶体和原子晶体结构特点的学习，培养学生的抽象思维、发散思维和立体感
【情感态度与价值观】
1、树立事物是相互联系的观点
2、培养辨证唯物主义观点
3、培养学生从宏观到微观，从现象到本质的科学认识事物的方法
第三节金属晶体
【知识与技能】
1、掌握金属键的概念。
2、能初步用金属键理论来解释金属的特性。
3、了解电子气理论并能用电子气理论解释金属通性。
4、掌握金属原子堆积的4种基本模式。
5、初步认识金属晶体结构与性质的关系。
【过程与方法】
1、对金属单质的物理性质异同点的比较与分析，培养学生运用理论解释实际问题的能力
2、通过对金属晶体结构的学习与研究，培养学生观察能力，空间想像能力等
【情感态度与价值观】
1、过对金属健、金属晶体学习与认识，激发学
生探索认识微观世界的兴趣
2、通过对金属单质物理性质的学习，进一步坚定“结构决定性质”这一研究物质性质的科学理念，形成正确的科学研究方法与科学态度。
第四节离子晶体
【知识与技能】
1、理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2、了解离子晶体中正负离子的电荷比和配位数的关系。
3、了解决定离子晶体结构的重要因素。
4、理解离子晶体的晶格能与性质的关系。
【过程与方法】
通过学习离子晶体的结构与性质，培养运用知识解决实际问题的能力，培养学生的空间想像能力
【情感态度与价值观】
通过学习离子晶体的结构与性质，激发学生探究热情与精神。
进一步认识“结构决定物质性质”的客观规律
四、本章的实施策略
（一）课时安排
第一节晶体的常识2课时+练习1课时
第二节分子晶体与原子晶体4课时+练习2课时
第三节金属晶体2课时+练习2课时
第四节离子晶体3课时+练习2课时
（二）“活动与探究”项目实施安排
活动与探究内容
第一节晶体的常识
——
第二节分子晶体与原子晶体
运用模型分析金刚石晶体与石墨晶体的结构特点，讨论两者性质的差异。
第三节金属晶体
讨论为什么金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性？
用乒乓球、胶水等物质制作、模拟金属晶体的堆积模型。
第四节离子晶体
制作典型的离子晶体的结构模型。
比较氯化钠、氯化铯、氟化钙等离子晶体
的结构特征。
查阅资料：
晶格能与岩浆晶出规则。
（三）教学评价（纸笔、表现性评价）的设计
1、纸笔评价
选修3《晶体结构与性质》学业评价试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试用时50分钟。
第一卷（48分）
一、选择题（每题4分，共48分，每题只有一个选项）
1、下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是（）
A、氯化铵NH4C1
B、二氧化硅（Sio2）
C、白磷（P4）
D、硫酸钠（Na2SO4）
2、实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是（）
A、食盐和蔗糖熔化 B、钠和硫熔化
C、碘和干冰升华 D、二氧化硅和氧化钠熔化
3、最近发现一种由钛（Ti）原子和碳原子构成的气态团簇分子，分子模型如图所示，其中圆圈表示钛原子，黑点表示碳原子，则它的化学式为（）
A、TiC B、
C、
D、
4、下列说法一定正确的是（）
A、其水溶液导电的一定是离子晶体B、熔融态导电的一定是离子晶体
C、固态导电的一定是金属晶体D、固态不导电熔融态导电的一定是离子晶体
5、水分子间可通过一种叫“氢键”的作用（介于化学键和分子间作用力之间），彼此结合而形成（H2O）n,在冰中n值为5。
即每个水分子都被其他4个水分子包围形成变形四面体，如图所示为（H2O）5单元，由无限个这样的四面体
通过氢键相互连接成一个庞大的分子晶体，即冰。
下列有关
叙述正确的（）
A、1mol冰中有4mol氢键
B、1mol冰中有4×5mol氢键H2O
C、平均每个水分子只有2个氢键H2O
D、平均每个水分子只有5/4个氢键
6、下列事实与氢键有关的是（）
A、水加热到很高的温度都难以分解
B、水结成冰体积膨胀
C、CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D、HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
7、下列金属的性质不能用“电子气理论”解释的是（）
A、导电导热性B、不透明，有金属光泽
C、延展性和可塑性D、导体和半导体的区别
8、下列说法中正确的是（）
A、金属键的形成是因为金属离子与自由电子之间的相互作用
B、金属晶体的熔沸点一定比原子晶体的低
C、金属晶体中金属离子电荷数越多，离子半径越小，金属键就越弱
D、金属晶体中金属键的强弱与金属原子和自由电子无关
9、已知CsCl晶体的密度为
，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个
的核间距为acm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为（）
A、
B、
C、
D、
10、已知几种物质的熔点和沸点如下。
据此判断．下列说法中错误的是（）
A、AlCl3晶体加热升华
B、SiCl4是分子晶体
C、单质X可能是原于晶体
D、KBr中键的强度比NaCl中键的强度大
11、下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是（）
A、SO2和SiB、CO2和H2OC、NaCl和HClD、CCl4和KCl
12、用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，同时用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜，这种化台物可以比金刚石更坚硬，其原因可能是（）
A、碳、氮原子构成网状结构的晶体B、碳、氮的单质化学性质均不活泼
C、碳、氮键比金刚石中的碳碳键更长D、氮原于最外层电子数比碳原于多
第二卷（52分）
二、填空与简答：
13、（14分）表示一些晶体中的某些结构，它们分别是
、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。
（1）其中代表金刚石的是（填编号字母，下同）________，金刚石中每个碳原子与________个碳原子最接近且距离相等。
金刚石属于________晶体；
（2）其中代表石墨是________，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为________个；
（3）其中表示
的是_____，每个
周围与它最接近且距离相等的
有____个；
（4）代表
的是_____，它属于________晶体，每个
与________个
紧邻；
（5）代表干冰的是______，它属于________晶体，每个
分子与________个
分子紧邻；
（6）上述五种物质熔点由高到低的排列顺序为________。
14、（6分）已知几种物质的熔点和沸点如下：
请参考上述数据回答下列问题：
（1）工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。
为什不用电解MgO的方法生产铝，也不用电解AlCl3的方法生产铝？
答_______________________________________________________。
（2）设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型，其实验方法是
答：
_______________________________________________________________。
15、（6分）右图为氯化钠晶体结构。
（1）晶体中，每个Na+周围有____个Cl-，每个Cl-周围与它最接近
且距离相等的Cl一共有_____个。
（2）NaCl晶体中，与Na+距离等同且最近的几个Cl一所围成的空间构型为_____（填序号）
A．正四面体B．正六面体C．正八面体D．正十二面体
16、（6分）有两组关于物质熔点的数据
I组II组
物质NaC1KClRbClCSClSiCl4GeCl4S12Cl4pbCl4
熔点808OC772OC717OC645OC－70.4OC－49.5OC－36.2OC－15OC
分析以上数据，回答：
（1）有什么规律可循?
答:
_____________________________________________
（2）选成这些规律的主要原因是什么?
答:
_____________________________________________
17、（8分）A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、D同主族，E和其它元素既不在同周期也不在同主族，B、C、D的最高氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。
根据以上信息回答下列问题：
（！
）A和D氢化物中，沸点较低的是（选填“A”或“D”）；A和B的离子中，半径较小的是（填离子符号）
（2）元素C在元素周期表中的位置是。
（3）A和E可组成离子化合物，其晶胞（晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元）结构如下图所示，阳离子（用“”表示）位于该正方体的顶点或面心；阴离子（用“”表示）均位于小正方体中心。
该化合物的电子式是。
18、（12分）某离子晶体部分结构如图
（1）晶体中每个Y同时吸引着最近的________个X，
每个X同时吸引着最近的________个Y，该晶体的化学式为________
（2）晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X共有________个.
（3）晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度________
（4）设该晶体的摩尔质量为Mg
，晶体密度为
，阿佛加德罗常数为NA，则晶体中两个距离最近的X中心间距离为_____cm
参考答案及评分标准：
一、选择题（每题4分，共48分，每题只有一个选项）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
C
D
D
C
B
D
A
A
D
B
A
二、填空与简答：
13、（14分，每空各1分）
（1）Ｄ，4，原子晶体
（2）Ｅ，2 （3）Ａ，12 （4）Ｃ；离子；8
（5）Ｂ；分子；12（6）石墨>金刚石>
干冰。
14、（6分，每空各3分）
（1）MgO的熔点太高，电解MgO消耗能量多，经济效益低；AlCl3晶体为分子晶体，在熔融状态不电离、不导电，不能被电解。
（2）将MgCl2、AlCl3晶体分别加热熔化并做熔融体的导电性试验。
若熔融体导电，则物质的晶体为离子晶体；若熔融体不导电，则物质的晶体为分子晶体
15、（6分，每空各2分）
（1）6，12
（2）C
16、（6分，每空各3分）
（1）第一组碱金属的氯化物随着碱金属原子序数从上到下增大，其氯化物的熔点降低。
而第二组点碳族元素形成的氯化物随着Si、Ge、Sn、pb原子序数增大，其氯化物的熔点逐渐升高
（2）这是因为两组晶体的类型不同，第I组属于离子晶体，随着碱金属的阳离子半径从上到下增大，与Cl－形成的离子键减弱，故熔点下降。
而第II组属分子晶体，它们彼此组成和结构相似，随着分子量增大，分子间作用力增大，故熔点逐渐升高.
17、（8分，每空各2分）（１）D 、Na+
（２）第三周期ⅢA族
（３）CaF2
18、（12分，每空各2分）
（1）从图中可知，Y位于立方体中心，X位于立方体相向的四个项点，故一个Y同时吸引着最近的X有4个，每个X同时吸引着最近的8个Y，由此确定其化学式.：
XY2
（2）由于顶点X是8个立方体共有，每个面是两个立方体共享，故晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X应有8×3×
=12（个）
（3）可将图中4个X分别与Y连线，
形成的构型类同于CH4分子，∠XYX=
（4）每个小方体中会XY2的物质的量为
.
第三章单元评价双向细目标
项目
能力
要求
知识点
题号
/
分值
分值
合计
实得分
得分率
错误成因分析
了
解
了解电子气理论并能用电子气理论解释金属通性。
7/4
16
化学键与氢键
5、6/8
了解常见的分子晶体、原子晶体、离子晶体化学式的意义
1/4
理
解
金属键
8/4
30
会区分范德华力、化学键与氢键
2/4
理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
4/4
15/6
晶胞的特点
9/4
理解原子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
12/4
会运用所学知识判断晶体类型
3/4
掌
握
晶胞的概念、晶胞中原子个数的计算
17/8
32
根据晶体特点对常见晶体能准确地分类
13/14
14/6
物质的晶体中化学键的类型
11/4
应用
运用所学知识解释物质熔沸点变化的原因
16/6
10/4
22
运用晶体知识计算、推导物质的化学式
18/12
合计
100
总体评价：
自我评价
教师评价
说明：
实得分90分以上为优秀，75—89分为良好，60—74分为合格，60分以下为未合格。
2．表现性评价
选修3《晶体结构与性质》全章表现性评价
本章表现性评价总体安排：
可以评价的项目
评价要求
第二节
运用挂图、模型分析干冰的结构特点；金刚石晶体与石墨晶体的结构特点，讨论两者性质的差异。
课堂教学中开展
第三节
讨论为什么金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性？
课堂教学中开展
用乒乓球、胶水等物质制作、模拟金属晶体的堆积模型。
课外活动、形成工艺品、小组交流互评、展示
第四节
比较氯化钠、氯化铯、氟化钙等离子晶体的结构特征。
课堂教学中开展
查阅资料：
晶格能与岩浆晶出规则。
课外资料积累、形成论文、小组交流互评、展示成果
表现性评价表格（见下页）
说明：
该评价表可适用于任意一个“活动与探究”，表中的评价项目不一定全部要求，可由教师根据不同的“活动与探究”选用评价的项目。
姓名班级日期
项目
权重
评价指标
评分
总分
自评40%
组员互评30%
教师评价30%
主动性（10%）
4%
积极参与每一个问题的讨论，努力地完成个人所承担的任务
3%
主动提出研究和工作设想、建议
3%
尊重别人，欣赏别人，善于与其他人合作，共同完成任务
自主性（15%）
5%
有较强的自控能力，在探索中有锲而不舍的科学精神
5%
对人对事能客观公正，实事求是
5%
刻苦钻研，独立思考
猜想、假设与探索力（25%）
10%
能主动地或在他人的启发下，对化学实验问题的可能结论大胆提出猜想或假设。
15%
能对假设所依据的事实或证据的可靠性进行初步的论证。
有较强的观察意识，能经常捕捉到有价值的信息
实验创新设计能力（20%）
7%
能把已学到的知识和所掌握的基本技能，应用到实践问题中去发现、提出、分析解决问题
5%
要有创新意识，敢于标新立异，与众不同，打破常规
8%
能根据所要解决的化学实验问题，独立或与他人合作，设计化学实验方案。
能对实验方案的可行性进行论证。
收集证据实践能力（20%）
4%
能查阅有关书籍、报刊、网络获取更多有关的信息
8%
能设想出实验的方案和具体步骤，根据实际情况及时完善活动的方式和内容，根据设想去完成探究活动
8%
能对所获得的证据运用化学用语、表格、线图等形式进行处理。
能根据实际情况综合应用所得到的资料
反思与评价、讨论与交流能力（10%）
4%
能与他人对结论的可靠性进行评价。
4%
能对自己在化学实验活动中的表现进行反思。
3%
能较为规范地独立书写化学实验报告，并主动与他人讨论和交流化学实验探究的结果。
合计
评定分为四级：
优秀（85－100分）、良好（70－85分）、满意（60－69分）、需要提高（60分以下）
升级会员 