第七章 固体的结构及性质
第七章固体的结构及性质
思考题解析
1．常用的硫粉是硫的微晶，熔点为112.8℃, 溶于CS2、CCl4等溶剂中，试判断它属于哪一类晶体？
解：分子晶体。
2．已知下列两类晶体的熔点：
（1）物质NaF NaCl NaBr NaI
熔点/℃993 801 747 661
（2）物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4
熔点/℃ -90.2 -70 5.4 120.5
为什么钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高，而且熔点递变趋势相反？
解：因为钠的卤化物为离子晶体，硅的卤化物为分子晶体，所以钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高。离子晶体的熔点主要取决于晶格能，NaF、NaCl、NaBr、NaI随着阴离子半径逐渐增大，晶格能逐渐减小，所以熔点逐渐降低。分子晶体的熔点主要取决于分子间力，随着SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4相对分子质量逐渐增大，分子间力逐渐增大，所以熔点逐渐升高。
3．当气态离子Ca2+、Sr2+、与F-分别形成CaF2、SrF2、晶体时，何者放出的能量多？为什么？
解：形成CaF2晶体时，放出的能量多。因为离子半径r(Ca2+)>r(Sr2+)，形成的晶体CaF2的核间距较小而较稳定的缘故。
4．解释下列问题：
（1）NaF的熔点高于NaCl；
（2）BeO的熔点高于LiF；
（3）SiO2的熔点高于CO2；
（4）冰的熔点高于干冰（固态CO2）；
（5）石墨软而导电，而金刚石坚硬且不导电。
解：（1）NaF 和NaCl均为离子晶体，离子电荷相同，而r(F-)
（2）BeO和LiF均为离子晶体，BeO中Be2+、O2-的离子电荷分比分别为+2、-2；LiF中的Li+、F-的离子电荷分别为+1、-1，晶格能BeO>LiF，所以BeO的熔点高于LiF。
（3）SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体。
（4）冰和干冰均属分子晶体，但冰中水分子之间存在氢键。
（5）石墨晶体具有层状结构，层与层之间作用力较弱；同层碳原子之间存在大π键，大π键中的电子可沿层面方向运动，所以石墨软而导电。金刚石是原子晶体，所以坚硬且不导电。
5．下列说法是否正确：
（1）稀有气体是由原子组成的，属原子晶体；
（2）熔化或压碎离子晶体所需的能量，数值上等于晶格能；
（3）溶于水能导电的晶体比为离子晶体；
（4）共价化合物呈固态时，均为分子晶体，因此熔点、沸点都低；
（5）离子晶体具有脆性，是由于阳、阴离子交替排列，不能错位的缘故。
解：错，稀有气体是分子晶体；（2）错；（3）错；（4）错；（5）对。
6．解释下列事实：
（1）MgO可作为耐火材料；
（2）金属Al和Fe都能压成片、抽成丝，而石灰石则不能；
（3）在卤化银中，AgF可溶于水，其余卤化银则难溶于水，且从AgCl到AgI溶解度减小；
（4）NaCl易溶于水，而CuCl难溶于水。
解：（1）MgO为离子晶体，熔点高；
（2）Al和Fe均为金属晶体；
（3）AgF、AgCl、AgBr、AI随着阴离子半径的增大，变形性逐渐增大，离子间离子极化不断增强，由离子键逐渐过渡到共价键，所以溶解度逐渐减小。
（4）Cu+是18电子构型，而Na+是8电子构型，Cu+极化力比Na+强，CuCl中Cu+与Cl-之间以共价键结合，NaCl中的Na+与Cl-之间以离子键结合。
7．下列物质的键型有何不同？
Cl2 HCl AgI LiF
解：物质Cl2 HCl AgI LiF
键型非极性共价键极性共价键极性共价键离子键
8．已知：AlF3为离子型；AlCl3、AlBr3为过渡型；AlI3为共价型。试说明它们键型差别的原因。
解：AlF3、、AlCl3、AlBr3、AlI3随着阴离子半径的增大，变形性逐渐增大，离子间离子极化不断增强，由离子键逐渐过渡到共价键。
9．实际晶体内部结构上的点缺陷有几种类型？晶体内部结构上的缺陷对晶体的物理、化学性质有无影响？
解：有空穴缺陷、置换缺陷、间充缺陷三种。晶体内部结构上的缺陷影响晶体的光、电、磁、声、力、热学等方面物理性质和化学活性。
10．试用能带理论说明金属导体、半导体和绝缘体的导电性能。
解：在外加电场作用下，金属导体导带中的电子作定向运动，形成电流，所以金属能够导电。
半导体由于禁带较窄，当温度升高时满带中的电子易被激发，能够越过禁带跃迁到导带上，具有一定的导电能力。
绝缘体的电子都在满带上，而且禁带较宽，即使有外电场的作用，满带的电子也难以越过禁带而跃迁到导带上去，因而绝缘体不能导电。
11．离子半径r(Cu+) 解：Cu2+和Ag+均为18电子构型，尽管Cu2+的极化力、Ag+比大些，但Ag+的变形性比Cu2+大，使Ag2S 的附加极化作用增强，键的共价程度增大、溶解度减小。 12．（1）今有元素X、Y、Z，其原子序数分别为6、38、80，试写出它们的电子分布式，并说明它们在周期表中的位置。 （2）X、Y两元素分别与氯形成的化合物的熔点哪一个高？为什么？ （3）Y、Z两元素分别与硫形成的化合物的溶解度哪一个小？为什么？ （4）X元素与氯形成的化合物其分子偶极矩等于0，试用杂化轨道理论解释。 解：（1）元素代号原子序数电子分布式周期族 X 6 1s22s22p2二ⅣA Y 38 [Kr]5s2五ⅡA Z 80 [Xe]4f145d106s2六ⅡB （2）Y与Cl形成的化合物熔点高。因为YCl2是离子晶体，而XCl4是分子晶体。 （3）Z与S形成的化合物溶解度小。因为Z2+为18电子构型，Z2+的极化力、变形性都较大，形成的硫化物离子之间的极化作用较大，键的共价程度较大，所以溶解度小；而Y2+为8电子构型，Y2+的极化力、变形性都较小，所以YS的溶解度较小。 （4）X与Cl形成XCl4化合物，X发生等性sp3杂化，XCl4呈正四面体，其分子偶极矩等于0。 习题解答 1．已知下列各晶体：NaF、ScN、TiC、MgO，它们的核间距相差不大，试推测并排出这些化合物熔点高低、硬度大小的次序。 解：熔点高低、硬度大小的次序为：TiC> ScN> MgO> NaF。 2．下列物质中，试推测何者熔点最低？何者最高？ （1）NaCl KBr KCl MgO （2）N2Si NH3 解：（1）熔点由低到高的次序：KBr （2）熔点由低到高的次序：N2< NH3 3．写出下列各种离子的电子分布式，并指出它们各属于何种电子构型？ Fe3+Ag+Ca2+Li+S2-Pb2+Pb4+Bi3+ 解：离子电子分布式离子电子构型 Fe3+1s22s22p63s23p63d59～17 Ag+1s22s22p63s23p63d104s24p64d1018 Ca2+1s22s22p63s23p68 Li+1s2 2 S2-1s22s22p63s23p68 Pb2+[Xe]4f145d106s218+2 Pb4+[Xe]4f145d1018 Bi3+[Xe]4f145d106s218+2 4．试推测下列物质分别属于哪一类晶体？ 物质 B LiCl BCl3 熔点/℃2300 605 -107.3 解：B为原子晶体，LiCl为离子晶体，BCl3为分子晶体。 5．（1）试推测下列物质可形成何种类型的晶体？ O2H2S KCl Si Pt （2）下列物质熔化时，要克服何种作用力？ AlN Al HF(s) K2S 解：（1）O2、H2S为分子晶体，KCl为离子晶体，Si为原子晶体，Pt为金属晶体。（2）AlN为共价键，Al为金属键，HF(s)为氢键和分子间力，K2S为离子键。6．根据所学晶体结构知识，填出下表。 解： 7．将下列两组离子分别按离子极化力及变形形由小到大的次序重新排列。 （1）Al3+、Na+、Si4+；（2）Sn2+、Ge2+、I- 解：（1）极化力：Na+，Al3+，Si4+；变形性：Si4+，Al3+，Na+。 （2）极化力：I-，Sn2+，Ge2+；变形性：Ge2+，Sn2+，I-。 8．试按离子极化作用由强到弱顺序重新排出下列物质的次序。 MgCl2SiCl4NaCl AlCl3 解：极化作用SiCl4> AlCl3>MgCl2>NaCl。 9．比较下列各组中化合物的离子极化作用的强弱，并预测溶解度的相对大小。 （1）ZnS CdS HgS （2）PbF2PbCl2PbI2 （3）CaS FeS ZnS 解：（1）阴离子相同。阳离子均为18电子构型，极化力、变形性均较大，但Zn2+、Cd2+、Hg2+依次增大，变形性依次增大，故ZnS、CdS、HgS依次附加极化作用增大，键的共价程度增大，化合物的溶解度减小。 （2）阳离子相同，但F-、Cl-、I-依次半径增大，变形性增大。故PbF2、PbCl2、PbI2依次极化作用增大，化合物的溶解度减小。 （3）阴离子，但Ca2+、Fe2+、Zn2+电子构型分别为8、9～17、18，变形性依次增大，极化能力依次增大，故CaS、FeS、ZnS依次极化作用增大，键的共价程度增大，化合物的溶解度减小。 第五章结构化学 实验二十二分子的立体构型和分子的性质 一、实验目的 （1）分子的立体构型从分子中原子排布的几何关系描述分子的结构，对于了解分子的性质具有重要意义。 （2）通过自己动手制作和仔细观察分子模型，掌握分子的空间结构，加深对分子构型和分子性质的了解。 二、实验原理 1．分子点群与分子的偶极矩和旋光性 具有极性化学键的分子，其分子形状決定分子是否具有偶极矩，进而影响分子间作用力及沸点、表面张力、汽化热与溶解度等性质。利用路易斯电子点式和价层电子对互斥理论（Valence Shell Electron Pair Repulsion, VSEPR）可以预测分子形狀，进而获得分子晶体的对称动作群（即分子点群）。分子点群与分子的偶极矩和旋光性密切相关。 分子是否具有偶极矩的判据：若分子中有两个或两个以上的对称元素交于一点，则该分子无偶极矩，反之则有偶极矩。即属于C1、C s、C n、C nv群的分子有偶极矩，属于C i、S n、C nh、D n、D nh、D nd、T d和O h群的分子无偶极矩。 分子是否具有旋光性的判据：有象转轴S n的分子无旋光性，无象转轴S n的分子有旋光性。由于S1＝σ，S2＝i，因此，也可以说具有对称面σ、对称中心i和象转轴S4n(n=1,2,…)的分子无旋光性，属于C1，Cn，Dn点群的分子有旋光性。 三、仪器与试剂 塑料球棍分子模型 1 套（湖南大学教育科技公司生产,包括彩色塑料小球若干,另准备随意贴黏土数块, 色纸一张），数码相机1台（公用）。 四、预习要求 1.了解寻找分子中独立对称元素、判断分子点群的方法； 2.了解分子所属点群判断分子有无偶极矩； 3.了解分子所属点群判断分子有无旋光性。 五、实验内容 1．根据路易斯电子点式和价层电子对互斥理论预测分子形状，并用不同颜色的球棍搭建具有正确键角的分子模型(表1)，用数码相机记录所搭建的分子模型。寻找对称元素及数目，确定分子点群，并判断其是否具有偶极矩和旋光性。黑球：代表碳原子C；白球：代表氢原子H；红球：代表氧原子O；蓝球：代表氮原子N；绿球：代表氯原子Cl；其他：代表杂原子P或F。 （1）搭出下列分子模型，了解它们的对称性，填写表1各栏内容。H2O2，NF3，BF3，C2H6（重叠式、交叉式以及任意式），CH3CCl3（扭曲式），CH4， CH3Cl ，CH2Cl2，CHCl3，PtCl42-，PCl5，，，Cl ，， C6H12（环己烷：船式和椅式），SF6。 （2）搭出下列乙烯型化合物的模型，了解它们的对称性。并填写表2各栏内容CH2＝CH2，CHCl＝CHCl（顺式），CHCl＝CHCl（反式），CH2＝CCl2（3）搭出下列丙二烯型化合物的模型，了解它们的对称性。 CH2＝C＝CH2，CHCl＝C＝CHCl 六、实验数据与记录 1．室温℃大气压Pa 2. 根据实验容填写表1、表2和表3。 表22.1 常见分子点群的辨认 分子的结构与性质 【知识动脉】 知识框架 产生原因：共价键的方向性 Sp3 决定因素：杂化轨道方式sp2 分子的空间构型sp 空间构型的判断：VSEPR理论 空间构型决定性质等电子原理 手性分子 配合物 一、杂化轨道理论 1. 杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。 思考：甲烷分子的轨道是如何形成的呢？ 形成甲烷分子时，中心原子的2s和2p x，2p y，2p z等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sp3杂化轨道，这些sp3杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。 根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp3杂化外，还有sp2杂化和sp杂化，sp2杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。 思考： 应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。 C2H4 BF3 CH2O C2H2 思考：怎样判断有几个轨道参与了杂化？ [讨论总结]：三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为°的直线型杂化轨道，SP2杂化轨道为°的平面三角形，SP3杂化轨道为°′的正四面体构型。 小结：HCN中C原子以sp杂化，CH2O中C原子以sp2杂化；HCN中含有2个σ键和2π键；CH2O中含有3σ键和1个π键 【例1】（09江苏卷21 A部分）（12分）生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为。甲醛分子的空间构型是；1mol甲醛分子中σ键的数目为。 解析与评价：甲醛分子中含有碳氧双键，故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；分子的空间构型为平面型；1mol甲醛分子中含有2mol碳氢δ键，1mol碳氧δ键，故含有δ键的数目为3N A 答案：sp2平面型3N A 【变式训练1】（09宁夏卷38）［化学—选修物质结构与性质］（15分） 已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题： （1）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为____________; 2、价层电子对互斥模型 把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C 原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下： ABn 立体结构范例 n=2 直线型CO2 n=3 平面三角形CH2O n=4 正四面体型CH4 另一类是中心原子上有孤对电子 ．．．．．．．．．．．．）的分子。如 ．．．．（未用于形成共价键的电子对 H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。 练习2、应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。进一步认识多原子分子的立体结构。 化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型 H2S 1.用价层电子对互斥理论预测H2O和BF3的立体结构，两个结论都正确的是( ) A.直线形，三角锥形 B.V形，三角锥形 C.直线形，正四面体形 D.V形，平面三角形 【解析】由于H2S分子中心原子S有未用于形成共价键的孤电子对，占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥使H2S分子呈V形；而BF3分子中心原子B的价电子都用于形成共价键，根据价层电子对互斥理论可知BF3为平面三角形，D正确。 【答案】D 2.下列微粒中，不含有孤电子对的是( ) A.H2O B.H3O+ C.NH3 D.NH4+ 【解析】分别写出其电子式 即可得出答案。 【答案】D 3.下列分子构型为正四面体的是( ) ①P2②NH3③CCl4④CH4⑤H2S ⑥CO2 A.①③④⑤ B.①③④⑤⑥ C.①③④ D.④⑤ 【解析】NH3是三角锥形、H2S是V形，CO2是直线形，故选C。 【答案】C 4.下列叙述正确的是( ) A.NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心[] https://www.wendangku.net/doc/474621569.html,l4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心 C.H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央 D.CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央 【解析】NH3的N原子以sp3杂化，形成三角锥形结构，电荷分布不对称是极性分子。CCl4分子中C—Cl键为极性键，C原子采取sp3杂化，且无孤电子对，分子构型为正四面体形，C原子位于正四面体的中心。H2O分子中H—O键为极性键，O采取sp3杂化，且有两对孤电子对，分子构型为V形，整个分子电荷分布不对称，为极性分子。CO2分子中C采取 3-1、晶体的常识 一、晶体和非晶体 1、概述——自然界中绝大多数物质是固体，固体分为和两大类。 * 自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质。本质上，晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。 * 晶体不因颗粒大小而改变，许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形，但在显微镜下仍可看到。 * 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。 * 各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的 二、晶胞 1、定义——描述晶体结构的基本单元。 2、特征—— （1）习惯采用的晶胞都是体，同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。 （2）整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 <1> 所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙； <2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。 3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系 （1）处于内部的粒子，属于晶胞，有几个算几个均属于某一晶胞。 （2）处于面上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。 （3）处于90度棱上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。 （4）处于90度顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于60度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于120度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。 4、例举 三、分类 晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。 3-2、分子晶体和原子晶体 一、分子晶体 1、定义——只含分子的晶体。 2、组成粒子——。 3、存在作用——组成粒子间的作用为（），多原子分子内部原子间的作用为。 * 分子晶体中定含有分子间作用力，定含有共价键。 * 分子间作用力于化学键。 4、物理性质 （1）熔沸点与硬度——融化和变形只需要克服，所以熔沸点、硬度，部分分子晶体还可以升华。熔融一定破坏分子间的和可能存在的键，绝不会破坏分子内部的。 同为分子晶体的不同物质，一般来说尤其对于结构组成相似的分子，相对分子质量越大，熔沸点越；相对分子质量相差不大的分子，极性越大熔沸点越；含氢键的熔沸点会特殊的些。 例如： （2）溶解性——遵循同性互溶原理（或说相似相溶原理）：即极性分子易溶于性溶剂（多为），如卤化氢（HX）、低级醇和低级羧酸易溶于极性溶剂水；非极性分子易溶于非极性（有机）溶剂，如硫、磷和卤素单质（X2）不易溶于极性溶剂水而易溶于非极性溶剂CS2、苯等。同含氢键的溶解性会更，如乙醇、氨气与水。 5、类别范畴 （1）除C、Si、B外的非金属单质，如卤素、氧气和臭氧、硫（S8）、白磷（P4）、足球烯（C60）、稀有气体等。 （2）除铵盐、SiO2、SiC、Si3N4、BN等外的非金属互化物，包括非金属氢化物和氧化物，如氨（NH3）、冰（H2O）、干冰（CO2）、三氧化硫（SO3）等。 （3）所有的酸分子（纯酸而非溶液）。 （4）大多有机物。 （5）除汞外常温下为液态和气态的物质。 （6）能升华的物质。如干冰、碘、等。 6、结构例析 如果分子间作用力只有范德华力，其分子占晶胞六面体的个顶角和个面心，若以一个分子为中心，其周围通常有个紧邻分子，这一特征称为分子密堆积，如O2、C60、CO2、I2等。 （1）干冰 固态的，色透明晶体，外形像冰，分子间作用力只有，熔点较，常压能升华，常作制冷剂或人工降雨。 二氧化碳分子占据立方体晶胞的个面心和个顶角，与每个二氧化碳分子距离最近且相等的二氧化碳分子有个，若正方体棱长为a，则这两个相邻的CO2的距离为。 （2）冰 固态的，色透明晶体，水分子间作用力除外，还有，氢键虽远小于共价键，但明显大于范德华力，所以冰的硬度较，熔点相对较。 每个水分子与周围距离最近且相等的水分子有个，这几个水分子形成一个的空间构型，晶体中水分子与氢键的个数之比为。这一排列使冰中水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，所以冰的密度于液体水（4C的水密度最大，通常认为是1）。 （3）天然气水合物 ——可燃冰·海底储存的潜在能源，甲烷分子处于水分子形成笼子里，形式多样。 二、原子晶体 1、定义——相邻间以键结合而成空间网状的晶体。整块晶体是一个三维的共价键网状结构的 化学选修3第二章-分子结构与性质--教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 第二章分子结构与性质 教材分析 本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。 化学2已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。 在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。为什么这些分子具有如此的立体结构呢？教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。 在第三节分子的性质中，介绍了六个问题，即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。除分子的手性外，对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识，如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性；根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响；根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响；根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则；根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等；对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第一课时 教学目标： 1．复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。 2．知道共价键的主要类型δ键和π键。 【教学目标】 1.了解固体的微观结构。会区别晶体和非晶体，列举生活中常见的晶体和非晶体。 2.初步了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响。 【自学评价】 1、 称为晶体； 称非晶体 2、常见的晶体有： ； 常见的非晶体有： 。 3、预习课本，完成下表 4、组成晶体的微观粒子按 在空间整齐地排列，微粒的热运动表现为 。 【经典范例】 1、下列说法中正确的是 （ ） A 、显示各向异性的物体必定是晶体 B 、不显示各向异性的物体必定是非晶体 C 、具有确定熔点的物体必定是晶体 D 、不具有确定熔点的物体必定是非晶体 2、下列说法错误的是 （ ） A 、晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质威力是规则排列的 B 、有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构 C 、凡各向同性的物质一定是非晶体 D 、晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的 3、如图所示，食盐的晶体是由钠离子和氯离子组成的。这两 种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离排列地交 错排列的。已知食盐的摩尔质量是 克/摩，食盐的密度是克/ 厘米3。阿伏伽德罗常数为×1023摩-1。在食盐晶体中两个距离 最近的钠离子中心间的距离的数值为多少？ 【思维点播】 1、如何正确理解晶体的各向异性 在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的。通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等。晶体的各向异性是指晶体在不同方向上物理性质不同，也就是沿不同方向去测量晶体的物理性能得到的结果不同。 例如晶体在不同 的方向还可以有不同的硬度、弹性、热膨胀性质、导电性能等。需要注意的是，晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能在各种物理性能上表现出各向异性，例如云母、石膏晶体在导热性能上表现出显著的各向异性——沿不同的方向传递热的快慢不同；方铅矿晶体在导电性能上表现出显著的各向异性——沿不同的方向电阻率不同；立方体的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同的方向弹性不同；方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向上的折射率不同。值得指出的是，只有单晶体才回有各向异性的物理性质，多晶体和非晶体一样，物理性质都是各向同性的。 【跟踪训练】 ★1、下列固体中全是由晶体组成的是( ).【l】 (A)石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜(B)石英、玻璃、云母、铜 (C)食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香(D)蜂蜡、松香、橡胶、沥青 ★★2.某物体表现出各向异性是由于组成物体的物质微粒( ).【1】 (A)在空间的排列不规则(B)在空间按一定的规则排列 (C)数目较多的缘故(D)数目较少的缘故 ★★3.如果某个固体在不同方向上的物理性质是相同的，那么( ).【1】 (A)它一定是晶体(B)它一定是多晶体 (C)它一定是非晶体(D)它不一定是非晶体 ★★★4.在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则( ).【2】 (A)样本A一定是非晶体(B)样本A可能是非晶体 (C)样本B一定是晶体(D)样本B不一定是晶体 ★★★5.晶体在熔解过程中吸收的热量，主要用于( ).【2】 (A)破坏空间点阵结构，增加分子动能 (B)破坏空间点阵结构，增加分子势能 (C)破坏空间点阵结构，增加分子的势能和动能 (D)破坏空间点阵结构，但不增加分子的势能和动能 ★★★★6.某种材料制成的厚度均匀的长方形透明体，测得某单色光沿AB和CD方向穿过透明体时，折射率不相同，如图所示，则说明该材料( ).【2】 (A)一定是单晶体(B)一定是多晶体 (C)一定是非晶体(D)可能是多晶体 第七章固体的结构与性质 思考题 1.常用的硫粉是硫的微晶，熔点为11 2.8℃，溶于CS2，CCl4等溶剂中，试判断它属于哪一类晶体?分子晶体 2.已知下列两类晶体的熔点： (1) 物质NaF NaCl NaBr NaI 熔点/℃993 801 747 661 (2) 物质SiF4SiCl4SiBr4 SiI4 熔点/℃-90.2 -70 5.4 120.5 为什么钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高? 而且熔点递变趋势相反? 因为钠的卤化物为离子晶体，硅的卤化物为分子晶体，所以钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高，离子晶体的熔点主要取决于晶格能，NaF、NaCl、NaBr、NaI随着阴离子半径的逐渐增大，晶格能减小，所以熔点降低。分子晶体的熔点主要取决于分子间力，随着SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4相对分子质量的增大，分子间力逐渐增大，所以熔点逐渐升高。 3.当气态离子Ca2+，Sr2+，F-分别形成CaF2，SrF2晶体时，何者放出的能量多?为什么?形成CaF2晶体时放出的能量多。因为离子半径r(Ca2+) 10--固体结构 [教学要求] 1．熟悉晶体的类型、特征核组成晶体的微粒间的作用力。 2．了解金属晶体的三种密堆积结构及其特征。理解金属键的形成核特征。 3．熟悉三种典型离子晶体的结构特征。理解晶格能的概念和离子电荷、半径对晶格能的影响；熟悉晶格能对离子化合物熔点、硬度的影响；了解晶格能的热化学计算方法。 4．了解离子半径及其变化规律、离子极化及其对键型、晶格类型、溶解度、熔点、颜色的影响。 5．熟悉键的极性和分子的极性；了解分子的偶极矩和变形性及其变化规律，了解分子间力的产生及其对某些物性的影响。 [教学重点] 1．晶胞 2．各种类型晶体的结构特征,特别是离子晶体。 3．离子极化 [教学难点] 晶胞的概念, 离子极化 [教学内容] §10.1 晶体结构和类型 10.1.1 晶体结构的特征与晶格理论 1. 晶体结构的特征 晶体是由原子、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。特征： (1) 晶体具有规则的几何构形，这是晶体最明显的特征，同一种晶体由于生 成条件的不同，外形上可能差别，但晶体的晶面角却不会变. (2) 晶体表现各向异性，例如热、光、电、硬度等常因晶体取向不同而异。 (3) 晶体都有固定的熔点，玻璃在加热时却是先软化，后粘度逐渐小，最后 变成液体. 2. 晶格理论的基本概念 晶格(点阵)是晶体的数学抽象。 晶胞是晶体的最小重复单元，通过晶胞在空间平移并无限地堆砌而成晶体，它有二个要素： 一是晶胞的大小、型式。晶胞的大小、型式由a、b、c三个晶轴及它们间的夹角α.β.γ所确定。 另一是晶胞的内容。由组成晶胞的原子或分子及它们在晶胞中的位置所决定晶胞的内容包括粒子的种类，数目及它在晶胞中的相对位置。 按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系。 按带心型式分类，将七大晶系分为14种型式。例如，立方晶系分为简单立方、体心立方和面心立方三种型式。 2020届高三化学选修三物质结构与性质常考题型 ——立体结构和杂化类型判断.DOC 【方法和规律】 1、立体构型的判断方法——价层电子对互斥理论 (1)中心原子价层电子对数===σ键电子对数＋孤电子对数 (2)2中心原子的数中心原子的价层和 配位原子的化合价的总价电子数电子对+= 2 中心原子的数中心原子的价层和 配位原子的化合价的总最外层电子数电子对+= 【微点拨】①配位原子是指中心原子以外的其它原子 (即与中心原子结合的原子) ②若是离子，则应加上或减去与离子所带的电荷数 (阴加阳减) ③氧、硫原子若为配位原子，则其化合价规定为"零”，若为中心原子，则价电子数为6 (3)价层电子对互斥理论判断分子空间构型的具体方法 价层电子对数目 电子对排布方式 电子对的空间构型(VSEPR 模型) 孤电子对数 分子的立体结构 常见实例 2 直线形 0 直线形 CO 2 1 直线形 3 平面正三角形 0 正三角形 BF 3 1 V 形 SO 2 2 直线形 4 空间正四面体 正四面体 CH 4 1 三角锥 NH 3 2 V 形 H 2O 3 直线形 ClO — (4)分子或离子 中心原子 价层电子对数 δ键电子对数 孤电子对数 电子对构型 分子构型 中心原子杂化类型 CO 2 BeCl 2 BF 3 SO 3 SO 2 CH 4 NH 3 PCl 3 H 2O NO 3— SO 32— NH 4+ PO43— H3O+ 2、中心原子的杂化类型判断 规律：杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数 价层电子对数杂化方式 4 sp3杂化 3 sp2杂化 2 sp杂化 技巧1：ABn型的分子或离子，用 中心原子的 数 中心原子的价层 和 配位原子的化合价的总 价电子数 电子对 + =， 来迅速判断(见上表) 技巧2：若有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数”来判断如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型 杂化类型价层电子对数σ键电子对 数孤电子对数孤电子对数确定方法 环外氮原子sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子，形成了3 对共用电子对，则有一对孤对电子环上氮原子sp2 3 2 1 环上碳原子sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化 技巧4：根据杂化轨道之间的夹角判断 ①若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化 ②若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化 ③若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化 技巧5：根据等电子原理进行判断 CO2是直线形分子，CNS－、N－3与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化 技巧6：根据分子或离子中有无π键及π键数目判断 没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含两个π键为sp杂化 【真题感悟】 1、[2019·全国卷Ⅰ·节选] 乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是_______ 2、[2019·全国卷Ⅱ·节选] 元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为________ 3、[2019·全国卷Ⅲ·节选] NH4H2PO4中，电负性最高的元素是________；P的________杂化轨道与O的2p轨道 形成________键 4、[2019·江苏卷·节选] SO42—的空间构型为____________，抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道 杂化类型为____________ 第七章固体的结构及性质 思考题解析 1．常用的硫粉是硫的微晶，熔点为112.8℃, 溶于CS2、CCl4等溶剂中，试判断它属于哪一类晶体？ 解：分子晶体。 2．已知下列两类晶体的熔点： （1）物质NaF NaCl NaBr NaI 熔点/℃993 801 747 661 （2）物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4 熔点/℃ -90.2 -70 5.4 120.5 为什么钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高，而且熔点递变趋势相反？ 解：因为钠的卤化物为离子晶体，硅的卤化物为分子晶体，所以钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高。离子晶体的熔点主要取决于晶格能，NaF、NaCl、NaBr、NaI随着阴离子半径逐渐增大，晶格能逐渐减小，所以熔点逐渐降低。分子晶体的熔点主要取决于分子间力，随着SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4相对分子质量逐渐增大，分子间力逐渐增大，所以熔点逐渐升高。 3．当气态离子Ca2+、Sr2+、与F-分别形成CaF2、SrF2、晶体时，何者放出的能量多？为什么？ 解：形成CaF2晶体时，放出的能量多。因为离子半径r(Ca2+)>r(Sr2+)，形成的晶体CaF2的核间距较小而较稳定的缘故。 4．解释下列问题： （1）NaF的熔点高于NaCl； （2）BeO的熔点高于LiF； （3）SiO2的熔点高于CO2； （4）冰的熔点高于干冰（固态CO2）； （5）石墨软而导电，而金刚石坚硬且不导电。 解：（1）NaF 和NaCl均为离子晶体，离子电荷相同，而r(F-) 第七章晶体的点阵结构和晶体的性质 一、概念及问答题 1、由于晶体内部原子或分子按周期性规律排列，使晶体具有哪些共同的性质？答：a. 均匀性，一块晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 b. 各向异性，在晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。 c. 自发地形成多面体外形，晶体在生长过程中自发地形成晶面，晶面相交 成为晶棱，晶棱会聚成项点，从而出现具有多面体外形的特点。 2、点阵 答：点阵是一组无限的点，连结其中任意两点可得一向量，将各个点按此向量平移能使它复原，凡满足这条件的一组点称为点阵。点阵中的每个点具有完全相同的周围环境。 3、晶体的结构基元 点阵结构中每个点阵点所代表的具体内容，包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构，称为晶体的结构基元。结构基元与点阵点是一一对应的。 4、晶体结构 在晶体点阵中各点阵点的位置上，按同一种方式安置结构基元，就得整个晶体的结构，所以地晶体结构示意表示为：晶体结构＝点阵+结构基元 5、直线点阵 根据晶体结构的周期性，将沿着晶棱方向周期地重复排列的结构基元，抽象出一组分布在同一直线上等距离的点列，称为直线点阵。 6、晶胞 按照晶体内部结构的周期性，划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫晶胞。晶胞的形状一定是平行六面体。晶胞是构成晶体结构的基础，其化学成分即晶胞内各个原子的个数比与晶体的化学式一样，一个晶胞中包含一个结构基元，为素晶胞，包今两个或两个以上结构基元为复晶胞，分别与点阵中素单位与复单位相对应。 7、晶体中一般分哪几个晶系？ 根据晶体的对称性，可将晶体分为7个晶系，每个晶系有它自己的特征对称 固体化学复习题 1．什么是固体化学？ 固体化学是研究固体物质的制备、组成、结构、性质和反应的化学分支学科。它是无机化学、固体物理、晶体结构和材料科学等多门学科的交叉领域，已成为当前无机化学学科中一个十分活跃的新兴分支学科。 2．固体化学的研究内容是什么？ (1) 固体中的缺陷平衡； (2) 固体中的扩散； (3) 固相化学反应。 3．按照材料的化学组成来分类，固体材料可以分成哪几类？ 金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。 4．按照材料的使用性能来分类，固体材料可以分成哪几类？ 结构材料：主要使用材料的力学性能； 功能材料：主要使用光、电、磁、热、声等功能特性。 5．按照材料组成的有序程度来分类，固体材料可以分成哪几类？ 晶态：固体具有长程有序的点阵结构，如氯化钠、硫化锌、砷 化锌等，其中的组成原子或基元是处于按一定格式空间 排列的状态。 非晶态：固体的结构类似液体，只在几个原子间距的量程范围内 或者说原子在短程处于有序状态，而长程范围原子的排 列没有一定的格式，如玻璃和许多聚合物。 6．按照材料中原子结合力本质来分类，固体材料可以分成哪几类？ 离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体、氢键晶体。 7．举例说明何谓共价晶体？何谓分子晶体？二者在电学性质上有什么本质的区别？ 共价晶体：组成原子之间靠共价键结合，键有方向性和饱和性，如硅、InSb、PbTe。 分子晶体: 组成分子之间靠范德华力结合，键能低。如Ar, H2、CO2。 8．简述石墨晶体中化学键的成键方式。 石墨晶体具有层状结构。每一层内的每个碳原子中的三个电子与邻近的三个碳原子以共价键结合，组成片状六角形的平面蜂巢结构，另一个价电子则为该层内所有碳原子所共有，形成金属键；层与层之间则以范德华力相互作用。因此，石墨晶体中既包含有共价键，又包含有金属键和范德华力，从而使得石墨表现出固体物质的多重性质：质地柔软光滑、容易磨碎、密度小、熔点高、不透明、有光泽和导电率高。 9．当今导致重大科学与技术进步的五大实验技术手段是什么？ 激光技术、核磁共振、同步辐射、质谱、超高压技术。 10.什么是组合化学？ 组合化学(Combinatorial Chemistry)特点为可以一次性成批量获得很大数量的类似化合物一化合物库（chemical library） 以供高通量筛选，寻找先导化合物。采用这种方法，可以大大增加寻找具有特殊功能新化合物的机会。 11．什么是软化学合成？ 第7章固体的结构与性质习题参考答案 1．解：熔点高低、硬度大小的次序为：TiC> ScN> MgO> NaF。 2．解：（1）熔点由低到高的次序：KBr 7．解： 3θm f Al(s)+ F (g)AlF (s)H ???? → D (F －F) -U A 1 3+3e 3F(g)3F (g)E - - ???→ m sub H ? + Al(g) Al 3+(g) U ＝ m sub H ?+ D (F －F)+31 A E + I - m f H ? ＝ [326.4+3 2 ×156.9+3×（-322）+5139.1-（-1510）]kJ · mol -1 ＝ 6245 kJ · mol -1 8．解： K(s) + 1 2 I 2(s) KI(s) sub m H ? (K) s u b m H ? (I 2) 12I 2(g) -U 12 θ(I-I)D I(g) +e - I -(g) 1 A E + -e - K(g) I 1 K +(g) m f H ?= m sub H ?(K)+ 12 m sub H ?(I 2)+ 12 θ(I-I)D +1A E + I 1 -U =[90+ 12?62.4+12 ?152.549+(-295)+418.9-649] kJ · mol -1 =-328 kJ · mol -1 9．解：（1）极化力：Na +， ，Al 3+，Si 4+；变形性：Si 4+，Al 3+，Na +。 （2）极化力：I -，Sn 2+，Ge 2+；变形性：Ge 2+，Sn 2+，I -。 10．解：极化作用：SiCl 4> AlCl 3> MgCl 2> NaCl 。 f m H ? 第七章固体结构与性质 一、教学目的及要求 二、重点难点（略） 三、教学时间和地点： 四、教学内容 §7.1晶体与非晶体 7.1.1 晶体的特征 ●有一定的几何外形 ●有固定的熔点：即晶体在熔化时温度保持不变，直至全部熔化后，温度才 开始上升。如：冰的熔点0℃。 非晶体无固定的熔点在加热时，由开始软化到完全熔化， 整个过程中温度不断的变化。如：松香50~70℃软 化,70℃以上全部熔化。 ●各向异性：晶体的某些性质，如光学性质、力学性质、导热、导电性、机 械强度、溶解性等在不同方向不同。如：云母可按纹理面方 向裂成薄片。 非晶体各向同性，晶体和非晶体在性质上的差异是两者内部结构不同而造成的，晶体内部的微粒的排布是有序的，在不同方向按确定的规律重复性地排列，造成晶体的各向异性。非晶体内部微粒的排列是无序的、不规律的。 7.1.2 晶体的内部结构 ●晶格点阵：晶格点阵——沿一定方向按某种规律把结点联接起来的几何图 形。晶格点阵可描述晶体内部的结构 ●晶胞：晶胞——晶格中，能表现其结构一切特征的最小部分。 ●晶格：按晶格结点在空间的位置分布,晶格有各种形状。分为7个晶系14 种晶格类型。 7.1.3 单晶体和多晶体 ●单晶体：由一个晶核各向均匀生长而成,晶体内部的粒子基本上保持其特 有的排列规律。如单晶冰糖、单晶硅、宝石、金刚石 ●多晶体：由很多单晶微粒杂乱无规则的聚结而成的。各向异性的特征消失， 使整体一般不表现各向异性。多数金属和合金都是多晶体。 7.1.4 非晶体物质 非晶体物质——结构无序的固体物质 玻璃体为典型的非晶物质 玻璃体物质：氧化物玻璃；金属玻璃；非晶半导体；高分子化合物 在一定条件下，晶体和非晶体可以互相转换 如：在迅速冷却下，石英晶体可以转换为石英玻璃 7.1.5 液晶 液晶——有些有机物质熔化后在一定的温度范围内微粒的分布仍部分 第七章晶体的点阵结构和晶体的性质 第七章晶体的点阵结构和晶体的性质 一、概念及问答题 1、由于晶体内部原子或分子按周期性规律排列，使晶体具有哪些共同的性质？答：a. 均匀性，一块晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 b. 各向异性，在晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。 c. 自发地形成多面体外形，晶体在生长过程中自发地形成晶面，晶面相交 成为晶棱，晶棱会聚成项点，从而出现具有多面体外形的特点。 2、点阵 答：点阵是一组无限的点，连结其中任意两点可得一向量，将各个点按此向量平移能使它复原，凡满足这条件的一组点称为点阵。点阵中的每个点具有完全相同的周围环境。 3、晶体的结构基元 点阵结构中每个点阵点所代表的具体内容，包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构，称为晶体的结构基元。结构基元与点阵点是一一对应的。 4、晶体结构 在晶体点阵中各点阵点的位置上，按同一种方式安置结构基元，就得整个晶体的结构，所以地晶体结构示意表示为：晶体结构＝点阵+结构基元 5、直线点阵 根据晶体结构的周期性，将沿着晶棱方向周期地重复排列的结构基元，抽象出一组分布在同一直线上等距离的点列，称为直线点阵。 6、晶胞 按照晶体内部结构的周期性，划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫晶胞。晶胞的形状一定是平行六面体。晶胞是构成晶体结构的基础，其化学成分即晶胞内各个原子的个数比与晶体的化学式一样，一个晶胞中包含一个结构基元，为素晶胞，包今两个或两个以上结构基元为复晶胞，分别与点阵中素单位与复单位相对应。 7、晶体中一般分哪几个晶系？ 根据晶体的对称性，可将晶体分为7个晶系，每个晶系有它自己的特征对 教学设计 人教版选修三 第二章分子的结构和性质 第二节分子的立体构型 （第一课时） 第二节分子的立体构型 一、设计思想 1.将抽象的理论模型化，化难为简，详略得当，有效教学? 2.创设多层面多角度的问题，激发学生学习的兴趣，构建出价层电子对互斥理论与分子立体构型 的有机结合和熟练运用。 3.注重学习中所蕴含的化学方法，培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。 二、教材分析 1?教材的内容、地位和作用 本节选自新课标人教版化学必修3第二章第二节，由四部分内容组成，依次为形形色色的分子、价层电子对互斥理论、杂化轨道理论简介和配位化合物简介，重点介绍价层电子对互斥理论、杂化轨道理论和配位化合物。本节教材可用三个课时完成，说课内容为第一课时。 按照新课标要求，在必修2和选修3第二章第一节已介绍共价键知识基础上，本节介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥理论对简单分子结构的多样性和复杂性进行了解，并为学习杂化轨道理论奠定了基础，使学生能从分子结构的角度认识物质的性质，在教材中具有承上启下的作用。 2教学目标 知识与技能 (1) 了解分子的多样性和复杂性，能应用价层电子对互斥 理论和模型解释。 (2)会判断常见的简单多原子分子或离子的立体构型。过程与方法 (1)通过自主学习、交流讨论和多媒体展示，让学生主动参与到探究分子结构的过程 中增强感性认识。 (2)通过探究分子的立体构型，培养学生空间想象能力，自学能力和归纳总结的能力。 情感、态度与价值观 (1)感受分子结构的多样性和复杂性，提高探究分子结构的兴趣，培养严谨认真的科学态度。 (2)通过学习培养学生独立思考、积极进取的精神，以及用数学的思想解决化学问题的能力， 切身感悟化学学科的奇妙。 3.教学重难点 (1)分子的立体构型 (2)价层电子对互斥理论 、学情分析 学生的空间想象能力较差，且相尖知识的准确度不够，在教学中需要细致把握。另 一方面本节知识属于化学理论教学，与已有知识联系较少，通过设计引导才能取得较好的 教学效果教学方法 问题探究法模型构造法 学生自主学习法多媒体展示法 教学过程 1.创设情境引入新课 分发挥想象力，说说它们的空间形状。 ［投影］ 第七章固体的结构和性质 【教学基本要求】 (1)了解晶体和非晶体的基本概念，掌握其特征。 (2)熟悉三种类型离子晶体的特征，了解晶格能对离子化合物性质的影响。 (3)了解金属键的形成和特性，并能用金属键的概念说明金属的共性。 (4)掌握四种不同类型晶体的结构特征和物理性质。 (5)理解离子极化的概念，掌握其应用。 【教学重点和难点】 重点 （1）晶体与非晶体特征和区别 （2）晶体的四中基本类型 （3）离子极化对物质性质的影响 难点 离子极化的基本概念以及对物质性质的影响 【引言】 物质的主要聚集状态有气体、液体和固体。固体物质又分为晶体和非晶体两大类，多数固体物质都是晶体。本章内容主要围绕以下三个方面展开。首先简单介绍有关晶体结构中的一些常用术语和基本概念。这一问题比较抽象，不好理解，希望读者注意把握重点，如晶体的特征。对于较难理解的晶体的空间结构要做到能够从几何概念上初步了解和想象。第二个问题是这一章的重点内容——四种晶体类型。四种晶体类型的划分是以晶体中晶格结点上的微粒不同以及微粒间结合力的不同划分的。晶体中晶格结点上微粒不同，其结合力不同，晶体的类型不同，其性质也就不同。通过学习要能够从晶体的性质推断其晶体类型；相反，知道了物质属于哪一类晶体，应可推知其性质。第三个问题是离子极化的概念。离子极化是把分子极化的概念推广到离子体系的结果。对于共价型的分子晶体，其物理性质的不同可从分子间力(有的也包括氢键)去解释。同样，对于离子晶体的有些物理性质等，可以用离子极化 的理论去说明。第三个问题的关键是理解概念、掌握应用。 【教学内容】 9.1 晶体与非晶体 9.1.1晶体的特征 X射线研究表明，固体可分为晶状固体和无定形固体两类。自然界中大多数固体物质是晶体。晶体内部的微粒在空间呈有序排列，非晶体内部的微粒则处于无序状态，所以二者的性质是不同的。晶体具有以下特征 1. 有一定的几何外形 从外观上看，晶体一般都具有规则的几何外形。例如食盐晶体是立方体，石英(SiO2)是六角柱体等，图见相关教材。与晶体相反，非晶体没有固定的几何外形，又称无定形体。例如，玻璃、橡胶、沥青、动物胶、松香等，他们的外形是随意性的。 2.有固定的熔点 在一定压力下将晶体加热，当温度升到某一定值（达到晶体的熔点）时，晶体才开始熔化，继续加热，在它没有全部熔化以前，温度保持不变，这是外界供给的热量用于晶体从固体转变为液体，直到晶体全部熔化后，温度才重新上升。而非晶体没有固定的熔点。如玻璃加热，它先变软，然后慢慢地熔化成粘滞性很大的流体。在这一过程中温度是不断上升的，从软化到熔体，有一段温度范围。 3.各向异性 晶体的某些性质具有方向性。如导电性、导热性、光学性质、力学性质等，在晶体的不同方向表现出明显的差别。例如云母特别容易按纹理面的方向裂成薄片；石墨晶体内平行于石墨层方向比垂直于石墨层的导热率要达4-6倍，导电率要大5000倍。而非晶体是各向同性的。 晶体的特性是由晶体的内部结构所决定的。应用X射线研究表明，晶体内部的微粒（离子、原子或分子）在空间的排列是有次序的、有规律的，它们总是按照某种确定的规则重复排列。非晶体内部微粒的排列是无次序的、不规律的。图9-2为石英晶体和石英玻璃（非晶体） 注意：晶体与非晶体之间并没有严格的限界，在一定条件下可相互转化。从热力学上讲，晶态物质比非晶态物质稳定。实验二十二 分子的立体构型和分子的性质
高中化学分子的结构与性质
高考化学备考专题训练(苏教)：第4单元 分子的立体结构及性质(选修3)
晶体结构与性质知识总结(完善)
化学选修3第二章-分子结构与性质--教案
选修3-3第九章固体、液体的性质-固体教案
无机化学第四版第七章思考题与习题答案讲课教案
固体结构
2020届高三化学选修三物质结构和性质常考题型——立体结构和杂化类型判断
第七章 固体的结构及性质
第七章 晶体的点阵结构和晶体的性质
固体化学复习题答案报告
第7章 固体的结构与性质 习题参考答案
第七章 固体结构与性质
第七章 晶体的点阵结构和晶体的性质
选修三分子的立体构型说课稿
固体的结构和性质(精)