分子晶體與原子晶體導(dǎo)學(xué)案

1、精品文檔分了晶體與原 子晶體導(dǎo)學(xué)案 ?選修三第三章第二節(jié) 分子晶體與原 子晶體?導(dǎo)學(xué)案第 2 課時學(xué)習(xí)時間 2021 2021 學(xué)年 上學(xué)期周【課標(biāo)要求】知識與技能要求：1. 掌握原子晶體的概念，能夠區(qū)分原子晶體和分子晶 體。2. 了解金剛石等典型原子晶體的結(jié)構(gòu)特征， 能描述金剛 石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系【復(fù)習(xí)】 1、什么是分子晶體？試舉例說明。 2、分子晶 體通常具有什么樣的物理性質(zhì)？【觀察與思考】分析下表數(shù)據(jù)，判斷金剛石是否屬于分 子晶體工程/ 物質(zhì)干冰金剛石熔點很低3550 C沸點很低4827 C【閱讀與思考】閱讀教材 P68 倒數(shù)第一自然段以前內(nèi)容， 明確金剛石的晶型與

2、結(jié)構(gòu)，并完成1 原子晶體： 。 2構(gòu)成粒子： ；3粒子間的作用： ；金剛石晶體 c-c 鍵長 c-c 鍵能鍵角熔點硬度原子晶體的物理性質(zhì)： 熔、沸點 _ ，硬度 一般的溶劑； _ 導(dǎo)電【合作探究】： 1 在金剛石晶體中 , 每個 c 與多少個 c 成鍵？形成怎 樣的空間結(jié)構(gòu)？最小碳環(huán)由多少個 c 原子構(gòu)成？它們是否在 同 一平面內(nèi)？ 212 克金剛 cc 鍵數(shù)為多少 NA？ 3在金剛石晶體中， c 原子個數(shù)與 c c 鍵數(shù)之比為 多 少？【回憶】根據(jù)所學(xué)二氧化碳與二氧化硅知識， 填寫下表： 物質(zhì)/工程狀態(tài)室溫熔點cco2-56.2Sio21723【閱讀】 教材 P68 倒數(shù)第一自然段及圖 3-

3、15 ，結(jié)合必修 一 P74 科學(xué)視野思考：1. co2 與 Sio2 的晶體結(jié)構(gòu)是否相同？ 2.Sio2 的化學(xué)式 是 否可以代表其分子式， 為什么？ 3. 為什么 Sio2 的熔沸點 很高、 硬度很大？【閱讀】教材 P69 第一自然段，明確常見的原子晶 體： ? 【學(xué)與問】教材 P691 怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點 和硬度依次下降？2 具有共價鍵的晶體叫做原子晶體。 這種說法對嗎？ 為什么？【閱讀】 P69-71 通過表 3-3 明確判斷原子晶體熔點高 低 的方法 【典例解悟】 1、關(guān)于 Sio2 晶體的表達正確的選項是A 、通常狀況下， 60 克 Sio2 晶體中含有的

4、分子數(shù)為 NA NA 表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值B 、60 克 Sio2 晶體中，含有 2NA 個 Si o 鍵c 、晶體中與同一硅原子相連的 4 個氧原子處于同一四 面體 的 4 個頂點D 、 Sio2 晶體中含有 1 個硅原子， 2 個氧原子2 、碳化硅 Sic 的一種具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中 碳 原子和硅原子的位置是交替出現(xiàn)的，即每個 Si 原子處于 四個 c 原子構(gòu)成的四面體的內(nèi)部， 每個 c 原子也處于四個 Si 原子構(gòu) 成的四面體的內(nèi)部。以下三種晶體：金剛石晶體硅碳化硅中， 它們的熔點由高到低的 順 序是A、 B、c、 D、3. 晶體硅(Si)和金剛砂(Sic)都是與金剛石相似的原

5、子 晶體，請根據(jù)下表中數(shù)據(jù)，分析其熔點、硬度的大小與其結(jié) 構(gòu) 之間的關(guān)系。晶體鍵能/j ?ol -1鍵長/p熔點/ C摩氏硬度金剛石 (c c)348154390010金剛砂 (c Si)30118427009.5晶體硅 (Si Si)22623414106.5【本堂小結(jié)】 1. 原子晶體：2. 構(gòu)成粒子： ； 3. 粒子間的作用4. 原子晶體的物理性質(zhì)(1) 熔、沸點 ，硬度 (2) 一般的溶劑。(3) 導(dǎo)電。原子晶體具備以上物理性質(zhì)的原因 原子晶體的化學(xué)式是否可以代表其分子式 原因。5. 常見的原子晶體有 判斷晶體類型的依據(jù) 1 看構(gòu)成晶體的微粒種類及微粒間的相互作用。對分子晶體 , 構(gòu)成

6、晶體的微粒是 ，微粒間的相互作用是 ；對于原子晶體，構(gòu)成晶體的微粒是 ，微粒間的相互作用是 鍵。 2看物質(zhì)的物理性質(zhì) 如：熔、沸點或硬度 。 一 般情況下， 不同類晶體熔點上下順序是原子晶體比分 子晶體 的熔、沸點高得多【對點練習(xí)】 1. 以下物質(zhì)的熔沸點上下順序中， 正確的 是 A 、 金剛石 >晶體硅 >二氧 化硅 >碳化硅 B、 cI4>cBr4>ccl4>cH4c 、go>H2o>o2>N2D 、金剛石 >生鐵 >純鐵 >鈉2. 氮化鋁 AlN 常用做砂輪及高溫爐襯材料，熔化狀 態(tài) 下不導(dǎo)電，可知它屬于 。A、離子

7、晶體B、原子晶體c、分子晶體D、無法判斷3. 以下表達正確的選項是A 、離子晶體中一定含有活潑金屬元素的離子B、離子晶體都是化合物。c 、固態(tài)不導(dǎo)電、水溶液能導(dǎo)電，這一性質(zhì)能說明某晶 體一 定是離子晶體。D 、離子晶體一般具有較高的熔點。4. 關(guān)于晶體的以下說法正確的選項是A 、在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子。B 、在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子。c 、原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高。D 、分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低。5. 2005 江蘇高考 , 氮化鋁具有耐高溫、耐沖擊、 導(dǎo)熱性能好等優(yōu)良性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、推測陶瓷 工 業(yè)等領(lǐng)域。在一定條件下，氮化鋁可通過如下反響合

8、成： ， 下 列表達正確的選項是A. 氮化鋁的合成反響中， N2 是復(fù)原劑， Al2o3 是氧化劑 B. 上述反響中每生產(chǎn) 2olAlN ，N2 得到 3 電子c. 氮化鋁中氮元素的化合價為 3 價 D. 氮化鋁晶體屬于 分 子晶體6 、以下物質(zhì)中，屬于原子晶體的化合物是A. 水晶 B. 晶體硅 c. 金剛石 D. 干冰7. 有關(guān)原子晶體的表達中錯誤的選項是A. 原子晶體中，原子不遵循緊密堆積原那么 B. 原子晶體的熔 點和硬度都較高c. 原子晶體中不存在獨立的分子 D. 原子晶體熔化時不 破壞共價鍵8. 碳化硅 Sic 的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)， 其 中碳原子和硅原子的位置是交替的。

9、在以下三種晶體金 剛 石晶體硅碳化硅中它們的熔點， 從高到低的順序是 A. B. c. D. 9. 單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考以下數(shù)據(jù)，答復(fù)下 列問題：金剛石晶體硅晶體硼熔點 382316832573沸點 硬度 oh 1晶體硼的晶體類型屬于晶體。 2晶體硼的根本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子構(gòu)成的正二十面體如圖，其中有 20 個等邊三角形的面和一定數(shù)目的 頂點， 每個頂點各有一個硼原子，通過觀察圖形及推算，可 知此結(jié)構(gòu) 單元是由個硼原子構(gòu)成，其中 B B 鍵間的鍵角是 填度數(shù)?！菊n后作業(yè)】1. 氮化硼 BN 是一種新型結(jié)構(gòu)材料，具有超硬、耐磨、耐高溫等優(yōu)良特性，以下各組物質(zhì)熔化時，所克服的微粒間 作用

10、 與氮化硼熔化時克服的微粒間作用都相同的是 A 硝酸鈉和金剛石 B 晶體硅和水晶 c 冰和干冰D .苯和萘2 在 40GPa 高壓下，用激光器加熱到 1800 時，人們成 功 制得原子晶體干冰， 其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與 Sio2 原子晶體相似， 下 列說法正確的選項是 A 原子晶體干冰易汽化， 可用作制冷劑 B 原子晶體干 冰 有很高的熔點和沸點精品文檔c 原子晶體干冰的硬度小，不能用作耐磨材料D 1ol原子晶體干冰中含 2olc o 鍵3. 有關(guān)晶體的表達中正確的選項是 ( )A 在 Sio2 晶體中，由 Si 、 o 構(gòu)成的最小單元環(huán)中共有8 個電子B 在 12g 金剛石中，含 c c 共價鍵鍵數(shù)

11、為 4NAc 干冰晶體熔化只需克服分子間作用力D 金屬晶體是由金屬原子直接構(gòu)成的4 分子晶體中一定有共價鍵嗎？分子晶體熔化時破壞 共價 鍵嗎？5 二氧化硅和二氧化碳的熔、沸點為何相差很大？5. 氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、 化 學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。 工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在 1300 °C反響 獲得。(1) 氮化硅屬于 晶體 ( 填晶體類型 ) 。(2) 氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且 N 原子和 N 原子、 Si 原子和 Si 原子不直接相連，同時每 個原子都滿足 8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。請寫出氮化硅的化學(xué)式：(3) 現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱

12、發(fā)生反響，可得較高純度的氮化硅。反響的化學(xué)方程式為6. 二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 其晶體的晶胞結(jié)構(gòu) 模型如以下圖所示。請認真觀察該晶體模型后答復(fù)以下問題：(1) 二氧化硅晶體中最小環(huán)為 元環(huán)。(2) 每個硅原子為 個最小環(huán)共有。(3) 每個最小環(huán)平均擁有 個硅原子、 個氧原子。7.(1) 上圖為干冰的晶胞結(jié)構(gòu)，觀察圖形，確定在干冰中 每個 co2 分子周圍有個與之緊鄰且等距離的 co2 分子。在干冰中撒入鎂粉，用紅熱的鐵棒引燃后，再蓋上另一塊 干冰，出現(xiàn)的現(xiàn)象為 ，反響的化學(xué)方程式 是(1)以下三種晶體co2，cS2，Sio2的熔點由高到 低的順序是 > > ( 用序號填空

13、) ，其原因是8 .以下圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu)，它們分別是Nacl、cscl、 干冰、金剛石、石墨結(jié)構(gòu)中的某一種的某一局部(1)其中代表金剛石的是(填編號字母，下同)，其 中每個碳原子與個碳原子最接近且距離相等。金剛石屬于晶體。(2)其中代表石墨的是，其中每個正六邊形占有碳原子數(shù)平均為 (3)其中代表Nacl的是_ 接近且距離相等的Na +有個。，每個_最個。代表cscl的是，它屬于Na +周圍與它晶體，每個 cs +與個cl 緊鄰個 co2 分子與 個 co2 分子緊鄰。疑點反響：通過本課學(xué)習(xí)、作業(yè)后你還有哪些沒有搞 懂的知識，請記錄下來?選修三第三章第二節(jié) 分子晶體與原子晶體? 導(dǎo)學(xué)案

14、 第 2 課時【閱讀與思考】 1相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成 的 空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。2 原子； 3 共價鍵；【回憶】狀態(tài) 室溫 氣態(tài)固態(tài)【閱讀】 1.Sio2 和 c02 的晶體結(jié)構(gòu)不同。 在 Sio2 晶體 中， 1 個 Si 原子和 4 個 o 原子形成 4 個共價鍵，每個 Si 原 子周圍 結(jié)合 4 個 o 原子；同時，每個 o 原子跟 2 個 Si 原子 相結(jié)合。實際上， Sio2 晶體是由 Si 原子和o 原子按 1 ： 2精品文檔 的比例所組成的立體網(wǎng)狀的晶體。【學(xué)與問】 1提示 從碳到鍺，核電荷數(shù)增大，電子 層 數(shù)增多，原子半徑依次增大，C c鍵、SiSi鍵、Ge Ge鍵的鍵

15、長依次增大， 鍵長越短， 共價鍵越牢固， 而熔化時 破 壞的是共價鍵，因此鍵的穩(wěn)定性是cc鍵Si Si鍵Ge Ge 鍵，所以金剛石、硅、鍺的熔點和硬度依次下降。2 提示 不對。如 Hcl 、 H2o 、 co2、 cH3cH2oH 分子中 都 有共價鍵， 而它們都是分子晶體； 如金剛石、晶體 Si 、 Sic 、 Sio2 中都有共價鍵， 它們都是原子晶體； 只有相鄰原子間以 共 價鍵相結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體才是原子晶體。【典例解悟】 1、解析： 60 克 Sio2 晶體即 1olSio2 ，晶 體 中含有 Sio 鍵數(shù)目為 4ol 每個硅原子、氧原子分別含 有 4 個、 2 個未成對電子

16、，各拿出一個單電子形成Sio 共價鍵，含 4NA 個 Sio 鍵； Sio2 晶體中含有無數(shù)的硅原子 和 氧原子，只是硅氧原子個數(shù)比為1： 2。答案： c2 、解析：在結(jié)構(gòu)相似的原子晶體中，原子半徑越小， 鍵長 越短，鍵能越大，熔、沸點越高。題目中所給的信息是 有關(guān) Sic 結(jié)構(gòu)的知識， 通過信息加工并比擬碳原子和硅原子 的半徑， 應(yīng)得出 Si-Si 鍵的鍵長比 Si-c 鍵的鍵長長， Si-c 鍵比 c-c 鍵的 鍵長長的結(jié)論，所以鍵能由高到低的順序應(yīng)該 是c-c鍵c-Si鍵Si-Si鍵，由此可推出熔點由高到低的順序是。答案： A3. 解析 在原子晶體里，所有原子都以共價鍵相互結(jié) 合，整 塊

17、晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。所以，影響原 子晶體的 熔點、硬度的主要因素就是共價鍵的鍵能大小，鍵 能越大，原 子晶體的熔點、硬度越高，而共價鍵的鍵能又與 鍵長相關(guān)，一 般來說，鍵長越短，鍵能越大，鍵長越長，鍵 能越小。答案 鍵長越短，鍵能越大，熔點越高，硬度越大；反 之， 鍵長越長，鍵能越小，熔點越低，硬度越小。原子晶體物理性質(zhì)的差異主要是由共價鍵鍵能的不同 造成 的，鍵能越大，熔、沸點越高，硬度越大。而鍵能又與 鍵長有 關(guān)，鍵長可由成鍵原子半徑的相對大小得出。一般來 說，成鍵 原子的半徑之和越大，鍵長越長，鍵能越小。【對點練習(xí)】參考答案： 1、Bc2、B3、B、D4、 A5、 c6 、 A7、 D8 、 A9. 1原子 2 1260 °【課后作業(yè)】1. 答案 B2 答案 B3.有答案c4 答案 不一定，如稀有氣體晶體中只有分子間作用力而無化學(xué)鍵。分子晶體熔化時只破壞分子間作用力，不破壞共價鍵。5 .答案Sio2為原子晶體，co2為分子晶體，熔化時 破壞 的分別是為共價鍵和分子間作用力， 故Sio