高中化学 3.3.1原子晶体与分子晶体学案 鲁教版选修2

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1、第三章物质的聚集状态与物质性质第三节原子晶体与分子晶体第一课时原子晶体【学习目标】1.理解原子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式。2.认识由共价键构成的晶体特点【学习过程】1．在金刚石晶体中，碳原子以和与它近邻的四个碳原子以相互结合在一起形成结构。要想破坏或熔化金刚石，必须破坏其中的，这需要非常大的能量，因此金刚石的熔点，硬度，是一种性质稳定的物质。2．相邻原子间称为原子晶体。常见的原子晶体有。3．水晶是由硅原子和氧原子组成的的原子晶体，一个硅原子与形成四个共价键，一个氧原子与形成两个共价键。因此二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比为。4

2、．由金刚石的晶体结构可以看出，在每个碳原子周围排列的碳原子只能有四个，这是由决定的。5．原子晶体的熔点高低与其内部结构密切相关，对结构相似的原子晶体来说，原子半径，键长，键能，晶体的熔点就越高。6．碳化硅硬度大，而且具有性、性和性，它可做等。【问题探究1】在初中我们都学习过金刚石的性质（展示金刚石的图片），金刚石有哪些特性？这些性质显然是由金刚石的结构决定的，已知金刚石中的碳原子的杂化轨道是sp3，那么，金刚石有怎样的结构呢？请各小组相互讨论，并根据自己的想象制作金刚石的结构模型。【问题探究2】水晶是一种古老的宝石（展示水晶的图片），晶体

3、完好时呈六棱住钻头形，它的成分是二氧化硅。水晶的结构可以看成是硅晶体中每个Si—Si键中“插入”一个氧原子形成的，那么在二氧化硅中原子是怎样排列的呢？请各小组相互讨论，并根据自己的想象制作二氧化硅的结构模型。【问题探究3】通过以上分析，比较金刚石、二氧化硅与我们前面学过的金属晶体、离子晶体有何不同？【归纳拓展】金刚石、二氧化硅与金属晶体、离子晶体的构成微粒和微粒间的相互作用都不同。可列表比较如下（先让学生自己填表，再分析讲解）：晶体类型构成微粒微粒间的作用力实例金属晶体  Ca、Cu、Mg离子晶体      金刚石、二氧化硅【问题探究4】

4、分析下表中的数据，原子晶体大都有较高的熔点和硬度，这是为什么？这几种结构相似的原子晶体的熔点为什么差别较大?部分原子晶体的键能、熔点和硬度表晶体键能/kJ·mol-1熔点/℃硬度*金刚石（C—C）347335010碳化硅（C—Si）30126009晶体硅（Si—Si）22614157【典题解悟】例1.关于SiO2晶体的叙述正确的是（）　　A、通常状况下，60克SiO2晶体中含有的分子数为NA（NA表示阿伏加德罗常数的数值）　　B、60克SiO2晶体中，含有2NA个Si－O键　　C、晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点

5、　　D、SiO2晶体中含有1个硅原子，2个氧原子解析：60克SiO2晶体即1molSiO2，晶体中含有Si－O键数目为4mol（每个硅原子、氧原子分别含有4个、2个未成对电子，各拿出一个单电子形成Si－O共价键），含4NA个Si－O键；SiO2晶体中含有无数的硅原子和氧原子，只是硅氧原子个数比为1：2。答案：C例2.碳化硅（SiC）的一种具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替出现的，即每个Si原子处于四个C原子构成的四面体的内部，每个C原子也处于四个Si原子构成的四面体的内部。下列三种晶体：①金刚石②晶体硅③碳化硅中，它们的

6、熔点由高到低的顺序是（）A.①③②　B.②③①C.③①②　D.②①③解析：在结构相似的原子晶体中，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔、沸点越高。题目中所给的信息是有关SiC结构的知识，通过信息加工并比较碳原子和硅原子的半径，应得出Si-Si键的键长比Si-C键的键长长，Si-C键比C-C键的键长长的结论，所以键能由高到低的顺序应该是C-C键>C-Si键>Si-Si键，由此可推出熔点由高到低的顺序是①③②。答案：A【当堂检测】1.下列物质的熔沸点高低顺序中，正确的是（）A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅B.CI4>CBr4>CCl4>C

7、H4C.MgO>H2O>O2>N2D.金刚石>生铁>纯铁>钠2.氮化铝（AlN）常用做砂轮及高温炉衬材料，熔化状态下不导电，可知它属于（）。A.离子晶体B.原子晶体C.分子晶体D.无法判断3.下列叙述正确的是（）　　A.离子晶体中一定含有活泼金属元素的离子。　　B.离子晶体都是化合物。　　C.固态不导电.水溶液能导电，这一性质能说明某晶体一定是离子晶体。　　D.离子晶体一般具有较高的熔点。　　4.关于晶体的下列说法正确的是（）　　A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。　　B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。　　C.原子晶体的熔点一定

8、比金属晶体的高。　　D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。5.（2005江苏高考,）氮化铝（）具有耐高温.耐冲击.导热性能好等优良性质，被广泛应用于电子工业.推测陶瓷工业等领域。在一定条件下，