高中化学《原子晶体》学案1 鲁科版选修3

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1、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．由

2、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（

3、展示水晶的图片），晶体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

4、子晶体      金刚石、二氧化硅【问题探究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S

5、i－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　　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

6、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

7、【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>CH4C.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。

8、　　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，氮化铝可通过如下反应合成：，下