《原子晶体》学案 省赛获奖

1、PAGE12第二节分子晶体与原子晶体（第2课时）【课标要求】知识与技能要求：1掌握原子晶体的概念，能够区分原子晶体和分子晶体。2了解金刚石等典型原子晶体的结构特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系【复习】1、什么是分子晶体试举例说明。2、分子晶体通常具有什么样的物理性质【观察与思考】分析下表数据，判断金刚石是否属于分子晶体项目/物质干冰金刚石熔点很低3550沸点很低4827【阅读与思考】阅读教材P68倒数第一自然段以前内容，明确金刚石的晶型与结构，并完成1原子晶体：_。2构成粒子：_；3粒子间的作用：_；金刚石晶体C-C键长C-C键能键角熔点硬度原子晶体的物理性质：熔、沸点_

2、，硬度_；_一般的溶剂；_导电【合作探究】：（1）在金刚石晶体中,每个C与多少个C成键形成怎样的空间结构最小碳环由多少个C原子构成它们是否在同一平面内（2）12克金刚CC键数为多少N（3）在金刚石晶体中，C原子个数与CC键数之比为多少【回顾】根据所学二氧化碳与二氧化硅知识，填写下表：物质/项目状态室温熔点CO2SiO21723【阅读】教材P68倒数第一自然段及图3-15，结合必修一P74（科学视野）思考：与SiO2的晶体结构是否相同的化学式是否可以代表其分子式，2的熔沸点很高、硬度很大【阅读】教材P69第一自然段，明确常见的原子晶体：_【学与问】教材P691怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅和

3、锗的熔点和硬度依次下降？2“具有共价键的晶体叫做原子晶体。”这种说法对吗为什么？【阅读】ol1键长/oh）10（1）晶体硼的晶体类型属于晶体。（2）已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子构成的正二十面体如图，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子，通过观察图形及推算，可知此结构单元是由个硼原子构成，其中BB键间的键角是（填度数）。【课后作业】1氮化硼BN是一种新型结构材料，具有超硬、耐磨、耐高温等优良特性，下列各组物质熔化时，所克服的微粒间作用与氮化硼熔化时克服的微粒间作用都相同的是A硝酸钠和金刚石B晶体硅和水晶C冰和干冰D苯和萘2在40Gol原子晶体干冰中含2molC

4、O键3有关晶体的叙述中正确的是A在SiO2晶体中，由Si、O构成的最小单元环中共有8个电子B在12 g金刚石中，含CC共价键键数为4NAC干冰晶体熔化只需克服分子间作用力D金属晶体是由金属原子直接构成的4分子晶体中一定有共价键吗分子晶体熔化时破坏共价键吗？5二氧化硅和二氧化碳的熔、沸点为何相差很大？6氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在13001氮化硅属于_晶体填晶体类型。2已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子、Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式：_。3现用四氯化硅和

5、氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_。7二氧化硅晶体是立体的网状结构。其晶体的晶胞结构模型如下图所示。请认真观察该晶体模型后回答以下问题：1二氧化硅晶体中最小环为_元环。2每个硅原子为_个最小环共有。3每个最小环平均拥有_个硅原子、_个氧原子。81上图为干冰的晶胞结构，观察图形，确定在干冰中每个CO2分子周围有个与之紧邻且等距离的CO2分子。在干冰中撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块干冰，出现的现象为，反应的化学方程式是_。下列三种晶体CO2，CS2，SiO2的熔点由高到低的顺序是_用序号填空，其原因是_。9下图表示一些晶体中的某些结构，它们

6、分别是NaCl、CsCl、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，其中每个碳原子与_个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于_晶体。2其中代表石墨的是_，其中每个正六边形占有碳原子数平均为_个。3其中代表NaCl的是_，每个Na周围与它最接近且距离相等的Na有_个。4代表CsCl的是_，它属于_晶体，每个Cs与_个Cl紧邻。5代表干冰的是_，它属于_晶体，每个CO2分子与_个CO2分子紧邻。疑点反馈：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）_参考答案【阅读与思考】1相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。2原子；3共价键；【

7、回顾】状态室温气态固态【阅读】和C02的晶体结构不同。在SiO2晶体中，1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子周围结合4个O原子；同时，每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上，SiO2晶体是由Si原子和O原子按1：2的比例所组成的立体网状的晶体。【学与问】1提示从碳到锗，核电荷数增大，电子层数增多，原子半径依次增大，CC键、SiSi键、GeGe键的键长依次增大，键长越短，共价键越牢固，而熔化时破坏的是共价键，因此键的稳定性是CC键SiSi键GeGe键，所以金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次下降。2提示不对。如HCl、H2O、CO2、CH3CH2OH分子中都有共价键，而它们都是分子晶体

8、；如金刚石、晶体Si、SiC、SiO2中都有共价键，它们都是原子晶体；只有相邻原子间以共价键相结合形成空间网状结构的晶体才是原子晶体。【典例解悟】1、解析：60克SiO2晶体即1molSiO2，晶体中含有SiO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SiO共价键），含4NA个SiO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：C2、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

9、-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。答案：A3解析在原子晶体里，所有原子都以共价键相互结合，整块晶体是一个三维的共价键网状结构。所以，影响原子晶体的熔点、硬度的主要因素就是共价键的键能大小，键能越大，原子晶体的熔点、硬度越高，而共价键的键能又与键长相关，一般来说，键长越短，键能越大，键长越长，键能越小。答案键长越短，键能越大，熔点越高，硬度越大；反之，键长越长，键能越小，熔点越低，硬度越小。原子晶体物理性质的差异主要是由共价键键能的不同造成的，键能越大，熔、沸点越高，硬度越大。而键能又与键长有关，键长可由成键原子半径的相对大小得出。一般来说，成键原子的半径之和越大，键长越长，键能越小。【对点练习】参考答案：1、BC2、B3、B、D4、A5、C6、A7、D8、A9（1）原子（2）1260【课后作业】1答案B2答案B3答案C4答案不一定，如稀有气体晶体中只有分子间作用力而无化学键。分子晶体熔化时只破坏分子间作用力，不破坏共价键。5答案SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，熔化时破坏的分别是为共价键和分子间作用力，故SiO2熔、沸点高，而CO2熔、沸点低。6答案1原