鲁科版化学选修《原子晶体与分子晶体》教案

【课题】第三章第三节原子晶体和分子晶体（第一课时）【教学目标】1、以金刚石为例了解原子晶体结构及物理性质的特点2、以干冰为例了解分子晶体的结构及物理性质特点3、了解原子晶体和分子晶体的异同【教学重点】晶体结构与性质之间的关系【教学难点】原子晶体的结构特点【课前预习区】什么是原子晶体？__________________________________________________常见的属于原子晶体的物质有_________________________________________.在金刚石晶体中，每个碳原子与它紧邻的______个碳原子以_____________键结合在一起，形成_____________的空间网状结构，碳原子的杂化方式为__________________.金刚石的熔点__________,硬度_________,原因是破坏_______________需要很大的能量。金刚石晶体中最小的碳环是__________元环，相邻碳碳键之间的夹角是__________,碳原子与碳碳键之比是_________.SiO2晶体中的最小环是_________元环，硅原子的配位数是___________,氧原子的配位数是_________,晶体中Si:O个数之比为___________.晶体中是否存在SiO2分子_________.影响原子晶体熔点的因素是______________________,金刚石、晶体硅、金刚砂（SiC）三种晶体的熔点由高到低依次是_______________________.原因是________________________________________________________________.什么是分子晶体___________________________________________________;常见的形成分子晶体的物质有_________________________________________;分子晶体的熔沸点________________、硬度________________.【课堂探究区】【探究一】金刚石具有很高的熔点(3350°C)、沸点和很大的硬度（在所有物质中硬度最大），这说明了什么问题？金刚石具有怎样的结构呢？仔细观察金刚石的结构，回答下列问题：在金刚石晶体中，每个碳原子与它紧邻的______个碳原子通过_____________键结合在一起，形成_________________的空间网状结构，碳原子的杂化方式为__________________.金刚石晶体中最小的碳环是__________元环，相邻碳碳键之间的夹角是__________,碳原子与碳碳键之比是_________.【小结】一．原子晶体1.像金刚石这样，___________的原子间都以__________键结合，从而形成具有____________________________的晶体成为原子晶体。2.原子晶体的结构特点: [展示]常见的原子晶体若把金刚石晶体中的碳原子换成Si原子，就得到了晶体硅的结构；若在晶体硅结构中的每两个Si原子之间插入一个O原子就得到了SiO2的晶体(如右上图)。观察SiO2晶体的结构，指出晶体中的最小环是_________元环；Si和O的配位数分别是_______、________;Si和O原子个数之比为_____________.晶体中是否存在SiO2___________.【探究二】以下是几种原子晶体的部分性质：晶体键能/KJ.mol-1熔点/°C硬度*金刚石(C-C)347335010SiC(C-Si)30126009晶体Si(Si-Si)22614157分析表格中数据，你能得到哪些结论？【小结】1.原子晶体物理性质：2.影响原子晶体熔沸点、硬度的因素:【探究三】C、Si都是第ⅣA主族元素，它们的氧化物CO2和SiO2都是酸性氧化物，在化学性质上有着不少相似之处。那为什么两者的熔、沸点相差这么大？二氧化碳二氧化硅熔点（℃）－56.21723沸点（℃）－78.52230观察干冰的晶胞（右图），解释出现上述差别的原因。【小结】二．分子晶体1.分子晶体:组成晶体的基本微粒是_________,微粒之间通过___________________结合形成的晶体。2.分子晶体的熔沸点______________,原因是：3.影响分子间作用力的因素有哪些？[展示]常见的分子晶体【牛刀小试】指出下列物质熔沸点由高到低的顺序1.F2、Cl2、Br2、I2________________________.2.金刚石、Na、NaCl、干冰____________________________【本节总结】晶体类型离子晶体金属晶体原子晶体分子晶体结构构成晶体的微粒微粒之间的作用力性质熔、沸点硬度导电性【当堂测试】1、下列晶体属于原子晶体，且晶体内只含极性键的是A、I2B、SiO2C、CO2D、Si2、下列物质是按照其熔沸点由低到高的顺序排列的是A、CH4、SiH4、GeH4、SnH4B、NH3、PH3、AsH3、SbH3C、金刚石、晶体硅、碳化硅D、HF、HCl、HBr、HI3、二氧化硅晶体是立体的网状结构，其结构如图所示。关于二氧化硅晶体的下列说法不正确的是（）A．晶体中Si、O原子个数比为1:2B．晶体中最小环上的原子数为12C．晶体中O-Si-O键的夹角是1200D．晶体中Si、O原子最外层都满足8电子结构4、现有八种物质：①干冰②金刚石③晶体硅④过氧化钠⑤二氧化硅晶⑥氯化铵⑦氖。请用编号填写下列空白。（1）通过非极性键形成的原子晶体是_______（2）固态时属于分子晶体的是_______（3）由单原子分子构成的分子晶体是_______（4）晶体中只存在一种作用力的是______【课后巩固区】班级_______姓名___________成绩_________1、在amol金刚石中含C—C键数为（）A．4a×6.02×1023B．a×6.02×1023C．2a×6.02×1023D．8a×6.02×10232、有关晶体的叙述正确的是（）A．在SiO2晶体中，由Si、O原子构成的最小单元环中共有8个原子B．在12g金刚石中，含C—C共价键键数为4NAC．干冰晶体熔化只需克服分子间作用力D．分子晶体无论在固态或熔化状态下均不导电3、科学家在40Gpa高压下，用激光器加热到1800K，成功合成出一氧化碳原子晶体。下列有关这种二氧化碳原子晶体的叙述正确的是（）A．晶体中每摩碳原子与4mol氧原子形成共价键B．容易液化，可用做致冷材料C．硬度很大，可做耐磨材料D．具有很高的熔沸点，还具有很大的硬度4、据报道：用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一个射频电火花喷射出氮气，可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，该碳氮化合物的硬度比金刚石更坚硬，则下列分析正确的是（）A．该碳氮化合物呈片层结构B．该碳氮化合物呈立体结构C．该碳氮化合物中C—N键长比金刚石的C—C键长长D．相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小5、下图是C60的晶胞结构，数一数在C60晶体中，每个晶胞平含有C60分子的数目为A、4B、12C、14D、166、单质硼有晶体和无定形两种，参考下列数据回答：金刚石晶体硅晶体硼熔点/K>382316832573沸点/K510026282823硬度/moh107.09.5⑴晶体硼的晶体类型属于晶体。⑵已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中含二十个正三角形，和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。试推算：这个基本结构单元由个硼原子组成，键角是度，共含个B—B键。7、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。工业上层普遍采用高纯硅与纯氮在1300摄氏度反应获得。（1）氮化硅晶体属于_______晶体（2）已知氮化硅的晶体结构中，原子间以单键相连，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_________【课后巩固区】班级_______姓名___________成绩_________1、在amol金刚石中含C—C键数为（）A．4a×6.02×1023B．a×6.02×1023C．2a×6.02×1023D．8a×6.02×10232、有关晶体的叙述正确的是（）A．在SiO2晶体中，由Si、O原子构成的最小单元环中共有8个原子B．在12g金刚石中，含C—C共价键键数为4NAC．干冰晶体熔化只需克服分子间作用力D．分子晶体无论在固态或熔化状态下均不导电3、科学家在40Gpa高压下，用激光器加热到1800K，成功合成出一氧化碳原子晶体。下列有关这种二氧化碳原子晶体的叙述正确的是（）A．晶体中每摩碳原子与4mol氧原子形成共价键B．容易液化，可用做致冷材料C．硬度很大，可做耐磨材料D．具有很高的熔沸点，还具有很大的硬度4、据报道：用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一个射频电火花喷射出氮气，可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，该碳氮化合物的硬度比金刚石更坚硬，则下列分析正确的是（）A．该碳氮化合物呈片层结构B．该碳氮化合物呈立体结构C．该碳氮化合物中C—N键长比金刚石的C—C键长长D．相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小5、下图是C60的晶胞结构，数一数在C60晶体中，每个晶胞平含有C60分子的数目为A、4B、12C、14D、166、单质硼有晶体和无定形两种，参考下列数据回答：金刚石晶体硅晶体硼熔点/K>382316832573沸点/K510026282823硬度/moh107.09.5⑴晶体硼的晶体类型属于晶体。⑵已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中含二十个正三角形，