【2020秋备课】高中化学学案新人教版选修3-3.2-分子晶体与原子晶体(第2课时).docx

3.2 分子晶体与原子晶体 （第2课时）1.把握原子晶体的概念，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学习重难点 原子晶体的结构特征学习过程【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？【观看与思考】分析下表数据，推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：二、原子晶体1原子晶体：_。2构成粒子：_； 3粒子间的作用力：_；4.空间构型：_4.原子晶体的物理性质：熔点_，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）晶体中C-C-C夹角为多少？碳原子实行了什么杂化？（3）12克金刚石中CC键数为多少NA？（4）在金刚石晶体中，C原子个数与CC键数之比为多少？5.典型的原子晶体 金刚石的晶体结构模型 二氧化硅的晶体结构模型 （1）金刚石 在晶体中每个碳原子以_对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成_结构，这些正四周体向空间进展，构成彼此联结的立体_结构。 晶体中CCC夹角为_，碳原子实行了_杂化。 最小环上有_个碳原子。 晶体中C原子个数与CC键数之比为_。故1mol金刚石中有_个CC键。（2）晶体硅以硅原子代替金刚石中的碳原子，便可得到晶体硅的结构。（3）二氧化硅（SiO2）若在晶体硅结构中的每个SiSi键中“插入”一个氧原子，便可得到以硅氧四周体为骨架的二氧化硅的结构（如图）。 在晶体中每个硅原子和_个氧原子形成_个共价键；每个氧原子与_个硅原子相结合。故SiO2按_的比例构成立体网状结构。 最小环上有_个原子。 1mol SiO2晶体中含_个SiO键。【回顾】依据所学二氧化碳与二氧化硅学问，填写下表：物质/项目状态(室温)熔点CO2 -56.2SiO2 1723【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：1.CO2与SiO2的晶体结构是否相同？2.SiO2的化学式是否可以代表其分子式，为什么？3.为什么SiO2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：_ 【思考争辩】原子晶体中有分子？直接由原子构成的晶体确定是原子晶体？ 【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】P69-71 通过表3-3 明确推断原子晶体熔点凹凸的方法：_【典例解悟】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SiO键 C、晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四周体的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晶体中含有很多的硅原子和氧原子，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毁灭的，即每个Si原子处于四个C原子构成的四周体的内部，每个C原子也处于四个Si原子构成的四周体的内部。下列三种晶体：金刚石 晶体硅 碳化硅中，它们的熔点由高到低的挨次是（ ）A、 B、 C、 D、解析：在结构相像的原子晶体中，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结构的学问，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挨次应当是C-C键C-Si键Si-Si键，由此可推出熔点由高到低的挨次是。答案：A【小结】推断晶体类型的依据（1）看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。分子晶体：构成晶体的微粒是_，微粒间的相互作用是_ _原子晶体：构成晶体的微粒是_ _微粒间的相互作用是_键。（2）依据晶体的熔、沸点推断原子晶体：熔、沸点_ 常在1000以上；分子晶体熔、沸点_ 常在几百度以下甚至温度更低。（3）依据导电性推断分子晶体为非导体，但部分分子晶体溶于水能导电，如HCl；原子晶体多数为非导体，但晶体硅、晶体锗为半导体。（4）依据硬度和机械性能推断 原子晶体硬度_，分子晶体硬度_且较脆【课堂练习】1.下列物质的熔沸点凹凸挨次中，正确的是（ ）A、金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅 B、CI4CBr4CCl4CH4C、MgOH2OO2N2 D、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、无法推断3.下列物质中，属于原子晶体的化合物是（ ）A.水晶 B.晶体硅 C.金刚石 D.干冰4.有关原子晶体的叙述中错误的是（ ）A.原子晶体中，原子不遵循紧密积累原则 B.原子晶体的熔点和硬度都较高C.原子晶体中不存在独立的分子 D.原子晶体熔化时不破坏共价键5.下列式子中真实表示分子组成的是（ ）A.H2SO4 B. SiC C. SiO2 D. C【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40 GPa高压下，用激光器加热到1 800 K时，人们成功制得原子晶体干冰，其结构和性质与SiO2原子晶体相像，下列说法正确的是()A原子晶体干冰易汽化，可用作制冷剂 B原子晶体干冰有很高的熔点和沸点C原子晶体干冰的硬度小，不能用作耐磨材D1 mol原子晶体干冰中含2 mol CO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.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。工业上曾普遍接受高纯硅与纯氮在1 300反应获得。(1)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)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛疼惜下，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_。5.(1)上图为干冰的晶胞结构，观看图形，确定在干冰中每个CO2分子四周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，毁灭的现象为，反应的化学方程式是_(1) 下列三种晶体CO2，CS2，SiO2的熔点由高到低的挨次是_(用序号填空)，其 缘由是_6下列物质的晶体中，不存在分子的是()A二氧化硅 B二氧化硫 C二氧化碳 D二硫化碳答案A疑点反馈：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的学问，请记录下来）