2015-2016學(xué)年《原子晶體》導(dǎo)學(xué)案

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1、word 第2課時(shí)原 子 晶 體 ,能夠區(qū)別原子晶體和分子晶體。 2.了解金剛石等典型原子晶體的結(jié)構(gòu)特征和一般性質(zhì)。 ,原子晶體就是其中之一。在原子晶體里,所有原子都以①相互結(jié)合,整塊晶體是一個(gè)三維的共價(jià)鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是一個(gè)“巨分子〞,又稱(chēng)②。 2.金剛石是③,天然的金剛石經(jīng)常呈現(xiàn)規(guī)如此多面體的外形,從這種外形就可以想象,在金剛石晶體中,每個(gè)碳原子以四個(gè)共價(jià)單鍵④與相鄰的4個(gè)碳原子結(jié)合,C-C-C夾角為109°28',即金剛石中的碳以⑤雜化軌道形成共價(jià)鍵。 3.金剛石里的C—C共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)⑥,鍵能⑦,這一結(jié)構(gòu)使金剛石在所有晶體中硬度⑧,而且熔點(diǎn)也⑨。⑩、是原子晶體的特

2、性。 2也是典型的原子晶體。SiO2具有許多重要用途:制造、、人造寶石、、硅光電池、芯片和光導(dǎo)纖維的原料。 :(1),如硼、硅等;(2),如碳化硅(SiC,俗稱(chēng)金剛砂)、氮化硼(BN)等。 ,為什么? 2.怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降? 3.“具有共價(jià)鍵的晶體叫作原子晶體〞,這種說(shuō)法對(duì)嗎?為什么? ,金剛石晶胞共有多少個(gè)碳原子?每個(gè)晶胞實(shí)際擁有幾個(gè)碳原子? 探究1:原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其晶體模型如下列圖: 認(rèn)真觀(guān)察晶體模型并回答如下問(wèn)題: (1)二氧

3、化硅晶體中最小的環(huán)為元環(huán)。? (2)硅原子的配位數(shù)為。? (3)二氧化硅晶體的熔點(diǎn)很高,原因是。? ? ? ? 如下各組晶體物質(zhì)中,化學(xué)鍵類(lèi)型和晶體類(lèi)型均一樣的是()。 ①SiO2和SO3　②晶體硼和HCl　③CO2和SO2?、芫w硅和金剛石　⑤晶體氖和晶體氮?、蘖螯S和碘 A.①②③　　　　　　B.④⑤⑥　　　　　　C.③④⑥　　　　　　D.①③⑤ 探究2:原子晶體熔、沸點(diǎn)比擬 單質(zhì)硼有無(wú)定形和晶體兩種,參考下表數(shù)據(jù): 金剛石 晶體硅 晶體硼 熔點(diǎn)(K) 3823 2573 沸點(diǎn)(K) 5100

4、2823 硬度(moh) 10 (1)晶體硼屬于晶體,理由是。? (2)晶體硼結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體,其中有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn),每個(gè)頂點(diǎn)上各有1個(gè)硼原子(如圖)。 通過(guò)觀(guān)察圖形與推算,此正二十面體結(jié)構(gòu)單元由個(gè)硼原子構(gòu)成。其中B—B鍵之間的鍵角為。? (3)比擬晶體硅與金剛石的熔、沸點(diǎn),硬度大小:。? ,哪種種類(lèi)多? ? ,其熔、沸點(diǎn)是否越高? 如下晶體性質(zhì)的比擬中不正確的答案是()。 :NH3>PH3 :SiI4>SiBr4>SiCl4 :白磷>冰>二氧化硅 :金剛石>

5、碳化硅>晶體硅 ,正確的答案是()。 ,分子越穩(wěn)定 ,熔點(diǎn)越高 ,不可能存在其他類(lèi)型的化學(xué)鍵 不正確的答案是()。 D.金剛石、水晶和干冰都屬于原子晶體 ()。 (金剛石)2 4.ⅢA、ⅤA族元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的半導(dǎo)體材料,其晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅相似。 (1)在GaN晶體中,每個(gè)鎵原子與個(gè)氮原子相連,與同一個(gè)鎵原子相連的氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為。? (2)GaN屬于晶體。? (3)GaN、GaP、GaAs的熔點(diǎn)由低到高的順序?yàn)椤? 參考答案 知識(shí)體系梳理 ①共價(jià)鍵　②共價(jià)晶

6、體　③原子晶體?、軐?duì)稱(chēng)地?、輘p3?、藓芏獭、吆艽蟆、嘧畲蟆、岷芨摺、飧哂捕取「呷埸c(diǎn)　水泥　玻璃　單晶硅　某些非金屬單質(zhì)　某些非金屬化合物 根底學(xué)習(xí)交流 ;因原子晶體是一個(gè)“巨分子〞,其化學(xué)式僅代表晶體內(nèi)的原子個(gè)數(shù)之比,不代表其分子式。 ,核電荷數(shù)增大,電子層數(shù)增多,原子半徑依次增大,鍵、鍵、鍵的鍵長(zhǎng)依次增大,鍵長(zhǎng)越短,共價(jià)鍵越結(jié)實(shí),而熔化時(shí)破壞的是共價(jià)鍵,因?yàn)殒I能鍵>鍵>鍵,所以金剛石、硅、鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降。 ;如HCl、H2O、CO2、CH3CH2OH分子中都有共價(jià)鍵,而它們都是分子晶體;只有相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體才是原子晶體。 ,分布于立方體的8個(gè)

7、頂點(diǎn),6個(gè)面心和4個(gè)體內(nèi)。實(shí)際擁有8個(gè)碳原子。 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 探究1: 互動(dòng)探究 (1)12 (2)4 (3)二氧化硅晶體熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵 【解析】(1)選取最小環(huán),環(huán)中含6個(gè)硅原子和6個(gè)氧原子。(2)每個(gè)硅與4個(gè)氧原子連接,硅原子的配位數(shù)為4。(3)二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵,因此二氧化硅晶體的熔點(diǎn)很高。 探究拓展 ,是一個(gè)微觀(guān)概念;原子晶體的巨分子是一個(gè)宏觀(guān)概念。 2.共價(jià)鍵。 ,共價(jià)鍵有方向性,所以原子所占的空間利用率較低。 探究體驗(yàn)　C 【解析】屬于分子晶體的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶體氖、晶體氮、硫黃和碘。屬于原子晶體的

8、有SiO2、晶體硼、晶體硅和金剛石。但晶體氖由稀有氣體分子組成,稀有氣體為單原子分子,分子間不存在化學(xué)鍵。解題時(shí)應(yīng)注意化學(xué)鍵類(lèi)型的判斷。 探究2: 互動(dòng)探究 (1)原子晶體;晶體硼的熔、沸點(diǎn)很高,硬度很大 (2)12;60° (3)晶體硅的熔、沸點(diǎn)低于金剛石,硬度小于金剛石 【解析】(1)晶體硼的熔、沸點(diǎn)很高,硬度很大,屬于原子晶體。(2)硼原子個(gè)數(shù)可數(shù)出來(lái):邊上6個(gè)、前面3個(gè)、后面3個(gè)共12個(gè);正三角形內(nèi)角為60°。(3)只有結(jié)構(gòu)相似的原子晶體才可用鍵長(zhǎng)判斷熔、沸點(diǎn)上下,金剛石與晶體硅結(jié)構(gòu)相似,與晶體硼結(jié)構(gòu)不相似。 探究拓展 1.分子晶體種類(lèi)多。 2.晶體硅、鍺、碳化硅等。 ,還與結(jié)構(gòu)有關(guān),如二氧化硅的熔、沸點(diǎn)低于碳化硅。 探究體驗(yàn)　C 【解析】A項(xiàng)中注意NH3分子間存在氫鍵,故沸點(diǎn)NH3>PH3,正確;B項(xiàng)中三種物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)相似,且均為分子晶體,熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高,正確;C項(xiàng)中白磷和冰都是分子晶體,硬度小,而二氧化硅是原子晶體,硬度大,錯(cuò)誤;D項(xiàng)中的三種物質(zhì)都是原子晶體,由于原子半徑CC—Si>Si—Si,而鍵能越大,原子晶體的硬度越大,正確。 根底智能檢測(cè) 全新視角拓展 4.(1)4;正四面體形 (2)原子 (3)GaAs