《原子晶體》導學案

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1、第 2課時原子晶體 卩舟■立融??母需無代 課程學習目標 1. 知道原子晶體的概念，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構特征和一般性質。 知識體系檢理 1. 有的晶體的微觀空間里沒有分子，原子晶體就是其中之一。在原子晶體里，所有原子都以①相互結合 整塊晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結構 ，是一個“巨分子”，又稱② 2. 金剛石是③，天然的金剛石經(jīng)常呈現(xiàn)規(guī)則多面體的外形，從這種外形就可以想象，在金剛石晶體中，每個 碳原子以四個共價單鍵④與相鄰的 4個碳原子結合，C-C-C夾角為109° 28；即金剛石中的碳以⑤雜化軌道形 成共價鍵。 3. 金剛

2、石里的C — C共價鍵的鍵長⑥，鍵能⑦，這一結構使金剛石在所有已知晶體中硬度⑧ ，而且熔點也 ⑨。⑩、 是原子晶體的特性 4.SQ2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 和光導纖維的原料 5.常見的原子晶體還有：(1)RI，如硼、硅等；(2)，如碳化硅(SiC,俗稱金剛砂)、氮化硼(BN)等。 1. 原子晶體的化學式是否可以代表其分子式，為什么？ 2. 怎樣從原子結構的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次下降 3. “具有共價鍵的晶體叫作原子晶體”，這種說法對嗎？為什么？ 4. 結合金剛石晶體結構中晶胞示意圖分析，金

3、剛石晶胞共有多少個碳原子 ？每個晶胞實際擁有幾個碳原 子？ 思維探究與創(chuàng)新 MZ6SR 二 導學臥不畝不片 丿 嵐削禪it倍■*電 ￡點難點探究 探究1：原子晶體的結構與性質 二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結構 ，其晶體模型如圖所示 認真觀察晶體模型并回答下列問題 (1) 二氧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很高，原因是。 1. 原子晶體的巨分子與分子晶體的小分子有什么區(qū)別 2. 原子晶體熔化時破壞了什么作用力 3. 原子晶體的空間利用率為什么較低 下列各組晶體物質中，化學鍵類型和晶體類型

4、均相同的是() ⑥硫黃和碘 ①SiO2和SO3②晶體硼和HCI③CO 2和S02④晶體硅和金剛石 ⑤晶體氖和晶體氮 A.①②③B.④⑤⑥C.③④⑥D.①③⑤ 探究2:原子晶體熔、沸點比較 單質硼有無定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù) 金剛石 晶體硅 晶體硼 熔點(K) 3823 2573 沸點(K) 5100 2823 硬度(moh) 10 9.5 ⑴晶體硼屬于晶體，理由是 ⑵已知晶體硼結構單元是由硼原子組成的正二十面體 ，其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點 每個頂點上各有1個硼原子(如圖) 通過觀察圖形及推算，此正二十面

5、體結構單元由個硼原子構成。其中 B—B鍵之間的鍵角為 ⑶比較晶體硅與金剛石的熔、沸點，硬度大小： 1. 原子晶體和分子晶體相比，哪種種類多？ 2. 常見的原子晶體中與金剛石結構相似的有哪些 3. 原子晶體中共價鍵鍵長越短，其熔、沸點是否越高？ 下列晶體性質的比較中不正確.的是（） A. 沸點:NH 3>PH3 B. 熔點:Sil4>SiBr4>SiCl4 C. 硬度：白磷 >冰>二氧化硅 D.硬度:金剛石 >碳化硅 > 晶體硅 技能應用與拓展1 基礎智能檢測 1. 下列有關晶體的說法中，正確的是（） A. 分子晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定 B. 原子晶體

6、中共價鍵越強，熔點越高 C. 冰融化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂 D. 原子晶體中只存在極性共價鍵，不可能存在其他類型的化學鍵 2. 下列關于原子晶體和分子晶體的說法不正確..的是（）。 A.原子晶體硬度通常比分子晶體大 B.原子晶體的熔沸點較高 C. 分子晶體中有的水溶液能導電 D. 金剛石、水晶和干冰都屬于原子晶體 3. 下列表示分子式的是()。 A.SiCB.C（金剛石）C.HCID.SiO 2 呻護11.鼻杞,楓命$ t優(yōu) -全新視角拓廉 4. 山A>VA族元素組成的化合物 GaN、GaP、GaAs等是人工合成的半導體材料，其晶體結構與晶體硅相似。 (1) 在Ga

7、N晶體中，每個鎵原子與個氮原子相連，與同一個鎵原子相連的氮原子構成的空間構型為。 ⑵GaN屬于晶體 (3)GaN、GaP、GaAs的熔點由低到高的順序為 Jt— 琛于佛枷皿典輸披椰特令*是三雄的黑價號黑就拐科 原手晶休 L—V 常見的以子品株！」把縫㈣?、！■牝福(BN)嘩 (3) <些氧*tM,如*晶(需⑻琴 參考答案 知識體系梳理 ①共價鍵②共價晶體③原子晶體④對稱地⑤Sp3⑥很短⑦很大⑧最大⑨很高⑩高硬度呱：高熔點 水泥 玻璃I；蛍;|單晶硅某些非金屬單質用某些非金屬化合物 基礎學習交流 1. 不能;因原子晶體是一個

8、“巨分子”其化學式僅代表晶體內的原子個數(shù)之比，不代表其分子式。 2. 從碳到鍺,核電荷數(shù)增大，電子層數(shù)增多，原子半徑依次增大，：'：—"：鍵、智一濯 鍵、］：：??—「??鍵的鍵長依次增大，鍵長 越短,共價鍵越牢固，而熔化時破壞的是共價鍵，因為鍵能|一 |一鍵> >.鍵> 仃、.in鍵，所以金剛石、硅、鍺的熔點 和硬度依次下降。 3. 不對;如HCI、H2O、CO2、CH3CH2OH分子中都有共價鍵，而它們都是分子晶體；只有相鄰原子間以共價鍵相結合形成 空間網(wǎng)狀結構的晶體才是原子晶體。 4.18個碳原子，分布于立方體的8個頂點，6個面心和4個體內。實際擁有8個碳原子。 重點難點探究

9、 探究1： 互動探究 (1)12 ⑵4 (3)二氧化硅晶體熔化時需要破壞共價鍵 【解析】(1)選取最小環(huán)，環(huán)中含6個硅原子和6個氧原子。(2)每個硅與4個氧原子連接，硅原子的配位數(shù)為4。(3)二氧化 硅晶體是立體的網(wǎng)狀結構，熔化時需要破壞共價鍵，因此二氧化硅晶體的熔點很高。 探究拓展 1. 分子晶體的小分子通常較小，是一個微觀概念；原子晶體的巨分子是一個宏觀概念。 2. 共價鍵。 3. 原子晶體中原子間存在共價鍵，共價鍵有方向性，所以原子所占的空間利用率較低。 探究體驗C 【解析】屬于分子晶體的有SO3、HCl、CO2、SO 2、晶體氖、晶體氮、硫黃和碘。屬于原子晶體的

10、有 Si02、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，分子間不存在化學鍵。解題時應注意化學鍵類 型的判斷。 探究2: 互動探究 (1) 原子晶體;晶體硼的熔、沸點很高，硬度很大 (2) 12; 60° ⑶晶體硅的熔、沸點低于金剛石，硬度小于金剛石 【解析】(1)晶體硼的熔、沸點很高，硬度很大，屬于原子晶體。(2)硼原子個數(shù)可數(shù)出來：邊上6個、前面3個、后面3個 共12個;正三角形內角為60。。(3)只有結構相似的原子晶體才可用鍵長判斷熔、沸點高低 ，金剛石與晶體硅結構相似，與 晶體硼結構不相似。 探究拓展 1. 分子晶體種類多。 2. 晶體

11、硅、鍺、碳化硅等。 3. 不一定，還與結構有關，如二氧化硅的熔、沸點低于碳化硅。 探究體驗C 【解析】A項中注意NH3分子間存在氫鍵，故沸點NH3>PH3，正確;B項中三種物質組成和結構相似，且均為分子晶體，熔點 隨相對分子質量的增大而升高，正確;C項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,錯誤;D項中的 三種物質都是原子晶體，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。 基礎智能檢測 全新視角拓展 4. (1)4;正四面體形 ⑵原子 (3) GaAs