陕西省榆林市神木县第六中学2014年高三化学 原子晶体与分子晶体复习学案.doc

原子晶体与分子晶体复习学案【学习目标】理解原子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式。认识由共价键构成的晶体特点【学习过程】1．在金刚石晶体中碳原子以和与它近邻的四个碳原子以相互结合在一起形成结构。要想破坏或熔化金刚石必须破坏其中的这需要非常大的能量因此金刚石的熔点硬度是一种性质稳定的物质。2．相邻原子间称为原子晶体。常见的原子晶体有。3．水晶是由硅原子和氧原子组成的的原子晶体一个硅原子与形成四个共价键一个氧原子与形成两个共价键。因此二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比为。4．由金刚石的晶体结构可以看出在每个碳原子周围排列的碳原子只能有四个这是由决定的。5．原子晶体的熔点高低与其内部结构密切相关对结构相似的原子晶体来说原子半径键长键能晶体的熔点就越高。6．碳化硅硬度大而且具有性、性和性它可做等。【问题探究1】在初中我们都学习过金刚石的性质（展示金刚石的图片）金刚石有哪些特性？这些性质显然是由金刚石的结构决定的已知金刚石中的碳原子的杂化轨道是sp3那么金刚石有怎样的结构呢？请各小组相互讨论并根据自己的想象制作金刚石的结构模型。【问题探究2】水晶是一种古老的宝石（展示水晶的图片）晶体完好时呈六棱住钻头形它的成分是二氧化硅。水晶的结构可以看成是硅晶体中每个Si—Si键中“插入”一个氧原子形成的那么在二氧化硅中原子是怎样排列的呢？请各小组相互讨论并根据自己的想象制作二氧化硅的结构模型。【问题探究3】通过以上分析比较金刚石、二氧化硅与我们前面学过的金属晶体、离子晶体有何不同？【归纳拓展】金刚石、二氧化硅与金属晶体、离子晶体的构成微粒和微粒间的相互作用都不同。可列表比较如下（先让学生自己填表再分析讲解）：晶体类型构成微粒微粒间的作用力实例金属晶体Ca、Cu、Mg离子晶体金刚石、二氧化硅【问题探究4】分析下表中的数据原子晶体大都有较高的熔点和硬度这是为什么？这几种结构相似的原子晶体的熔点为什么差别较大?部分原子晶体的键能、熔点和硬度表晶体键能/kJ·mol-1熔点/℃硬度*金刚石（C—C）347335010碳化硅（C—Si）30126009晶体硅（Si—Si）22614157【典题解悟】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Si－O键C、晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的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Si－O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Si－O共价键）含4NA个Si－O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：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出现的即每个Si原子处于四个C原子构成的四面体的内部每个C原子也处于四个Si原子构成的四面体的内部。下列三种晶体：①金刚石②晶体硅③碳化硅中它们的熔点由高到低的顺序是（）A.①③②B.②③①C.③①②D.②①③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-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①③②。答案：A【当堂检测】1.下列物质的熔沸点高低顺序中正确的是（）A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅B.CI4>CBr4>CCl4>CH4C.MgO>H2O>O2>N2D.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.无法判断3.下列叙述正确的是（）A.离子晶体中一定