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分子晶体与原子晶体第2课时导学案(新人教版选修3)

时间:2018-01-04 09:47:06作者:佚名教案来源:网络
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晶体结构与性质
第二节  分子晶体与原子晶体(第2课时)
【学习目标】
1、掌握原子晶体的概念,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
【重点难点】
原子晶体的结构与性质的关系

【预习案】
阅读课本68页到71页,回答下列问题:
一、原子晶体(共价晶体)
1.概念
                                                             叫原子晶体。
   构成原子晶体的粒子是       ,原子间以较强的共价键相结合。
  

2. 原子晶体的物理特性
在原子晶体中,由于原子间以较强的共价键相结合,而且形成空间立体网状结构,所以原子晶体的:
(1)                    
(2)                    
(3)                    
(4)                    
3.常见的原子晶体
某些非金属单质:
   金刚石(C)、晶体硅(Si)、
   晶体硼(B)、晶体锗(Ge)等
某些非金属化合物:
   碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体
某些氧化物:
    二氧化硅( SiO2)晶体

【探究案】
探究一
怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降?


探究二
石墨(混合型晶体、过度型晶体)
1、石墨为什么很软?

 


2、石墨的熔沸点为什么很高(高于金刚石)?

 

 

3、石墨属于哪类晶体?为什么?

 

 

探究三 
以金刚石为例,说明原子晶体的微观结构与分子晶体有哪些不同?


探究四
1. 为何金刚石的熔沸点高于硅?


2.为何CO2熔沸点低?而破坏CO2分子却比SiO2更难?

 


归纳1:
1.原子晶体熔、沸点比较规律
 在共价键形成的原子晶体中,原子半径小的,键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。如:金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅
2.原子晶体与分子晶体的比较
    分  子  晶  体 原子晶体
构成微粒 分    子 原  子
晶体内相互作用力 分子间作用力
(含极性、氢键) 共价键
硬度、熔沸点 低 高
熔、沸点
变化规律 1、对于组成结构相似的物质,相对分子质量
2、极性分子非极性分子
3、氢键作用 键长
键能
化学式能否表示分子结构 能 不能
3.两个晶体的熔沸点的比较
判断二者晶体类型:
  一般情况下,原子晶体、离子晶体的熔沸点都高于分子晶体。
如果是同种晶体,比较晶体内各微粒之间相互作用力的大小。
归纳2:非金属单质是原子晶体还是分子晶体,可从以下角度进行分析判断:
(1)依据组成晶体的粒子和粒子间的作用判断
 原子晶体的粒子是_________,质点间的作用是________________________;
 分子晶体的粒子是_________,质点间的作用是________________________。
(2)记忆常见的、典型的原子晶体
 a、单质:______________________________________
 b、化合物:____________________________________
(3)依据晶体的熔点判断
原子晶体熔、沸点高,常在1000℃以上;
分子晶体熔、沸点低,常在数百度以下至很低的温度。
(4)依据导电性判断
 分子晶体为非导体,但部分分子晶体溶于水后能导电;
 原子晶体多数为非导体,但晶体硅、晶体锗是半导体。
(5)依据硬度和机械性能判断
原子晶体硬度大,分子晶体硬度小且较脆。
【训练案】
1.下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是     (           )
   A.固态氢       B.固态氖
         C.白磷      D.三氧化硫 
2.  共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式,下列物质中,只含有上述一种作用的是            (           )
    A. 干冰       B.  氯化钠   
         C.氢氧化钠      D.  碘
3.在金刚石的晶体中,含有由共价键形成的碳原子环,其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个C—C键间的夹角是                                           (          )
A.6个120°      B.5个108°
C.4个109°28′     D.6个109°28′
4.  支持固态氨是分子晶体的事实是     (          )
    A.  氮原子不能形成阳离子  
    B.  铵离子不能单独存在
    C.  常温下,氨是气态物质  
    D.  氨极易溶于水
5.石墨晶体是层状结构,在每一层内;每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合,如图是其晶体结构的俯视图,则图中7个六元环完全占有的碳原子数是    (        )
    A. 10个     B. 18个
    C. 24个     D. 14个

 

6.  2003年美国《科学》杂志报道:在超高压下,科学家用激光器将CO2加热到1800K,成功制得了类似石英的CO2原子晶体。下列关于CO2晶体的叙述中不正确的是  (          )
    A.  晶体中C、O原子个数比为1∶2 
    B.  该晶体的熔点、沸点高、硬度大
    C.  晶体中C—O—C键角为180°
    D. 晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构
7、氮化硅是一种新合成的材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时,所克服的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是     (            )
A、硝石和金刚石     B、晶体硅和水晶
C、冰和干冰       D、萘和蒽
8.    碳化硅(SiC)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的。在下列三种晶体①金刚石②晶体硅③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是  (          )
  A. ①③②        B. ②③①
  C. ③①②        D. ②①③
【拓展提高】
1.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,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃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,原子间都以单键相连,且N原子和N原子,Si原子与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保护下,加强热发生反应,可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_______________________.

【自主区】
【使用说明】教师书写二次备课,学生书写收获与总结


 


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