3、原子晶体与分子晶体

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1、第3节原子晶体与分子晶体导学案（第1课时原子晶体）【学习目标】1.知道原子晶体的概念，能够从原子晶体的结构特点理解其性质；2.学会原子晶体熔沸点高低的比较方法；3.形成宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。【学案导学过程】探究内容探究过程及结论【问题探究1】钻石可以做成代表坚贞不渝爱情的钻戒，也用在钻探岩石的钻头上，还可以裁划坚硬的玻璃。金刚石的这些用途是由其性质稳定，熔点很高，硬度很大决定的。而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？1.在金刚石晶体中，碳原子以_____杂化轨道和与它紧邻的_

2、__个碳原子以_______相互结合形成_________结构。要想破坏或熔化金刚石，必须破坏其中键能较大的________，这需要非常大的能量，因此金刚石的熔点_______，硬度_____，是一种性质_____的物质。金刚石是典型的原子晶体。2.相邻_____间以_______结合而形成的具有_________的晶体，叫做原子晶体。【问题探究2】水晶是一种古老的宝石，晶体完好时呈六棱柱钻头形，它的成分是二氧化硅。若以硅原子代替金刚石结构中的碳原子，便可得到晶体硅的结构（Si-Si的键长大于C-C键的键长）；若再向晶体硅结构中的每个Si-Si键中“插入”一

3、个氧原子，便可得到SiO2的晶体结构。那么在二氧化硅晶体中原子是怎样排列的呢？二氧化硅是由硅原子和氧原子组成的原子晶体，一个硅原子与___个氧原子形成___个共价键，一个氧原子与____个硅原子形成___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______。【问题探究3】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?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）226141571、在原子晶体中，各原子均以

4、共价键结合，只要共价键不被破坏，原子就不能自由移动。由于原子晶体熔化时必须破坏其中的______，而______的键能相对较大，破坏它们需要很高的温度，所以原子晶体具有______的熔点。2、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。【归纳总结】通过本课学习，你认为原子晶体与金属晶体、离子晶体的构成微粒和微粒间的相互作用及其性质有何不同？这体现了物质结构与性质及其用途之间的何种关系？晶体类型金属晶体离子晶体原子晶体构成微粒微粒间相互作用晶体性质物质结构物质性质物

5、质用途【迁移应用】1.在金刚石晶体中最小环由____个C组成且不共面；每一个碳原子被____个六元环共用，每一条C-C键被几个六元环共用；每一个六元环完全拥有____个碳原子，每一个六元环完全拥有____个C-C键；晶体中C原子数与C-C键数之比为________。2．SiO2晶体中，每个Si原子和___个O原子形成___个共价键；每个Si原子周围结合___个O原子，每个O原子和___个Si原子相结合；SiO2是化学式，只代表_________比，而不是分子式；SiO2晶体中，最小的环是________，包括____个氧原子和____个硅原子。3．关于晶体的

6、下列说法正确的是（）A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D．离子晶体的熔点一定比金属晶体的低4．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．金属晶体D．无法判断5．碳化硅的一种晶体（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。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．②①③6．下列关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是（）A．最小的环上有3

7、个Si原子和3个O原子B．最小的环上Si原子和O原子数目之比为1：2C．最小的环上有6个Si原子和6个O原子D．存在四面体结构单元，O原子位于中心，Si原子位于四个顶角7．我国的激光技术在世界上处于领先地位。据报道，科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物(C3N4)薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是(　　)A．碳、氮原子构成平面结构的晶体B．碳氮键比金刚石中的碳碳键更短C．氮原子电子数比碳原子电子数多D．碳、氮的单质的化学性质均不活泼