选修三第三章第二节分子晶体与原子晶体

《选修三第三章第二节　分子晶体与原子晶体》导学案（第2课时） 学习时间  2011 — 2012学年上学期    周 【课标要求】 知识与技能要求： 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构与性质的关系 【复习】1、什么是分子晶体？试举例说明。 2、分子晶体通常具有什么样的物理性质？ 【观察与思考】 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 下表数据，判断金刚石是否属于分子晶体 项目/物质 干冰 金刚石 熔点 很低 3550℃ 沸点 很低 4827℃       【阅读与思考】阅读教材P68倒数第一自然段以前内容，明确金刚石的晶型与结构，并完成 1．原子晶体：____________________________。2．构成粒子：______；  3．粒子间的作用：_______； 金刚石晶体 C-C键长 C-C键能 键角 熔点 硬度                         原子晶体的物理性质：熔、沸点_______，硬度________；____________一般的溶剂；_____导电 【合作探究】： （1）在金刚石晶体中,每个C与多少个C成键？形成怎样的空间结构？最小碳环由多少个C原子构成？它们是否在同一平面内？ （2）12克金刚C—C键数为多少NA？ （3）在金刚石晶体中，C原子个数与C—C键数之比为多少？ 【回顾】根据所学二氧化碳与二氧化硅知识，填写下表： 物质/项目 状态(室温) 熔点℃ CO2   -56.2 SiO2   1723       【阅读】教材P68倒数第一自然段及图3-15，结合必修一 P74（科学视野）思考： 1.CO2与SiO2的晶体结构是否相同？2.SiO2的化学式是否可以代表其分子式，为什么？3.为什么SiO2的熔沸点很高、硬度很大？ 【阅读】教材P69第一自然段，明确常见的原子晶体：________________________________ 【学与问】教材P69 1．怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？ 2．“具有共价键的晶体叫做原子晶体。”这种说法对吗？为什么？ 【阅读】P69-71  (通过表3-3 明确判断原子晶体熔点高低的方法) 【典例解悟】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 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、①③②　    B、②③①      C、③①②　    D、②①③ 3.晶体硅(Si)和金刚砂(SiC)都是与金刚石相似的原子晶体，请根据下表中数据，分析其熔点、硬度的大小与其结构之间的关系。 晶体 键能/kJ·mol－1 键长/pm 熔点/℃ 摩氏硬度 金刚石 (C—C)348 154 3900 10 金刚砂 (C—Si)301 184 2700 9.5 晶体硅 (Si—Si)226 234 1410 6.5           【本堂小结】1.原子晶体：                                                             2.构成粒子：______________；3.粒子间的作用______________， 4.原子晶体的物理性质 (1)熔、沸点__________，硬度___________    (2) ______________一般的溶剂。 (3)______________导电。 原子晶体具备以上物理性质的原因____________________ 原子晶体的化学式是否可以代表其分子式______________ 原因____________________。 5.常见的原子晶体有____________________________等。 判断晶体类型的依据 （1）看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。 对分子晶体,构成晶体的微粒是______________，微粒间的相互作用是_____  ______； 对于原子晶体，构成晶体的微粒是__    _____，微粒间的相互作用是___________键。 （2）看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度)。 一般情况下，不同类晶体熔点高低顺序是原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多 【对点练习】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>CH4 C、MgO>H2O>O2>N2                                      D、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、离子晶体中一定含有活泼金属元素的离子。   B、离子晶体都是化合物。 C、固态不导电、水溶液能导电，这一性质能说明某晶体一定是离子晶体。 D、离子晶体一般具有较高的熔点。 4.关于晶体的下列说法正确的是（ ） 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、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。 5.（2005江苏高考,）氮化铝（ ）具有耐高温、耐冲击、导热性能好等优良性质，被广泛应用于电子工业、推测陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成： ，下列叙述正确的是（  ） A.氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂 B.上述反应中每生产2molAlN，N2得到3 电子 C.氮化铝中氮元素的化合价为－3价              D.氮化铝晶体属于分子晶体 6、下列物质中，属于原子晶体的化合物是（  ） A.水晶    B.晶体硅    C.金刚石    D.干冰 7.有关原子晶体的叙述中错误的是（  ） A.原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则  B.原子晶体的熔点和硬度都较高 C.原子晶体中不存在独立的分子          D.原子晶体熔化时不破坏共价键 8.碳化硅（SiC）的一种晶体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 9.单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据，回答下列问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ：   金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点（K） 3823 1683 2573 沸点（K） 5100 2628 2823 硬度（moh） 10 7.0 9.5         （1）晶体硼的晶体类型属于      晶体。 （2）已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子构成的正二十面体如图，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子，通过观察图形及推算，可知此结构单元是由    个硼原子构成，其中B—B键间的键角是      （填度数）。 【课后作业】 1.氮化硼(BN)是一种新型结构材料，具有超硬、耐磨、耐高温等优良特性，下列各组物质熔化时，所克服的微粒间作用与氮化硼熔化时克服的微粒间作用都相同的是(  ) A．硝酸钠和金刚石    B．晶体硅和水晶  C．冰和干冰          D．苯和萘 2．在40 GPa高压下，用激光器加热到1 800 K时，人们成功制得原子晶体干冰，其结构和性质与SiO2原子晶体相似，下列说法正确的是(  ) A．原子晶体干冰易汽化，可用作制冷剂        B．原子晶体干冰有很高的熔点和沸点 C．原子晶体干冰的硬度小，不能用作耐磨材料  D．1 mol原子晶体干冰中含2 mol C—O键 3.有关晶体的叙述中正确的是(  ) A．在SiO2晶体中，由Si、O构成的最小单元环中共有8个电子 B．在12 g金刚石中，含C—C共价键键数为4NA C．干冰晶体熔化只需克服分子间作用力 D．金属晶体是由金属原子直接构成的 4．分子晶体中一定有共价键吗？分子晶体熔化时破坏共价键吗？ 5．二氧化硅和二氧化碳的熔、沸点为何相差很大？ 5.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1 300℃反应获得。 (1)氮化硅属于________晶体(填晶体类型)。 (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原子和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，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为____________________。 6.二氧化硅晶体是立体的网状结构。其晶体的晶胞结构模型如下图所示。请认真观察该晶体模型后回答以下问题： (1)二氧化硅晶体中最小环为________元环。 (2)每个硅原子为________个最小环共有。 (3)每个最小环平均拥有________个硅原子、________个氧原子。 7. (1)上图为干冰的晶胞结构，观察图形，确定在干冰中每个CO2分子周围有  　个与之紧邻且等距离的CO2分子。 在干冰中撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块干冰，出现的现象为            　，反应的化学方程式是____________________________ ________________________________________________________________________。 (1) 下列三种晶体①CO2，②CS2，③SiO2的熔点由高到低的顺序是________>______>________(用序号填空)，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 8．下图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。 (1)其中代表金刚石的是(填编号字母，下同)    ，其中每个碳原子与______个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于________晶体。 (2)其中代表石墨的是__________，其中每个正六边形占有碳原子数平均为______个。 (3)其中代表NaCl的是________，每个Na＋周围与它最接近且距离相等的Na＋有________个。 (4)代表CsCl的是________，它属于________晶体，每个Cs＋与______个Cl－紧邻。 (5)代表干冰的是________，它属于________晶体，每个CO2分子与______个CO2分子紧邻。 疑点反馈：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 下来） _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 《选修三第三章第二节　分子晶体与原子晶体》导学案（第3课时） 学习时间  2011 — 2012学年上学期    周 【课标要求】 知识与技能要求：复习本节主干知识 【主干知识再现】一、分子晶体 1．分子晶体的熔、沸点取决于分子间作用力的大小。对于组成和结构相似的分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力也增大，熔、沸点升高，如I2>Br2>Cl2>F2，O2>N2。组成相似的分子，有极性的比无极性的分子间作用力大，熔、沸点高，如SO2>CO2。有氢键的分子晶体，还要考虑氢键的强弱。 2．结构相似的分子晶体，相对分子质量大的其熔、沸点不一定大。例如：H2O与H2S，H2O的沸点比H2S高，因为水分子间有氢键，H2S分子中只有范德华力，而氢键比范德华力强。 二、原子晶体 1．原子晶体熔、沸点高低 原子晶体的熔、沸点取决于共价键的键长和键能，键能越大，键长越短，共价键越强，熔、沸点越高，如金刚石>金刚砂>晶体硅。有时键能的大小、键长的长短是可直接通过形成共价键的非金属原子所属元素的电负性来判断的。 2．分子晶体熔化时，一般只破坏分子间作用力，原子晶体熔化时要破坏化学键。 3．分子晶体与原子晶体的比较 晶体类型 分子晶体 原子晶体 定义 分子间通过分子间作用力形成的晶体 相邻原子间通过共价键结合而形成的空间网状结构的晶体 基本微粒 分子 原子 物质类别 多数的非金属单质和共价化合物 金刚石、碳化硅(SiC)、晶体硅、二氧化硅等少数非金属单质及共价化合物 物理性质 硬度和密度较小，熔、沸点较低 硬度和密度大，熔、沸点高 决定熔、沸点 高低的因素 范德华力(或氢键)的强弱 共价键的强弱 导电性 某些溶于水能导电 均不导电       【学习效果自测】 1．下列说法正确的是(  ) A．原子晶体中只存在非极性共价键        B．稀有气体形成的晶体属于分子晶体 C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂 D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 2．水的沸点为100℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60.7℃，引起这种差异的主要原因是(  ) A．范德华力      B．共价键        C．氢键          D．相对分子质量 3．金刚石是典型的原子晶体，下列关于金刚石的说法中错误的是(  ) A．晶体中不存在独立的“分子”  B．碳原子间以共价键相结合 C．是硬度最大的物质之一      D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应 4．我国的激光技术在世界上处于领先地位，据报道，有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 5．下列物质固态时熔点的比较正确的是(  ) A．F2>Cl2>Br2            B．金刚石>P4>O2    C．S>HBr>金刚石        D．I2>CH4>冰 6．X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界中最硬的原子晶体。下列叙述错误的是(  ) A．WX4是沼气的主要成分  B．固态X2Y是分子晶体 C．ZW是原子晶体          D．玛瑙、水晶和玻璃的成分都是ZY2 7．下列有关分子晶体的说法中一定正确的是(  ) A．分子内均存在共价键              B．分子间一定存在范德华力 C．分子间一定存在氢键              D．其结构一定为分子密堆积 8．根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是(  ) A．熔点2 700℃，导电性好，延展性强 B．无色晶体，熔点3 550℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂 C．无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800℃，熔化时能导电 D．熔点－56.6℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电 9．下列说法中正确的是(  ) A．冰融化时，分子中氢氧键发生断裂    B．原子晶体中共价键越强，熔点和沸点越高 C．分子晶体中共价键键能越大，该分子晶体的熔点和沸点一定也越高 D．分子晶体中分子间作用力越大，该物质越稳定 10．在常温、常压下呈气态的化合物，降温使其固化得到的晶体属于(  ) A．分子晶体      B．原子晶体  C．离子晶体        D．何种晶体无法判断 11．下列性质适合分子晶体的是(  ) A．熔点1 070℃，易溶于水，水溶液能导电  B．熔点1 003.1℃，液态时导电，水溶液导电 C．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃    D．熔点97.81℃，易液化，液态时不导电 12．如图所示是某原子晶体A空间结构中的一个单元，A与某物质B反应生成C，其实质是每个A－A键中插入一个B原子，则C物质的化学式为(  ) A．AB            B．A5B4          C．AB2      D．A2B5 13．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′ 14．氮化碳晶体是新发现的一种高硬度材料，该晶体类型应该是__________晶体。试根据物质结构知识推测氮化碳晶体与金刚石相比较，硬度更大的应该是________晶体，熔点较低的应是________晶体。 15．(1)构成分子晶体的粒子是____，这类粒子间的作用力一定有________，还可能有____。如果分子间作用力只是________，若以一个分子为中心，其周围通常可以有____个紧邻的分子，分子晶体的这一特征称为____。干冰中CO2分子采取的就是这样的堆积方式。若分子内存在吸引电子能力较强、半径较小的________原子与H原子所形成的共价键，则会形成氢键，氢键不仅具有饱和性，也具有________。能形成氢键的物质较多，如__________________等。在冰中，每个水分子与相邻的____个水分子形成氢键，呈________立体结构。 (2)在原子晶体中，所有原子都以____键结合，整个原子晶体是一个三维的________结构。在金刚石中，C原子采取________杂化方式，每个C原子与另外________个C原子以共价键相结合，键角为________，晶体中最小碳环由________个C原子构成，且不在同一个平面内。晶体硅的结构与金刚石类似，SiO2的晶体结构可以看作是在晶体硅的Si—Si键之间插入________原子而形成的，在12 g SiO2晶体中含有化学键的物质的量为________mol。 16．溴化碘是一种卤素互化物，具有很高的化学活性，有许多性质跟卤素单质相似。它在常温下是深红色固体，熔点41℃，沸点116℃，则固体溴化碘是________晶体，含有________键。 17．已知氯化铝的熔点为190℃(2.02×105Pa)，但它在180℃即开始升华。 (1)氯化铝是________________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。 (2)在500K和1.01×105Pa时，它的蒸气密度(换算成 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 状况时)为11.92g·L－1，且已知它的结构中有配位键，氯化铝的化学式为________，结构式为________。 (3)无水氯化铝在空气中强烈地“发烟”，其原因是______________________。 (4) 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 一个更可靠的实验，判别氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是________________。