2022年高三化學 原子晶體與分子晶體復習學案

2022年高三化學 原子晶體與分子晶體復習學案【學習目標】1. 理解原子晶體的空間結(jié)構(gòu)特點及微粒的堆積方式。2. 認識由共價鍵構(gòu)成的晶體特點【學習過程】1在金剛石晶體中，碳原子以 和與它近鄰的四個碳原子以 相互結(jié)合在一起形成 結(jié)構(gòu)。要想破壞或熔化金剛石，必須破壞其中的 ，這需要非常大的能量，因此金剛石的熔點 ，硬度 ，是一種性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)。2相鄰原子間 稱為原子晶體。常見的原子晶體有 。3水晶是由硅原子和氧原子組成的 的原子晶體，一個硅原子與 形成四個共價鍵，一個氧原子與 形成兩個共價鍵。因此二氧化硅晶體中硅原子和氧原子的個數(shù)比為 。4由金剛石的晶體結(jié)構(gòu)可以看出，在每個碳原子周圍排列的碳原子只能有四個，這是由 決定的。5原子晶體的熔點高低與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，對結(jié)構(gòu)相似的原子晶體來說，原子半徑 ，鍵長 ，鍵能 ，晶體的熔點就越高。6碳化硅硬度大，而且具有 性、 性和 性，它可做 等。【問題探究1】在初中我們都學習過金剛石的性質(zhì)（展示金剛石的圖片），金剛石有哪些特性？這些性質(zhì)顯然是由金剛石的結(jié)構(gòu)決定的，已知金剛石中的碳原子的雜化軌道是sp3，那么，金剛石有怎樣的結(jié)構(gòu)呢？請各小組相互討論，并根據(jù)自己的想象制作金剛石的結(jié)構(gòu)模型。【問題探究2】水晶是一種古老的寶石（展示水晶的圖片），晶體完好時呈六棱住鉆頭形，它的成分是二氧化硅。水晶的結(jié)構(gòu)可以看成是硅晶體中每個SiSi鍵中“插入”一個氧原子形成的，那么在二氧化硅中原子是怎樣排列的呢？請各小組相互討論，并根據(jù)自己的想象制作二氧化硅的結(jié)構(gòu)模型?！締栴}探究3】通過以上分析，比較金剛石、二氧化硅與我們前面學過的金屬晶體、離子晶體有何不同？【歸納拓展】金剛石、二氧化硅與金屬晶體、離子晶體的構(gòu)成微粒和微粒間的相互作用都不同?？闪斜肀容^如下（先讓學生自己填表，再分析講解）：晶體類型構(gòu)成微粒微粒間的作用力實 例金屬晶體  Ca、Cu、Mg離子晶體      金剛石、二氧化硅【問題探究4】分析下表中的數(shù)據(jù)，原子晶體大都有較高的熔點和硬度，這是為什么？這幾種結(jié)構(gòu)相似的原子晶體的熔點為什么差別較大?部分原子晶體的鍵能、熔點和硬度表晶體鍵能/ kJ·mol-1熔點/硬度*金剛石（CC）347335010碳化硅（CSi）30126009晶體硅（SiSi）22614157【典題解悟】例1.關(guān)于SiO2晶體的敘述正確的是（ ） A、通常狀況下，60克SiO2晶體中含有的分子數(shù)為NA（NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值） B、60克SiO2晶體中，含有2NA個SiO鍵 C、晶體中與同一硅原子相連的4個氧原子處于同一四面體的4個頂點 D、SiO2晶體中含有1個硅原子，2個氧原子 解析：60克SiO2晶體即1molSiO2，晶體中含有SiO鍵數(shù)目為 4mol（每個硅原子、氧原子分別含有4個、2個未成對電子，各拿出一個單電子形成SiO共價鍵），含4NA個SiO鍵；SiO2晶體中含有無數(shù)的硅原子和氧原子，只是硅氧原子個數(shù)比為1：2。答案：C例2.碳化硅（SiC）的一種具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交替出現(xiàn)的，即每個Si原子處于四個C原子構(gòu)成的四面體的內(nèi)部，每個C原子也處于四個Si原子構(gòu)成的四面體的內(nèi)部。下列三種晶體：金剛石 晶體硅 碳化硅中，它們的熔點由高到低的順序是（ ）A. B.C. D.解析：在結(jié)構(gòu)相似的原子晶體中，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔、沸點越高。題目中所給的信息是有關(guān)SiC結(jié)構(gòu)的知識，通過信息加工并比較碳原子和硅原子的半徑，應(yīng)得出Si-Si鍵的鍵長比Si-C鍵的鍵長長，Si-C鍵比C-C鍵的鍵長長的結(jié)論，所以鍵能由高到低的順序應(yīng)該是C-C鍵>C-Si鍵>Si-Si鍵，由此可推出熔點由高到低的順序是。答案：A【當堂檢測】1.下列物質(zhì)的熔沸點高低順序中，正確的是（ ）A.金剛石>晶體硅>二氧化硅>碳化硅B.CI4>CBr4>CCl4>CH4C.MgO>H2O>O2>N2D.金剛石>生鐵>純鐵>鈉2.氮化鋁（AlN）常用做砂輪及高溫爐襯材料，熔化狀態(tài)下不導電，可知它屬于（ ）。A.離子晶體 B.原子晶體 C.分子晶體 D.無法判斷3.下列敘述正確的是（ ）A.離子晶體中一定含有活潑金屬元素的離子。 B.離子晶體都是化合物。 C.固態(tài)不導電.水溶液能導電，這一性質(zhì)能說明某晶體一定是離子晶體。 D.離子晶體一般具有較高的熔點。 4.關(guān)于晶體的下列說法正確的是（ ） A.在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子。B.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子。 C.原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高。 D.分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低。 5.（xx江蘇高考,）氮化鋁（）具有耐高溫.耐沖擊.導熱性能好等優(yōu)良性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè).推測陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域。在一定條件下，氮化鋁可通過如下反應(yīng)合成：，下列敘述正確的是（ ）A.氮化鋁的合成反應(yīng)中，N2是還原劑，Al2O3是氧化劑B.上述反應(yīng)中每生產(chǎn)2molAlN，N2得到3電子C.氮化鋁中氮元素的化合價為3價D.氮化鋁晶體屬于分子晶體6.下列物質(zhì)中，屬于原子晶體的化合物是（ ）A.水晶 B.晶體硅 C.金剛石 D.干冰7.有關(guān)原子晶體的敘述中錯誤的是（ ）A.原子晶體中，原子不遵循緊密堆積原則B.原子晶體的熔點和硬度都較高C.原子晶體中不存在獨立的分子D.原子晶體熔化時不破壞共價鍵8.碳化硅（SiC）的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體金剛石 晶體硅 碳化硅中它們的熔點，從高到低的順序是（ ）A. B. C. D.9.單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下列數(shù)據(jù)，回答下列問題：金剛石晶體硅晶體硼熔點（K）382316832573沸點（K）510026282823硬度（moh）107.09.5（1）晶體硼的晶體類型屬于 晶體。（2）已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子構(gòu)成的正二十面體如圖，其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點，每個頂點各有一個硼原子，通過觀察圖形及推算，可知此結(jié)構(gòu)單元是由 個硼原子構(gòu)成，其中BB鍵間的鍵角是 （填度數(shù)）。 硅晶體示意圖