《原子晶體》導(dǎo)學案

第 2課時原子晶體卩舟立融母需無代課程學習目標1. 知道原子晶體的概念，能夠區(qū)別原子晶體和分子晶體。2. 了解金剛石等典型原子晶體的結(jié)構(gòu)特征和一般性質(zhì)。知識體系檢理1. 有的晶體的微觀空間里沒有分子，原子晶體就是其中之一。在原子晶體里，所有原子都以相互結(jié)合 整塊晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) ，是一個“巨分子”，又稱2. 金剛石是，天然的金剛石經(jīng)常呈現(xiàn)規(guī)則多面體的外形，從這種外形就可以想象，在金剛石晶體中，每個 碳原子以四個共價單鍵與相鄰的4個碳原子結(jié)合，C-C-C夾角為109° 28；即金剛石中的碳以雜化軌道形成共價鍵。3. 金剛石里的C C共價鍵的鍵長，鍵能，這一結(jié)構(gòu)使金剛石在所有已知晶體中硬度，而且熔點也。、是原子晶體的特性4.SQ2也是典型的原子晶體。SiO2具有許多重要用途 制造、人造寶石、硅光電池、芯片和光導(dǎo)纖維的原料5.常見的原子晶體還有：(1)RI，如硼、硅等；(2)，如碳化硅(SiC,俗稱金剛砂)、氮化硼(BN)等。1. 原子晶體的化學式是否可以代表其分子式，為什么？2. 怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次下降3. “具有共價鍵的晶體叫作原子晶體”，這種說法對嗎？為什么？4. 結(jié)合金剛石晶體結(jié)構(gòu)中晶胞示意圖分析，金剛石晶胞共有多少個碳原子？每個晶胞實際擁有幾個碳原子？思維探究與創(chuàng)新MZ6SR 二導(dǎo)學臥不畝不片丿嵐削禪it倍*電£點難點探究探究1：原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體模型如圖所示認真觀察晶體模型并回答下列問題(1) 二氧化硅晶體中最小的環(huán)為元環(huán)。(2) 硅原子的配位數(shù)為。(3) 二氧化硅晶體的熔點很高，原因是。1. 原子晶體的巨分子與分子晶體的小分子有什么區(qū)別2. 原子晶體熔化時破壞了什么作用力3. 原子晶體的空間利用率為什么較低下列各組晶體物質(zhì)中，化學鍵類型和晶體類型均相同的是()硫黃和碘SiO2和SO3晶體硼和HCICO 2和S02晶體硅和金剛石晶體氖和晶體氮A.B.C.D.探究2:原子晶體熔、沸點比較單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)金剛石晶體硅晶體硼熔點(K)38232573沸點(K)51002823硬度(moh)109.5晶體硼屬于晶體，理由是已知晶體硼結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點 每個頂點上各有1個硼原子(如圖)通過觀察圖形及推算，此正二十面體結(jié)構(gòu)單元由個硼原子構(gòu)成。其中BB鍵之間的鍵角為比較晶體硅與金剛石的熔、沸點，硬度大?。?. 原子晶體和分子晶體相比，哪種種類多？2. 常見的原子晶體中與金剛石結(jié)構(gòu)相似的有哪些3. 原子晶體中共價鍵鍵長越短，其熔、沸點是否越高？下列晶體性質(zhì)的比較中不正確.的是（）A. 沸點:NH 3>PH3B. 熔點:Sil4>SiBr4>SiCl4C. 硬度：白磷 >冰>二氧化硅D.硬度:金剛石 >碳化硅 > 晶體硅技能應(yīng)用與拓展1基礎(chǔ)智能檢測1. 下列有關(guān)晶體的說法中，正確的是（）A. 分子晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B. 原子晶體中共價鍵越強，熔點越高C. 冰融化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂D. 原子晶體中只存在極性共價鍵，不可能存在其他類型的化學鍵2. 下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說法不正確.的是（）。A.原子晶體硬度通常比分子晶體大B.原子晶體的熔沸點較高C. 分子晶體中有的水溶液能導(dǎo)電D. 金剛石、水晶和干冰都屬于原子晶體3. 下列表示分子式的是()。A.SiCB.C（金剛石）C.HCID.SiO 2呻護11.鼻杞,楓命$ t優(yōu)-全新視角拓廉4. 山A>VA族元素組成的化合物 GaN、GaP、GaAs等是人工合成的半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅相似。(1) 在GaN晶體中，每個鎵原子與個氮原子相連，與同一個鎵原子相連的氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為。GaN屬于晶體 (3)GaN、GaP、GaAs的熔點由低到高的順序為Jt琛于佛枷皿典輸披椰特令*是三雄的黑價號黑就拐科原手晶休LV常見的以子品株！把縫©、！牝福(BN)嘩(3) <些氧*tM,如*晶(需琴參考答案知識體系梳理共價鍵共價晶體原子晶體對稱地Sp3很短很大最大很高高硬度呱：高熔點 水泥 玻璃I；蛍;|單晶硅某些非金屬單質(zhì)用某些非金屬化合物基礎(chǔ)學習交流1. 不能;因原子晶體是一個“巨分子”其化學式僅代表晶體內(nèi)的原子個數(shù)之比，不代表其分子式。2. 從碳到鍺,核電荷數(shù)增大，電子層數(shù)增多，原子半徑依次增大，：'："：鍵、智一濯 鍵、：鍵的鍵長依次增大，鍵長越短,共價鍵越牢固，而熔化時破壞的是共價鍵，因為鍵能|一 |一鍵>>.鍵> 仃、.in鍵，所以金剛石、硅、鍺的熔點和硬度依次下降。3. 不對;如HCI、H2O、CO2、CH3CH2OH分子中都有共價鍵，而它們都是分子晶體；只有相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合形成 空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體才是原子晶體。4.18個碳原子，分布于立方體的8個頂點，6個面心和4個體內(nèi)。實際擁有8個碳原子。重點難點探究探究1：互動探究(1)124(3)二氧化硅晶體熔化時需要破壞共價鍵【解析】(1)選取最小環(huán)，環(huán)中含6個硅原子和6個氧原子。(2)每個硅與4個氧原子連接，硅原子的配位數(shù)為4。(3)二氧化 硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熔化時需要破壞共價鍵，因此二氧化硅晶體的熔點很高。探究拓展1. 分子晶體的小分子通常較小，是一個微觀概念；原子晶體的巨分子是一個宏觀概念。2. 共價鍵。3. 原子晶體中原子間存在共價鍵，共價鍵有方向性，所以原子所占的空間利用率較低。探究體驗C【解析】屬于分子晶體的有SO3、HCl、CO2、SO 2、晶體氖、晶體氮、硫黃和碘。屬于原子晶體的有 Si02、晶體硼、 晶體硅和金剛石。但晶體氖由稀有氣體分子組成，稀有氣體為單原子分子，分子間不存在化學鍵。解題時應(yīng)注意化學鍵類 型的判斷。探究2:互動探究(1) 原子晶體;晶體硼的熔、沸點很高，硬度很大(2) 12; 60°晶體硅的熔、沸點低于金剛石，硬度小于金剛石【解析】(1)晶體硼的熔、沸點很高，硬度很大，屬于原子晶體。(2)硼原子個數(shù)可數(shù)出來：邊上6個、前面3個、后面3個 共12個;正三角形內(nèi)角為60。(3)只有結(jié)構(gòu)相似的原子晶體才可用鍵長判斷熔、沸點高低 ，金剛石與晶體硅結(jié)構(gòu)相似，與 晶體硼結(jié)構(gòu)不相似。探究拓展1. 分子晶體種類多。2. 晶體硅、鍺、碳化硅等。3. 不一定，還與結(jié)構(gòu)有關(guān)，如二氧化硅的熔、沸點低于碳化硅。探究體驗C【解析】A項中注意NH3分子間存在氫鍵，故沸點NH3>PH3，正確;B項中三種物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)相似，且均為分子晶體，熔點 隨相對分子質(zhì)量的增大而升高，正確;C項中白磷和冰都是分子晶體，硬度小，而二氧化硅是原子晶體，硬度大,錯誤;D項中的 三種物質(zhì)都是原子晶體，由于原子半徑C<Si,所以鍵長C C<C Si<Si Si,故鍵能CC>C Si>Si Si,而鍵能越大，原 子晶體的硬度越大，正確。基礎(chǔ)智能檢測全新視角拓展4. (1)4;正四面體形原子(3) GaAs<GaP<GaN