第三章-第二節(jié)-第2課時(shí)

2023/12/27第三章第二節(jié)第2課時(shí)[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.知道原子晶體的概念，能夠從原子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)理解其物理特性。2.學(xué)會(huì)晶體熔、沸點(diǎn)比較的方法。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)一、原子晶體的概念、結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)1.概念及組成(1)概念：相鄰原子間以

相結(jié)合形成的具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，稱為原子晶體。(2)構(gòu)成微粒：原子晶體中的微粒是

，原子與原子之間的作用力是___

。共價(jià)鍵原子共價(jià)鍵2.兩種典型原子晶體的結(jié)構(gòu)(1)金剛石的晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示。回答下列問題：①在晶體中每個(gè)碳原子以

個(gè)共價(jià)單鍵對(duì)稱地與相鄰的4個(gè)碳原子相結(jié)合，形成

結(jié)構(gòu)，這些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成彼此聯(lián)結(jié)的立體

結(jié)構(gòu)。②晶體中相鄰碳碳鍵的夾角為

，碳原子采取了

雜化。③最小環(huán)上有

個(gè)碳原子，晶體中C原子與C—C鍵個(gè)數(shù)之比為

。④晶體中C—C鍵鍵長

，鍵能

，故金剛石的硬度

，熔點(diǎn)

。4正四面體網(wǎng)狀109°28′sp361∶2很短很大很大很高相關(guān)視頻(2)二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：①每個(gè)硅原子都采取

雜化，以

個(gè)共價(jià)單鍵與

個(gè)氧原子結(jié)合，每個(gè)氧原子與

個(gè)硅原子結(jié)合，向空間擴(kuò)展，構(gòu)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。②晶體中最小的環(huán)為

個(gè)硅原子、

個(gè)氧原子組成的

元環(huán)，硅、氧原子個(gè)數(shù)比為

。sp344266121∶2相關(guān)視頻3.特性由于原子晶體中原子間以較

的共價(jià)鍵相結(jié)合，故原子晶體：①熔、沸點(diǎn)

，②硬度

，③一般

導(dǎo)電，④

溶于溶劑。4.常見的原子晶體：常見的非金屬單質(zhì)，如金剛石(C)、硼(B)、晶體硅(Si)等；某些非金屬化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。強(qiáng)很高大不難相關(guān)視頻歸納總結(jié)原子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)構(gòu)成原子晶體的微粒是原子，其相互作用力是共價(jià)鍵。(2)原子晶體中不存在單個(gè)分子，化學(xué)式僅僅表示的是物質(zhì)中的原子個(gè)數(shù)比關(guān)系，不是分子式。例1下列物質(zhì)的晶體直接由原子構(gòu)成的一組是①CO2

②SiO2

③晶體Si

④白磷⑤氨基乙酸⑥固態(tài)HeA.①②③④⑤⑥ B.②③④⑥C.②③⑥

D.①②⑤⑥√解析CO2、白磷、氨基乙酸、固態(tài)He是分子晶體，其晶體由分子構(gòu)成，稀有氣體He由單原子分子構(gòu)成；SiO2、晶體Si屬于原子晶體，其晶體直接由原子構(gòu)成。答案解析例2關(guān)于SiO2晶體的敘述中，正確的是A.通常狀況下，60gSiO2晶體中含有的分子數(shù)為NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù))B.60gSiO2晶體中，含有2NA個(gè)Si—O鍵C.晶體中與同一硅原子相連的4個(gè)氧原子處于同一四面體的4個(gè)頂點(diǎn)D.SiO2晶體中含有1個(gè)硅原子和2個(gè)氧原子√解析60gSiO2晶體即1molSiO2，晶體中含有Si—O鍵數(shù)目為4NA(每個(gè)硅原子、氧原子分別含有4個(gè)、2個(gè)未成對(duì)電子，各拿出一個(gè)單電子形成Si—O共價(jià)鍵)，含4NA個(gè)Si—O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(gè)數(shù)比為1∶2；在SiO2晶體中，每個(gè)硅原子和與其相鄰且最近的4個(gè)氧原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，硅原子處于該正四面體的中心，而4個(gè)氧原子處于該正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)上。答案解析二、原子晶體和分子晶體比較1.填寫下表晶體類型原子晶體分子晶體概念相鄰原子間以

相結(jié)合而形成的

結(jié)構(gòu)的晶體分子間以_________

相結(jié)合的晶體組成微粒__________微粒間作用力____________________共價(jià)鍵空間立體網(wǎng)狀分子間作用力原子分子共價(jià)鍵分子間作用力物理性質(zhì)熔、沸點(diǎn)

，硬度

，___溶于常見的溶劑，

導(dǎo)電，個(gè)別為半導(dǎo)體熔、沸點(diǎn)

，硬度

，部分溶于水，

導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電熔化時(shí)破壞的作用力破壞_______一定破壞

，有時(shí)還破壞

，如冰融化實(shí)例金剛石、二氧化硅等冰、干冰等高大不不較低較小不共價(jià)鍵范德華力氫鍵2.怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、碳化硅、晶體硅的熔點(diǎn)和硬度依次下降？答案從碳到硅，核電荷數(shù)增大，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，C—C鍵、C—Si鍵、Si—Si鍵的鍵長依次增大，鍵長越短，共價(jià)鍵越牢固，而熔化時(shí)破壞的是共價(jià)鍵，而鍵的穩(wěn)定性是C—C鍵>C—Si鍵>Si—Si鍵，所以，金剛石、碳化硅、晶體硅的熔點(diǎn)和硬度依次下降。答案歸納總結(jié)晶體熔、沸點(diǎn)和硬度的比較方法(1)先判斷晶體類型。主要依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒及其微粒間的作用力。對(duì)于不同類型的晶體，一般來說，原子晶體的熔、沸點(diǎn)高于分子晶體，原子晶體的硬度大于分子晶體。(2)對(duì)于同一類型的晶體①原子晶體的熔點(diǎn)高低、硬度大小取決于共價(jià)鍵的強(qiáng)弱，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。②分子晶體的熔、沸點(diǎn)高低取決于分子間作用力，分子間作用力與相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，同時(shí)還要考慮分子極性及是否存在氫鍵。例3下表是某些原子晶體的熔點(diǎn)和硬度。原子晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺

熔點(diǎn)/℃390030002700171014101211硬度109.59.57.06.56.0分析表中的數(shù)據(jù)，判斷下列敘述正確的是A.構(gòu)成原子晶體的原子種類越多，晶體的熔點(diǎn)越高B.構(gòu)成原子晶體的原子間的共價(jià)鍵鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)越高C.構(gòu)成原子晶體的原子的半徑越大，晶體的硬度越大D.構(gòu)成原子晶體的原子的相對(duì)分子質(zhì)量越大，晶體的硬度越大√解析原子晶體的熔點(diǎn)和硬度與構(gòu)成原子晶體的原子間的共價(jià)鍵鍵能有關(guān)，而原子間的共價(jià)鍵鍵能與原子半徑的大小有關(guān)。答案解析例4下列晶體性質(zhì)的比較中不正確的是A.熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅>晶體硅

B.沸點(diǎn)：NH3>PH3C.硬度：白磷>冰>二氧化硅

D.熔點(diǎn)：SiI4>SiBr4>SiCl4√解析A項(xiàng)中三種物質(zhì)都是原子晶體，因原子半徑r(C)<r(Si)，所以鍵長：C—C<C—Si<Si－Si，故鍵能：C—C>C—Si>Si—Si。鍵能越大，原子晶體的熔點(diǎn)越高，A項(xiàng)正確；因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵，所以NH3的沸點(diǎn)大于PH3的沸點(diǎn)，B項(xiàng)正確；二氧化硅是原子晶體，硬度大，白磷和冰都是分子晶體，硬度較小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；四鹵化硅為分子晶體，它們的組成和結(jié)構(gòu)相似，分子間不存在氫鍵，故相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高，D項(xiàng)正確。答案解析學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.下列物質(zhì)中，屬于原子晶體的化合物是A.無色水晶

B.晶體硅C.金剛石

D.干冰解析A項(xiàng)，無色水晶是原子晶體，屬于化合物；B項(xiàng)，晶體硅是單質(zhì)；C項(xiàng)，金剛石是單質(zhì)；D項(xiàng)，干冰是分子晶體。√答案解析123452.固體熔化時(shí)，必須破壞非極性共價(jià)鍵的是A.冰

B.晶體硅C.溴

D.二氧化硅解析冰在融化時(shí)克服的是分子間作用力；晶體硅克服的是非極性共價(jià)鍵；溴克服的是分子間作用力；二氧化硅克服的是極性共價(jià)鍵。選項(xiàng)B符合題意。12345答案解析√3.下列有關(guān)物質(zhì)的熔點(diǎn)高低順序不正確的是A.HF＞HCl，HCl＜HBrB.CF4＜CCl4＜CBr4C.I2＞SiO2D.H2O＞H2S，SO2＜SeO2解析HCl、HBr、CF4、CCl4、CBr4、SO2、SeO2均為組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高。HF、H2O分子間均存在氫鍵，所以熔點(diǎn)出現(xiàn)“反?！爆F(xiàn)象?！?2345答案解析4.最近科學(xué)家成功制成了一種新型的碳氧化物，該化合物晶體與SiO2的晶體的結(jié)構(gòu)相似，該化合物晶體中每個(gè)碳原子均以4個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合，形成一種無限伸展的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，下列對(duì)該晶體的敘述錯(cuò)誤的是A.該晶體是原子晶體B.該晶體中碳原子和氧原子的個(gè)數(shù)比為1∶2C.該晶體中碳原子數(shù)與C—O鍵數(shù)之比為1∶2D.該晶體中最小的環(huán)由12個(gè)原子構(gòu)成√答案解析12345解析該化合物晶體中每個(gè)碳原子均以4個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合，形成一種無限伸展的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，則該化合物晶體中不存在分子，屬于原子晶體，A項(xiàng)正確；晶體中每個(gè)碳原子均以4個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合，每個(gè)氧原子和2個(gè)碳原子以共價(jià)單鍵相結(jié)合，所以碳、氧原子個(gè)數(shù)比為1∶2，B項(xiàng)正確；該晶體中每個(gè)碳原子形成4個(gè)C—O共價(jià)鍵，所以C原子與C—O鍵數(shù)目之比為1∶4，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該晶體中最小的環(huán)由6個(gè)碳原子和6個(gè)氧原子構(gòu)成，D項(xiàng)正確。123455.現(xiàn)有兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如表所示