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一、学习目标

1．掌握相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于原子晶体。

2．以金刚石为例，了解原子晶体的物理性质（熔、沸点，导电性和溶解性）

二、学习过程

[复习提问]

（一）基本知识点（学生自学完成）

1.原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。

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。

6.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___________；

对于离子晶体，构成晶体的是微粒是______________，微粒间的相互作__________键。

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________晶体_______晶体_______晶体。原子晶体、离子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多

（二）重点点拨

1.晶体

晶体是指具有规则几何外形的固体。其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性，即隔一定距离重复出现。重复的单位可以是单个原子或分子，也可以是多个分子或原子团。重复的单位必须具备3个条件，化学组成相同，空间结构(包括化学键)相同，化学环境和空间环境相同。

2.晶胞的概念

在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观的晶体。可以说，晶体的性质是由晶胞的大小，形状和质点的种类(分子、原子或离子)以及它们之间的作用力所决定的。

3.纳米材料

我们平时所见到的材料，绝大多数是固体物质，它的颗粒一般在微米级，一个颗粒包含着无数个原子和分子，这时候，材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。当人们用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小，这时的材料则被称之为纳米材料，一个纳米级颗粒所含的分子数则大为减少。奇怪的是，纳米材料具有奇特的光、电、热、力和化学特性，和微米级材料的性质迥然不同。

纳米材料的粒子是超细微的，粒子数多、表面积大，而且处于粒子界面上的原子比例甚高，一般可达总数的一半左右。这就使纳米材料具有不寻常的表面效应，界面效应等。因此而呈现出一系列独特的性质。

纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念：晶胞是晶体中最小的重复单元，这种重复单元向空间延伸，构成晶体，而纳米颗粒本身就是一个分子，纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方，但并不相同。

纳米材料并不是新的物质，只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化，这样对物质的物理性质的改变十分巨大，使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。为什么与传统材料相比，纳米材料的性质改变如此巨大，科学界目前还无法做出最终解释。

（三）讲练（先练后讲）

[例1]下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是()

A.SO2与Si02B.C02与H20

C.NaCl与HClD.CCl4与KCl

[解析]抓住晶体粒子的化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如S02与Si02都是共价化合物，但是，晶体内的作用力是分子间作用力，S02为分子晶体，而Si02中硅与氧以共价键结合形成网状的原子晶体。

[答案]B

[例2]碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和S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.①③②B.②③①

C.③①②D.②①③

[解析]C与Si同为IVA族元素，它们的相似性表现在金刚石是原子晶体，硅晶体，碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大，形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与C之间。三种原子晶体，空间结构相似，熔点决定于它们的键长与键能，故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。

[答案]A

[例3]下列晶体分类中正确的一组是()

离子晶体

原子晶体

分子晶体

A

NaOH

Ar

SO2

B

H2SO4

石墨

S

C

CH3COONa

水晶

D

Ba(OH)2

金刚石

玻璃

[解析]从晶体中结构粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体，纯H2S04，无H+，系分子晶体。Ar是气体，分子间以范德华力相互结合为分子晶体，石墨是过渡型或混合型晶体，水晶Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以1个S表示，实际上是S8，气体时为S2，是以范德华力结合的分子晶体。

玻璃无一定的熔点，加热时逐渐软化，为非晶体，是无定形物质。

[答案]C

[例4]单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据

金刚石

晶体硅

晶体硼

熔点

3823

1683

2573

沸点

5100

2628

2823

硬度

10

7.0

9.5

①晶体硼的晶体类型属于____________晶体，理由是________________________。

已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算，此晶体体结构单元由

____________________个硼原子构成。其中B—B键的键角为____________。

[解析]①原子，理由：晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间，而金刚石和晶体Si均为原予晶体，B与C相邻与Si处于对角线处，亦为原于晶体。

②每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5，每个三角形中有3个这样的点，且晶体B中有20个这样的角形，因此，晶体B中这样的顶点(B原子)有3/5×20=12个。

又因晶体B中的三角形面为正三角形，所以键角为60°

（四）总结

1．相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。

2．构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合，而且形成空间网状结构。键能大。原子晶体的熔点和沸点高。

3．同种晶体:若同为原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高：如金刚石SiCSi。

第3课时针对性训练（原子晶体）

一、选择题M.jab88.COm

1.下列晶体中不属于原子晶体的是()

A.干冰B.金刚砂

C.金刚石D.水晶

2.在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子

环，其中最小的环上，碳原子数是()

A.2个B.3个

C.4个D.6个

3，下列各物质中，按熔点由低到高排列正确的是()

A.02、I2、Hg

B.C02、KCl、Si02

C.Na、K、Rb

D.SiC、NaCl、S02

4.下列各晶体申琪中任御一个原子都被相邻的4个原子所包围；似共价键潞戒正四面体结构，并向空间伸展虞网状结构的是()

A.甲烷B.石墨

C.晶体硅D.水晶

5.在xmol石英晶体中，含有Si-O键数是()

A.xmolB.2xmo}

C.3xmolD.4xmol

6.固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是()

A.冰B.晶体硅

C.溴D.二氧化硅

7.石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是()

A.10个B.18个

C.24个D.14个

二、填空题

8.石英晶体的平面示意图如图所示，实际上是立体网

状结构，其中硅，氧原子个数比为____________

9.SiO44-离子结构用周表示，在二聚

硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键，它的结构应是__________

10.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1300℃反应获得。

(1)氮化硅晶体属于__________晶体。

(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间以单键相连，且N原子和N原子，Si原子和S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SiCl4和凡在H，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__________________________________________________

11.短周期元素K、Y、Z在周期表中位置关系如图：

X

Y

Z

(1)x元素的单质分子式是_______，若x核内中子数和质子数相等，x单质的摩尔质量为_______，单质是_______晶体。

(2)自然界中存在一种含Y的天然矿物名称是：电子式为_______，属于_______晶体。

(4)z单质的晶体类型属于_______，Z的氢化物和最高价氧化物的浓溶液反应的化学方程式为____________________________

12.有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如下图所示

(1)晶体的化学式分别为：A_______B_______C_______

(2)晶体的类型分别为：A_______B_______C_______

(3)晶体中粒子间的作用分别为：A_______B_______C_______

第3课时练习答案

一、选择题

1.A2.D3.B4.C5.D6.B7.D

二、填空题

8.1∶2

9.

10.(1)原子(2)S3N4

(3)3SiCl4+2N2+6H?Si3N4+12HCl

11.

(1)He4g·mol-1分于

(2)萤石

(3)分子晶体H2S+H2S04(浓)=S↓+S02↑+2H20

12.(1)ANaClBCCHCl

(2)A离子晶体B原于晶体C分子晶体

(3)A离子键B共价键C分子间作用力

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一、学习目标

1．掌握分子间作用力和氢键对物质的物理性质的影响。

2．掌握构成分子晶体的微粒，分子晶体的物理特性。

3．了解物质的“相似相溶”原理。

二、学习过程

(一)引入新课

[复习提问]

1．常温下氟是淡黄绿色的；氯是黄绿色的；溴是深棕红色的；碘是紫黑色的。卤素单质常温下状态不同的原因是。

[新授内容]分子晶体、相似相溶原理

一、知识要点（学生自学完成）

1.分子间作用力

(1)分子间作用力_________________；又称范德华力。分子间作用力存在于______________________之间。

(2)影响因素：

①分子的极性

②组成和结构相似的：

2.分子晶体

(1)定义：________________________________

(2)构成微粒________________________________

(3)粒子间的作用力：________________________________

(4)分子晶体一般物质类别________________________________

(5)分子晶体的物理性质________________________________________________

二、要点点拨

1.结构对性质的影响：构成分子晶体的粒子是分子，分子间以分子间作用力而结合，而分子之间作用力是一种比较弱的作用。比化学键弱的多。因此造成分子晶体的硬度小，熔、沸点低(与离子晶体相比较)。分子晶体无论是液态时，还是固态时，存在的都是分子，不存在可以导电的粒子(阴、阳离子或电子)，故分子晶体熔融或固态时都不导电，由此性质，可判断晶体为分子晶体。

2.氢键：对于HF、H20、NH3熔、沸点反常，原因在于三者都是极性分子(极性很强)分子间作用力很大，超出了一般的分子间作用力的范围(实属氢键)。是介于分子间作用力和化学键之间的一种特殊的分子间作用力，因此，它们的熔、沸点反常。

3.空间结构：分子晶体中的分子构成晶体时，一般也有自己的规律，并不象我们所想象的那样任意排列。不同的物质，分子之间的排列方式可能不相同，在中学，我们只了解干冰中C02分子的排列方式就可以了。由干冰晶体求一个晶胞中C02分子数目的方法同离子晶体。

4.影响分子间作用力的因素：

①分子的极性

②相对分子质量的大小。这里所说的分子的极性，一般指极性特别强的，即第二周期的几种活泼非金属的氢化物：HF、H20、NH3。其他组成和结构相似物质分子间作用力的大小，则要看其相对分子质量的大小。

相对分子质量大的分子，其中一般存在原子序数比较大的元素，这些元素的原子体积一般比较大。由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对偏移，从而使原子产生瞬时的极性，并且原子的体积越大，这种相对偏移也越大。因此使分子间产生作用。由于这种现象产生的分子间作用力一般比由于分子本身存在极性产生的作用要弱

三、习题讲练（学生先练，教师再点拨）

[例1]共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是()

A.干冰B.氯化钠

C.氢氧化钠D.碘

[解析]干冰是分子晶体，分于内存在共价键，分子间存在范德华力。NaCl是离子晶体只存在离子键。NaOH是离子晶体，不仅存在离子键，还存在H—O间共价键。

碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力。故只有B符合题意。

[例2]在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是()

A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱

B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低

C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高

D.H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点

[解析]HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱是它们的共价键键能逐渐减小的原因，与键能有关。NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低是它们的离子键能随离子半径增大逐渐减小的原因。F2、C12、Br2、I2为分子晶体。熔、沸点逐渐降低由分子间作用力决定。H2S与H2O的熔沸点高低由分子间作用力及分子的极性决定。故选C、D。

[例3](1)PtCl2(NH3)2成平面立方形结构，它可以形成两种固体。一种为淡黄色，在水中溶解度较小；另一种为黄绿色，在水中溶解度较大。请在空格内分别画出这两种固体分子的几何构型图。

(1)淡黄色固体,分子构型

（1）（2）

黄绿色固体,分子构型

(2)试解释：钠的卤化物比相应的硅的卤化物熔点高的多

[解析]分子对称、无极性、颜色为淡黄色、难溶于水，因为是非极性分子

分子不对称、有极性、颜色为黄绿色能溶于水、因为分子有极性

(2)钠的卤化物比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与晶体的类型有关。前者是离子晶体而后者为分子晶体，前者靠阴、阳离子相互作用比后者的范德华力大的多。

[例4]在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有___________个在晶体中截取一个最小的正方形；使正方形的四个顶点部落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有___________个C02分子。

[解析]解答此题要求对干冰的晶体模型十分熟悉。以右下角C02分子研究对象：与其紧邻的为

面心上的3个C02分子，而CO2分子被8个这样的立方体所共有，故有3×8=24。又考虑到面心上的C02被2个这个的立方体共有，故24/2=12个。

由C02晶体模型分析得出，符合题意的最小正方形即模型的角对角面的一半，不难看出有4个C02分于。

[答案]12个4个

四、总结

1．分子间通过分子作用力相结合的晶体叫分子晶体。构成分子晶体的微粒是分子。分子晶体中，由于分子间作用力较弱，因此，分子晶体一般硬度较小，熔、沸点较低。

2．一般来说，对于组成和结构相似的物质，分子间作用力随着相对分子质量增加而增大，物质的熔点、沸点也升高。例如：F2Cl2Br2I2、CF4CCl4CBr4CCl4、CO2CS2等。

3．组成相似的分子，极性分子的熔、沸点大于非极性分子，如：SO2CO2

第二讲针对性练习

一、选择题

1.下列物质在变化过程中，只需克服分子间作用力的是()

A.食盐溶解B.铁的熔化

C.干冰升华D.氯化铵的“升华”

2.下列化学式能真实表示物质分子组成的是()

A.NaOHB.S03

C.CsClD.NaCl

3.最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的是()

A.C60是一种新型的化合物

B.C60和石墨都是碳的同素异形体

C.C60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体

D.C60相对分子质量为720

4.当S03晶体熔化或气化时，下述各项中发生变化的是()

A.分子内化学键B.分子间距离

C.分子构型D.分子间作用力

5.IA族元素的原子与最外层有7个电子的原子结合，可以形成()

A.离子晶体

B.分子晶体

C.离子晶体，分子晶体都不可能形成

D.无法确定

6，支持固态氨是分子晶体的事实是

A.氮原子不能形成阳离子

B.铵离子不能单独存在

C.常温下，氨是气态物质

D.氨极易溶于水

7.下列有关共价化合物的说法：①具有较低的熔、沸点②不是电解质③固态时是分子晶体④都是由分子构成⑤液态时不导电，其中一定正确的是

A.①③④B.②⑤

C.①②③④⑤D.⑤

8.下列分子晶体：

①HCl②HBr③HI④CO⑤N2⑥H2熔沸点由高到低的顺序是()

A.①②③④⑤⑥B.③②①⑤④⑥

C.③②①④⑤⑥D，⑥⑤④③②①

9.下列性质适合于分子晶体的是()

A.熔点1070℃，易溶于水，水溶液导电

B.熔点10.31℃，液态不导电、水溶液能导电

C.能溶于CS2、熔点112.8℃，沸点444.6℃

D.熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97g／cm3

二、填空题

10.有两组关于物质熔点的数据分析以上数据，回答：

I组

物质

NaCl

KCl

RbCl

CsCl

熔点

II组

物质

SiCl4

GeCl4

SnCl4

PbCl4

熔点

(1)有什么规律可循______________________________________

(2)造成这些规律的主要原因是__________________________________________

11.已知白磷是由P4分子形成的分子

晶体，每个P4分子是正四面体结

构。分子中的四个磷原子位于正

四面体的四个顶点。则P4分子中

共有___________个P—P键。

12.磷在空气中充分燃烧后生成结构如图所示的分子。图中圆圈表示原子、实线表示化学键。试回答：

(1)请从图中找出磷原子，并在图上将其涂黑。

(2)形成化合物的化学式为________________。

(3)分子内的磷原子排列成______________形。

(4)每个磷原子处于______________中心。

(5)在用实线表示的化学键中，两原子间单线表示

的是_________极(填写非极性键或极性键)。

13.1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑:

①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;

②C60分子只含有五边形和六边形;

③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:

据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30.

请回答下列问题:

(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是:

_________________________________________________________.

(2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_________________________,并简述其理由：

________________________________________________________.

(3)通过计算,确定C60分子所含单键数.

C60分子所含单键数为_______________.

(4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目.

C70分子中所含五边形数为____________,六边形数为_________.

第2课时练习答案

一、选择题

1.A2.B3.BD4.BD5.AB6.C7.D8.C9.BC

二、填空题

10.(1)I组：随离子健的减弱，熔点降低

Ⅱ组：随分子量的增大，熔点升高。

(2)原理：工组为离子晶体Ⅱ组为分子晶体。

11.6个

12.（1）

(2)P4010(3)正四面体

(4)由原予排列成的正四面体

(5)极性

13.解答

(1)金刚石

金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高.

(答出“金刚石属原子晶体”即给分)

(2)可能

因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60

(只要指出"C60含30个双键"即给分,但答“因C60含有双键”不给分)

（3）依题意C60分子形成的化学键：

也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90

C60分子中单键为:90-30=60(1分)

(4)设C70分子中五边形数为x,六边形数为y.依题意可得方程组:

解得:五边形数x=12,六边形数y=25

分子晶体与原子晶体

第二节分子晶体与原子晶体
第二课时
〖教学目标设定〗
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。
〖教学难点重点〗
原子晶体的结构与性质的关系
〖教学过程设计〗
复习提问：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？
引入新课：
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℃
展示：金刚石晶体
阅读：P71，明确金刚石的晶型与结构
归纳：
1．原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。
2．构成粒子：原子；
3．粒子间的作用：共价键；
展示：金刚石晶体结构
填表：
键长键能键角熔点硬度
归纳：
4．原子晶体的物理性质
熔、沸点_______，硬度________；______________一般的溶剂；_____导电。
思考：（1）原子晶体的化学式是否可以代表其分子式，为什么？
（2）为什么金刚石的熔沸点很高、硬度很大？
（3）阅读：P72，讨论“学与问1”
归纳：晶体熔沸点的高低比较
①对于分子晶体，一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点也越高。
②对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高，硬度越大。
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？最小碳环由多少个石中,含CC原子组成？它们是否在同一平面内？
（2）在金刚石晶体中，C原子个数与C—C键数之比为多少？
（3）12克金刚—C键数为多少NA？
比较:CO2与SiO2晶体的物理性质
物质/项目熔点℃状态(室温)
CO2-56.2气态
SiO21723固态
阅读：P72，明确SiO2的重要用途
推断：SiO2晶体与CO2晶体性质相差很大，SiO2晶体不属于分子晶体
展示：展示SiO2的晶体结构模型（看书、模型、多媒体课件），分析其结构特点。
引导探究：SiO2和C02的晶体结构不同。在SiO2晶体中，1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子周围结合4个O原子；同时，每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上，SiO2晶体是由Si原子和O原子按1：2的比例所组成的立体网状的晶体。
阅读：P72，明确常见的原子晶体
5．常见的原子晶体有____________________________等。
6．各类晶体主要特征
类型
比较分子晶体原子晶体
构成晶体微粒分子原子
形成晶体作用力分子间作用力共价键

物理性质熔沸点
硬度
导电性
传热性
延展性
溶解性
典型实例P4、干冰、硫金刚石、二氧化硅
阅读：P72，讨论“学与问2”
归纳：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_分子_____________，微粒间的相互作用是_分子间作用力__________；
对于原子晶体，构成晶体的微粒是__原子_____，微粒间的相互作用是__共价键_________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
课堂总结：

〖随堂练习〗
1、下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是（）
（A）SO2与SiO2B.C02与H2O（C）C与HCl（D）CCl4与SiC
2、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和S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
3、1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是（）
（A）原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度
（B）原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料
（C）原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料
（D）每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键
4、①在SiO2晶体中，每个Si原子与()个O原子结合，构成()结构，②在SiO2晶体中，Si原子与O原子个数比为()③在SiO2晶体中，最小的环为()个Si和()个O组成的()环。

答案：
1、B
2、A
3、B
4、（1）4、4、空间网状（2）6、6、十二元

分子晶体与原子晶体导学案

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，帮助高中教师提高自己的教学质量。写好一份优质的高中教案要怎么做呢？下面是小编精心收集整理，为您带来的《分子晶体与原子晶体导学案》，供大家参考，希望能帮助到有需要的朋友。

《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
SiO21723
【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、②③①C、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/kJmol－1键长/pm熔点/℃摩氏硬度
金刚石(C—C)348154390010
金刚砂(C—Si)30118427009.5
晶体硅(Si—Si)22623414106.5
【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、CI4CBr4CCl4CH4
C、MgOH2OO2N2D、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.①③②B.②③①C.③①②D.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：
金刚石晶体硅晶体硼
熔点（K）382316832573
沸点（K）510026282823
硬度（moh）107.09.5
（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40GPa高压下，用激光器加热到1800K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．1mol原子晶体干冰中含2molC—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12g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1300℃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，请记录下来）
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《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）
【阅读与思考】1．相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。
2．原子；3．共价键；
【回顾】
状态(室温)
气态
固态
【阅读】1.SiO2和C02的晶体结构不同。在SiO2晶体中，1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子周围结合4个O原子；同时，每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上，SiO2晶体是由Si原子和O原子按1：2的比例所组成的立体网状的晶体。
【学与问】1．提示　从碳到锗，核电荷数增大，电子层数增多，原子半径依次增大，C—C键、Si—Si键、Ge—Ge键的键长依次增大，键长越短，共价键越牢固，而熔化时破坏的是共价键，因此键的稳定性是C—C键Si—Si键Ge—Ge键，所以金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次下降。
2．提示　不对。如HCl、H2O、CO2、CH3CH2OH分子中都有共价键，而它们都是分子晶体；如金刚石、晶体Si、SiC、SiO2中都有共价键，它们都是原子晶体；只有相邻原子间以共价键相结合形成空间网状结构的晶体才是原子晶体。
【典例解悟】1、解析：60克SiO2晶体即1molSiO2，晶体中含有Si－O键数目为4mol（每个硅原子、氧原子分别含有4个、2个未成对电子，各拿出一个单电子形成Si－O共价键），含4NA个Si－O键；SiO2晶体中含有无数的硅原子和氧原子，只是硅氧原子个数比为1：2。
答案：C
2、解析：在结构相似的原子晶体中，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔、沸点越高。题目中所给的信息是有关SiC结构的知识，通过信息加工并比较碳原子和硅原子的半径，应得出Si-Si键的键长比Si-C键的键长长，Si-C键比C-C键的键长长的结论，所以键能由高到低的顺序应该是C-C键C-Si键Si-Si键，由此可推出熔点由高到低的顺序是①③②。
答案：A
3.解析　在原子晶体里，所有原子都以共价键相互结合，整块晶体是一个三维的共价键网状结构。所以，影响原子晶体的熔点、硬度的主要因素就是共价键的键能大小，键能越大，原子晶体的熔点、硬度越高，而共价键的键能又与键长相关，一般来说，键长越短，键能越大，键长越长，键能越小。
答案　键长越短，键能越大，熔点越高，硬度越大；反之，键长越长，键能越小，熔点越低，硬度越小。
原子晶体物理性质的差异主要是由共价键键能的不同造成的，键能越大，熔、沸点越高，硬度越大。而键能又与键长有关，键长可由成键原子半径的相对大小得出。一般来说，成键原子的半径之和越大，键长越长，键能越小。
【对点练习】
参考答案：1、BC2、B3、B、D4、A5、C6、A7、D8、A
9.（1）原子（2）1260°
【课后作业】
1.答案　B
2．答案　B
3.有答案　C
4．答案　不一定，如稀有气体晶体中只有分子间作用力而无化学键。分子晶体熔化时只破坏分子间作用力，不破坏共价键。
5．答案　SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，熔化时破坏的分别是为共价键和分子间作用力，故SiO2熔、沸点高，而CO2熔、沸点低。
5.答案　(1)原子　(2)Si3N4
(3)3SiCl4＋2N2＋6H2=====高温Si3N4＋12HCl
6.答案　(1)12　(2)12　(3)12　1
7.答案　(1)12　镁粉在干冰中继续燃烧，发出耀眼的白光，并有黑色物质生成　2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C
(2)③　②　①　SiO2是原子晶体，CO2、CS2是分子晶体，所以SiO2熔点最高；CO2和CS2组成和结构相似，且CS2的相对分子质量大于CO2的相对分子质量，所以CS2的熔点高于CO2
8．答案　(1)D　4　原子　(2)E　2　(3)A　12
(4)C　离子　8　(5)B　分子　12

文章来源：http://m.jab88.com/j/72071.html

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