高中化學(xué)331原子晶體省優(yōu)獲獎(jiǎng)?wù)n件魯科版選修

第3節(jié)原子晶體與分子晶體第3章物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)第1課時(shí)109o28′金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵【問(wèn)題探究1】金剛石的結(jié)構(gòu)

思考1.在金剛石晶體中每個(gè)碳原子周?chē)o鄰的碳原子有多少個(gè)？思考2.在金剛石晶體中每個(gè)碳原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？思考3.在金剛石晶體中碳原子個(gè)數(shù)與C-C共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是多少？１.概念：相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體．

構(gòu)成原子晶體的粒子是原子，原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合。一．原子晶體金剛石2.常見(jiàn)的原子晶體某些非金屬單質(zhì)：

金剛石（C）、晶體硅(Si)、

晶體硼（B）、晶體鍺(Ge)等某些非金屬化合物：

碳化硅（SiC）晶體、氮化硼（BN）晶體某些氧化物：二氧化硅（SiO２）晶體、1．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．干冰解析：選A。晶體硅、金剛石是原子晶體，但不是化合物，干冰是分子晶體。180o109o28′SiO二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵【問(wèn)題探究2】水晶的結(jié)構(gòu)

思考1：在SiO2晶體中每個(gè)硅原子周?chē)o鄰的氧原子有多少個(gè)？每個(gè)氧原子周?chē)o鄰的硅原子有多少個(gè)？在SiO2晶體中硅原子與氧原子個(gè)數(shù)之比是多少？思考2：在SiO2晶體中每個(gè)硅原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？每個(gè)氧原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？

金屬晶體離子晶體原子晶體構(gòu)成晶體的粒子

金屬陽(yáng)離子和自由電子

陰陽(yáng)離子

原子粒子間的作用

金屬鍵

離子鍵

共價(jià)鍵作用力的特點(diǎn)（方向性和飽和性）

無(wú)方向性和飽和性

無(wú)方向性和飽和性

有方向性和飽和性典型實(shí)例及空間構(gòu)型A1A2A3NaClCsClZnS金剛石SiO2SiC熔沸點(diǎn)

不一定

較高

很高硬度不一定較硬，質(zhì)脆

很大【問(wèn)題探究3】通過(guò)以上分析，比較金剛石、二氧化硅與我們前面學(xué)過(guò)的金屬晶體、離子晶體有何不同？2．下面關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是(

)A．存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O處于中心，Si處于4個(gè)頂角B．最小的環(huán)上，有3個(gè)Si原子和3個(gè)O原子C．最小的環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1∶2D．最小的環(huán)上，有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子解析：選D。二氧化硅是原子晶體，結(jié)構(gòu)為空間網(wǎng)狀，存在硅氧四面體結(jié)構(gòu)，硅處于中心，氧處于4個(gè)頂角，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；在SiO2晶體中，每6個(gè)Si和6個(gè)O形成一個(gè)12元環(huán)(最小環(huán))，所以D對(duì)，B、C均錯(cuò)誤。解釋?zhuān)航Y(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體熔點(diǎn)越高金剛石＞碳化硅＞晶體硅交流與研討1.怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度理解金剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降？2.“具有共價(jià)鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？

在原子晶體中，由于原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以原子晶體的（1）熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高（2）硬度大（3）一般不導(dǎo)電（4）且難溶于一些常見(jiàn)的溶劑

3.原子晶體的物理特性3．碳化硅(SiC)晶體有類(lèi)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。它與晶體硅和金剛石相比較，正確的是(

)A．熔點(diǎn)從高到低的順序是金剛石＜晶體硅＜碳化硅B．熔點(diǎn)從高到低的順序是金剛石＞晶體硅＞碳化硅C．三種晶體中的單元都是正四面體結(jié)構(gòu)D．三種晶體都是原子晶體且均為電的絕緣體解析：選C。由已知碳化硅的晶體有類(lèi)似金剛石的結(jié)構(gòu)，可知碳化硅也為原子晶體，且應(yīng)有類(lèi)似金剛石的正四面體結(jié)構(gòu)單元。又因?yàn)橛绊懝矁r(jià)鍵強(qiáng)弱的因素是原子半徑，碳原子半徑小于硅原子半徑，所以鍵長(zhǎng)長(zhǎng)短順序?yàn)镃—C＜C—Si＜Si—Si，所以，熔點(diǎn)順序是金剛石＞碳化硅＞晶體硅。晶體硅是半導(dǎo)體，單向?qū)щ?。?節(jié)離子鍵、配位鍵與金屬鍵第3課時(shí)第2章化學(xué)鍵與分子間作用力Ti金屬樣品

容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢?一、金屬共同的物理性質(zhì)

金屬單質(zhì)中金屬原子之間怎樣結(jié)合的？

二、金屬的結(jié)構(gòu)

組成粒子：金屬陽(yáng)離子和自由電子金屬原子脫落來(lái)的價(jià)電子形成遍布整個(gè)晶體的“自由流動(dòng)的電子”,被所有原子所共用，從而把所有的原子維系在一起。2.金屬鍵:(在金屬晶體中，金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的較強(qiáng)的相互作用)這是化學(xué)鍵的又一種類(lèi)型。無(wú)方向性、無(wú)飽和性自由電子被許多金屬離子所共有，即被整個(gè)金屬所共有

；無(wú)方向性、飽和性

3.成鍵特征：【討論1】

金屬為什么易導(dǎo)電？在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的條件下自由電子就會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。三、金屬鍵及金屬性質(zhì)【討論2】金屬為什么易導(dǎo)熱？

金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度?！居懻?】金屬為什么具有較好的延展性？

金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間的相互作用沒(méi)有方向性，各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。金屬的延展性自由電子+金屬離子金屬原子位錯(cuò)+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++資料金屬之最熔點(diǎn)最低的金屬是--------汞熔點(diǎn)最高的金屬是--------鎢密度最小的金屬是--------鋰密度最大的金屬是--------鋨硬度最小的金屬是--------銫硬度最大的金屬是--------鉻最活潑的金屬是----------銫最穩(wěn)定的金屬是----------金延性最好的金屬是--------鉑展性最好的金屬是--------金1、金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在（）A.金屬離子間的相互作用B．金屬原子間的相互作用C.金屬離子與自由電子間的相互作用D.金屬原子與自由電子間的相互作用C試一試2．金屬能導(dǎo)電的原因（）A.金屬晶體中金屬陽(yáng)離子與自由電子間的相互作用較弱B．金屬晶體中的自由電子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)C．金屬晶體中的金屬陽(yáng)離子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)D．金屬晶體在外加電場(chǎng)作用下可失去電子C3、下列敘述正確的是（）A.任何晶體中，若含有陽(yáng)離子也一定含有陰離子B．原子晶體中只含有共價(jià)鍵C.離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價(jià)鍵D．分子晶體中只存在分子間作用力，不含有其他化學(xué)鍵B性質(zhì)金屬內(nèi)部的特殊結(jié)構(gòu)金屬的物理共性導(dǎo)電性延展性原子化熱

原子半徑

課堂小結(jié):結(jié)構(gòu)金屬陽(yáng)離子自由電子金屬鍵導(dǎo)熱性自由電子數(shù)熔沸點(diǎn)高低硬度大小決定第3節(jié)離子鍵、配位鍵與金屬鍵第3課時(shí)第2章化學(xué)鍵與分子間作用力Ti金屬樣品

容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢?一、金屬共同的物理性質(zhì)

金屬單質(zhì)中金屬原子之間怎樣結(jié)合的？

二、金屬的結(jié)構(gòu)

組成粒子：金屬陽(yáng)離子和自由電子金屬原子脫落來(lái)的價(jià)電子形成遍布整個(gè)晶體的“自由流動(dòng)的電子”,被所有原子所共用，從而把所有的原子維系在一起。2.金屬鍵:(在金屬晶體中，金屬陽(yáng)離子和自由電子之間的較強(qiáng)的相互作用)這是化學(xué)鍵的又一種類(lèi)型。無(wú)方向性、無(wú)飽和性自由電子被許多金屬離子所共有，即被整個(gè)金屬所共有

；無(wú)方向性、飽和性

3.成鍵特征：【討論1】

金屬為什么易導(dǎo)電？在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的條件下自由電子就會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。三、金屬鍵及金屬性質(zhì)【討論2】金屬為什么易導(dǎo)熱？

金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度?！居懻?】金屬為什么具有較好的延展性？

金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間的相互作用沒(méi)有方向性，各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。金屬的延展性自由電子+金屬離子金屬原子位錯(cuò)+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++資料金屬之最熔點(diǎn)最低的金屬是--------汞熔點(diǎn)最高的金屬是--------鎢密度最小的金屬是--------鋰密度最大的金屬是--------鋨硬度最小的金屬是--------銫硬度最大的金屬是--------鉻最活潑的金屬是----------銫最穩(wěn)定的金屬是----------金延性最好的金屬是--------鉑展性最好的金屬是--------金1、金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在（）A.金屬離子間的相互作用B．金屬原子間的相互作用C.金屬離子與自由電子間的相互作用D.金屬原子與自由電子間的相互作用C試一試2．金屬能導(dǎo)電的原因（）A.金屬晶體中金屬陽(yáng)離子與自由電子間的相互作用較弱B．金屬晶體中的自由電子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)C．金屬晶體中