原子晶體導(dǎo)學(xué)案(公開課)

原子晶體導(dǎo)學(xué)案(公開課)專題3第三單元《原子晶體》導(dǎo)學(xué)案【考綱要求】1、了解原子晶體的特征；2、能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解原子晶體的特征；2、學(xué)會比較原子晶體熔沸點(diǎn)高低、硬度大小；3、掌握金剛石、二氧化硅原子晶體的結(jié)構(gòu)；4、了解判斷原子晶體的方法?！緦W(xué)習(xí)重、難點(diǎn)】原子晶體的特征、原子晶體熔沸點(diǎn)高低的影響因素、金剛石、二氧化硅原子晶體的結(jié)構(gòu)【學(xué)習(xí)過程】討論思考：1.結(jié)合日常生活和已有知識，你能談?wù)剬饎偸恼J(rèn)識嗎？（提示：主要從金剛石的物理性質(zhì)和用途方面考慮。）2.金剛石具有很高的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和很大的硬度，你能結(jié)合金剛石晶體結(jié)構(gòu)示意圖，解釋其中的原因嗎？問題探究一：閱讀課本第51頁，請思考1.什么是原子晶體？2.原子晶體有哪些物理特性？3.常見的原子晶體有哪些？一、原子晶體1.概念：相鄰間以共價(jià)鍵結(jié)合形成具有結(jié)構(gòu)的晶體。2.構(gòu)成微粒：微粒間作用力：（原子晶體熔化時(shí)需克服）3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：4.晶體中沒有單個(gè)存在；化學(xué)式只代表。從下面表格中你能獲取哪些信息？表1某些原子晶體的熔點(diǎn)和硬度原子晶體熔點(diǎn)℃硬度°金剛石355010碳化硅26009.5石英17107硅14156.5鍺12116.0二、原子晶體的物理特性1.熔點(diǎn)和沸點(diǎn)2.硬度3.一般不導(dǎo)電6.常見的原子晶體1.某些非金屬單質(zhì)：硫、碳、晶體硼（B）等2.某些非金屬化合物：氮化硼（BN）晶體3.某些氧化物：Al2O3等【練一練】1.下列晶體中不屬于原子晶體的是（）A.食鹽B.金剛砂C.金剛石D.水晶2.金剛石是典型的原子晶體，下列關(guān)于金剛石的說法中錯(cuò)誤的是()A.晶體中不存在獨(dú)立的“分子”B.碳原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合C.是硬度最大的物質(zhì)之一D.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫下也不會與氧氣發(fā)生反應(yīng)問題探究二：影響原子晶體熔沸點(diǎn)高低、硬度大小的因素晶體硅（Si）、金剛砂（SiC）都是與金剛石相似的原子晶體，請根據(jù)表2中數(shù)據(jù)分析其熔點(diǎn)、硬度的大小與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。表2部分原子晶體的鍵能、鍵長、熔點(diǎn)和硬度原子晶體金剛石碳化硅晶體硅鍵能∕KJ·mol（C—C）348（C—Si）302（Si—Si）226鍵長∕pm154184234熔點(diǎn)/℃：3550，2600，1415，摩氏硬度：10，9，7。影響原子晶體熔沸點(diǎn)高低、硬度大小的因素包括結(jié)構(gòu)相似的原子晶體中成鍵原子的共價(jià)鍵的鍵長、鍵能以及原子晶體的熔、沸點(diǎn)和硬度。在金剛石、晶體硅和碳化硅中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是①③②。磷化硼（BP）和氮化硼（BN）是受到高度關(guān)注的耐磨涂料，它們的結(jié)構(gòu)相似，但氮化硼晶體的熔點(diǎn)要比磷化硼晶體高，其原因是未知的。金剛石的晶體結(jié)構(gòu)包括每個(gè)碳原子與四個(gè)相鄰碳原子形成共價(jià)鍵，形成一個(gè)元環(huán)，晶體中碳原子數(shù)與碳-碳鍵數(shù)之比以及每個(gè)金剛石晶胞中所含的碳原子數(shù)。二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)包括在SiO2晶體中，每個(gè)Si原子與四個(gè)相鄰O原子結(jié)合，每個(gè)O原子與兩個(gè)相鄰Si原子結(jié)合，Si原子個(gè)數(shù)與Si-O共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比以及O原子個(gè)數(shù)與Si-O共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比。SiO2空間結(jié)構(gòu)中最小的環(huán)含有三個(gè)原子。判斷原子晶體的方法包括記住常見的五種原子晶體、根據(jù)結(jié)構(gòu)和根據(jù)物理特性。氮化硅晶體屬于原子晶體。已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且N原子和N原子、Si原子與Si原子不直接