魯科版化學(xué)選修《原子晶體與分子晶體》教案

【課題】第三章第三節(jié)原子晶體和分子晶體（第一課時(shí)）【教學(xué)目標(biāo)】1、以金剛石為例了解原子晶體結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)的特點(diǎn)2、以干冰為例了解分子晶體的結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)特點(diǎn)3、了解原子晶體和分子晶體的異同【教學(xué)重點(diǎn)】晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系【教學(xué)難點(diǎn)】原子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)【課前預(yù)習(xí)區(qū)】什么是原子晶體？__________________________________________________常見(jiàn)的屬于原子晶體的物質(zhì)有_________________________________________.在金剛石晶體中，每個(gè)碳原子與它緊鄰的______個(gè)碳原子以_____________鍵結(jié)合在一起，形成_____________的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子的雜化方式為_(kāi)_________________.金剛石的熔點(diǎn)__________,硬度_________,原因是破壞_______________需要很大的能量。金剛石晶體中最小的碳環(huán)是__________元環(huán)，相鄰碳碳鍵之間的夾角是__________,碳原子與碳碳鍵之比是_________.SiO2晶體中的最小環(huán)是_________元環(huán)，硅原子的配位數(shù)是___________,氧原子的配位數(shù)是_________,晶體中Si:O個(gè)數(shù)之比為_(kāi)__________.晶體中是否存在SiO2分子_________.影響原子晶體熔點(diǎn)的因素是______________________,金剛石、晶體硅、金剛砂（SiC）三種晶體的熔點(diǎn)由高到低依次是_______________________.原因是________________________________________________________________.什么是分子晶體___________________________________________________;常見(jiàn)的形成分子晶體的物質(zhì)有_________________________________________;分子晶體的熔沸點(diǎn)________________、硬度________________.【課堂探究區(qū)】【探究一】金剛石具有很高的熔點(diǎn)(3350°C)、沸點(diǎn)和很大的硬度（在所有物質(zhì)中硬度最大），這說(shuō)明了什么問(wèn)題？金剛石具有怎樣的結(jié)構(gòu)呢？仔細(xì)觀(guān)察金剛石的結(jié)構(gòu)，回答下列問(wèn)題：在金剛石晶體中，每個(gè)碳原子與它緊鄰的______個(gè)碳原子通過(guò)_____________鍵結(jié)合在一起，形成_________________的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子的雜化方式為_(kāi)_________________.金剛石晶體中最小的碳環(huán)是__________元環(huán)，相鄰碳碳鍵之間的夾角是__________,碳原子與碳碳鍵之比是_________.【小結(jié)】一．原子晶體1.像金剛石這樣，___________的原子間都以__________鍵結(jié)合，從而形成具有____________________________的晶體成為原子晶體。2.原子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn): [展示]常見(jiàn)的原子晶體若把金剛石晶體中的碳原子換成Si原子，就得到了晶體硅的結(jié)構(gòu)；若在晶體硅結(jié)構(gòu)中的每?jī)蓚€(gè)Si原子之間插入一個(gè)O原子就得到了SiO2的晶體(如右上圖)。觀(guān)察SiO2晶體的結(jié)構(gòu)，指出晶體中的最小環(huán)是_________元環(huán)；Si和O的配位數(shù)分別是_______、________;Si和O原子個(gè)數(shù)之比為_(kāi)____________.晶體中是否存在SiO2___________.【探究二】以下是幾種原子晶體的部分性質(zhì)：晶體鍵能/KJ.mol-1熔點(diǎn)/°C硬度*金剛石(C-C)347335010SiC(C-Si)30126009晶體Si(Si-Si)22614157分析表格中數(shù)據(jù)，你能得到哪些結(jié)論？【小結(jié)】1.原子晶體物理性質(zhì)：2.影響原子晶體熔沸點(diǎn)、硬度的因素:【探究三】C、Si都是第ⅣA主族元素，它們的氧化物CO2和SiO2都是酸性氧化物，在化學(xué)性質(zhì)上有著不少相似之處。那為什么兩者的熔、沸點(diǎn)相差這么大？二氧化碳二氧化硅熔點(diǎn)（℃）－56.21723沸點(diǎn)（℃）－78.52230觀(guān)察干冰的晶胞（右圖），解釋出現(xiàn)上述差別的原因?！拘〗Y(jié)】二．分子晶體1.分子晶體:組成晶體的基本微粒是_________,微粒之間通過(guò)___________________結(jié)合形成的晶體。2.分子晶體的熔沸點(diǎn)______________,原因是：3.影響分子間作用力的因素有哪些？[展示]常見(jiàn)的分子晶體【牛刀小試】指出下列物質(zhì)熔沸點(diǎn)由高到低的順序1.F2、Cl2、Br2、I2________________________.2.金剛石、Na、NaCl、干冰____________________________【本節(jié)總結(jié)】晶體類(lèi)型離子晶體金屬晶體原子晶體分子晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成晶體的微粒微粒之間的作用力性質(zhì)熔、沸點(diǎn)硬度導(dǎo)電性【當(dāng)堂測(cè)試】1、下列晶體屬于原子晶體，且晶體內(nèi)只含極性鍵的是A、I2B、SiO2C、CO2D、Si2、下列物質(zhì)是按照其熔沸點(diǎn)由低到高的順序排列的是A、CH4、SiH4、GeH4、SnH4B、NH3、PH3、AsH3、SbH3C、金剛石、晶體硅、碳化硅D、HF、HCl、HBr、HI3、二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于二氧化硅晶體的下列說(shuō)法不正確的是（）A．晶體中Si、O原子個(gè)數(shù)比為1:2B．晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)為12C．晶體中O-Si-O鍵的夾角是1200D．晶體中Si、O原子最外層都滿(mǎn)足8電子結(jié)構(gòu)4、現(xiàn)有八種物質(zhì)：①干冰②金剛石③晶體硅④過(guò)氧化鈉⑤二氧化硅晶⑥氯化銨⑦氖。請(qǐng)用編號(hào)填寫(xiě)下列空白。（1）通過(guò)非極性鍵形成的原子晶體是_______（2）固態(tài)時(shí)屬于分子晶體的是_______（3）由單原子分子構(gòu)成的分子晶體是_______（4）晶體中只存在一種作用力的是______【課后鞏固區(qū)】班級(jí)_______姓名___________成績(jī)_________1、在amol金剛石中含C—C鍵數(shù)為（）A．4a×6.02×1023B．a(chǎn)×6.02×1023C．2a×6.02×1023D．8a×6.02×10232、有關(guān)晶體的敘述正確的是（）A．在SiO2晶體中，由Si、O原子構(gòu)成的最小單元環(huán)中共有8個(gè)原子B．在12g金剛石中，含C—C共價(jià)鍵鍵數(shù)為4NAC．干冰晶體熔化只需克服分子間作用力D．分子晶體無(wú)論在固態(tài)或熔化狀態(tài)下均不導(dǎo)電3、科學(xué)家在40Gpa高壓下，用激光器加熱到1800K，成功合成出一氧化碳原子晶體。下列有關(guān)這種二氧化碳原子晶體的敘述正確的是（）A．晶體中每摩碳原子與4mol氧原子形成共價(jià)鍵B．容易液化，可用做致冷材料C．硬度很大，可做耐磨材料D．具有很高的熔沸點(diǎn)，還具有很大的硬度4、據(jù)報(bào)道：用激光可將置于鐵室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一個(gè)射頻電火花噴射出氮?dú)?，可使碳、氮原子結(jié)合成碳氮化合物的薄膜，該碳氮化合物的硬度比金剛石更堅(jiān)硬，則下列分析正確的是（）A．該碳氮化合物呈片層結(jié)構(gòu)B．該碳氮化合物呈立體結(jié)構(gòu)C．該碳氮化合物中C—N鍵長(zhǎng)比金剛石的C—C鍵長(zhǎng)長(zhǎng)D．相鄰主族非金屬元素形成的化合物的硬度比單質(zhì)小5、下圖是C60的晶胞結(jié)構(gòu)，數(shù)一數(shù)在C60晶體中，每個(gè)晶胞平含有C60分子的數(shù)目為A、4B、12C、14D、166、單質(zhì)硼有晶體和無(wú)定形兩種，參考下列數(shù)據(jù)回答：金剛石晶體硅晶體硼熔點(diǎn)/K>382316832573沸點(diǎn)/K510026282823硬度/moh107.09.5⑴晶體硼的晶體類(lèi)型屬于晶體。⑵已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，其中含二十個(gè)正三角形，和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角上各有一個(gè)硼原子。試推算：這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元由個(gè)硼原子組成，鍵角是度，共含個(gè)B—B鍵。7、氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上層普遍采用高純硅與純氮在1300攝氏度反應(yīng)獲得。（1）氮化硅晶體屬于_______晶體（2）已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間以單鍵相連，且N原子和N原子，Si原子和Si原子不直接相連，同時(shí)每個(gè)原子都滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。請(qǐng)寫(xiě)出氮化硅的化學(xué)式_________【課后鞏固區(qū)】班級(jí)_______姓名___________成績(jī)_________1、在amol金剛石中含C—C鍵數(shù)為（）A．4a×6.02×1023B．a(chǎn)×6.02×1023C．2a×6.02×1023D．8a×6.02×10232、有關(guān)晶體的敘述正確的是（）A．在SiO2晶體中，由Si、O原子構(gòu)成的最小單元環(huán)中共有8個(gè)原子B．在12g金剛石中，含C—C共價(jià)鍵鍵數(shù)為4NAC．干冰晶體熔化只需克服分子間作用力D．分子晶體無(wú)論在固態(tài)或熔化狀態(tài)下均不導(dǎo)電3、科學(xué)家在40Gpa高壓下，用激光器加熱到1800K，成功合成出一氧化碳原子晶體。下列有關(guān)這種二氧化碳原子晶體的敘述正確的是（）A．晶體中每摩碳原子與4mol氧原子形成共價(jià)鍵B．容易液化，可用做致冷材料C．硬度很大，可做耐磨材料D．具有很高的熔沸點(diǎn)，還具有很大的硬度4、據(jù)報(bào)道：用激光可將置于鐵室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一個(gè)射頻電火花噴射出氮?dú)?，可使碳、氮原子結(jié)合成碳氮化合物的薄膜，該碳氮化合物的硬度比金剛石更堅(jiān)硬，則下列分析正確的是（）A．該碳氮化合物呈片層結(jié)構(gòu)B．該碳氮化合物呈立體結(jié)構(gòu)C．該碳氮化合物中C—N鍵長(zhǎng)比金剛石的C—C鍵長(zhǎng)長(zhǎng)D．相鄰主族非金屬元素形成的化合物的硬度比單質(zhì)小5、下圖是C60的晶胞結(jié)構(gòu)，數(shù)一數(shù)在C60晶體中，每個(gè)晶胞平含有C60分子的數(shù)目為A、4B、12C、14D、166、單質(zhì)硼有晶體和無(wú)定形兩種，參考下列數(shù)據(jù)回答：金剛石晶體硅晶體硼熔點(diǎn)/K>382316832573沸點(diǎn)/K510026282823硬度/moh107.09.5⑴晶體硼的晶體類(lèi)型屬于晶體。⑵已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，其中含二十個(gè)正三角形，