最新教学资料鲁教版化学第3节原子晶体与分子晶体第1课时原子晶体【学习目标】1.掌握原子晶体的概念、性质特征以及原子晶体空间结构特点。2.知道金刚石、二氧化硅等原子晶体结构与性质的关系。一、原子晶体1概念相邻原子间以_结合而成的具有空间_结构的晶体。2结构特点(1)由于共价键的_与_，每个中心原子周围排列的原子数目是_的。(2)由于所有原子间均以_相结合，所以晶体中不存在单个_。3物理性质(1)原子晶体由于各原子均以强的_相结合，因此一般熔点很高，硬度_。(2)结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长_，键能越大，晶体的熔点_。二、典型的原子晶体通常情况下_、_、_、_等都属于原子晶体。1水晶是由Si和O组成的空间立体网状的_晶体，一个硅原子与_个氧原子形成_个共价键，每个氧原子与_个硅原子形成_个共价键，从而形成以_为骨架的结构，且只存在_键。二氧化硅晶体中硅和氧原子个数比为_，不存在分子，可以把整个晶体看成巨型分子。2在金刚石晶体中，每个碳原子周围排列的碳原子只能有_个，这是由共价键的_性和_性决定的，且形成以碳原子为中心的_结构。正是因为中心原子周围排列的原子的数目是有限的，所以这种比较松散排列的结构与金属晶体和离子晶体中的_排列有很大的不同。1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2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BAlMgNaH2OO2N2D金刚石生铁纯铁钠3下列有关原子晶体的叙述中，正确的是()A原子晶体中只存在非极性共价键B在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键C石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体D原子晶体的熔点一定比金属晶体的高4根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是()A熔点2700，导电性好，延展性强B无色晶体，熔点3550，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800，熔化时能导电D熔点56.6，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电52008年9月25日，“神舟”七号太空飞船被“长征2号”F型火箭送入太空。“神舟”七号太空飞船的外壳是一种新型结构陶瓷材料，它的主要成分是氮化硅。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。(1)氮化硅晶体属于_晶体。(2)下列物质融化时，所克服的微粒间作用力与氮化硅熔化时所克服的微粒间作用力相同的是_。单质I2和金刚石晶体硅和二氧化硅冰和干冰金刚石和碳化硅(3)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子与氮原子、硅原子与硅原子不直接相连，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：_。(4)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_。练基础落实知识点一原子晶体1构成原子晶体的微粒及作用力是()A原子、共价键B分子、共价键C原子、分子间作用力D分子、分子间作用力2熔化时，必须破坏非极性共价键的是()A冰B金刚石C铁D二氧化硅知识点二原子晶体的物理特性3氮化硅是一种新合成的超硬、耐磨、耐高温的材料。下列对氮化硅的叙述中，正确的是()A氮化硅是分子晶体B氮化硅是原子晶体C氮化硅是离子晶体D氮化硅化学式为Si4N34氮化铝(AlN)常用作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5氮化硼很难熔化，加热至3000方可汽化。下列对氮化硼的叙述，不正确的是()A氮化硼不是分子晶体B氮化硼是原子晶体C氮化硼是离子晶体D化学式为BN知识点三原子晶体的结构特征6关于SiO2晶体的叙述正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的数值)()A通常状况下，60gSiO2晶体中含有的分子数为NAB60gSiO2晶体中含有2NA个SiO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DSiO2晶体中含有1个硅原子，2个氧原子7在金刚石的晶体中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个CC键间的夹角是()A6个120B5个108C4个109.5D6个109.5练方法技巧原子晶体熔点高低、硬度大小的比较方法8下表是某些原子晶体的熔点和硬度()原子晶体金刚石氮化硼碳化硅石英硅锗熔点/390030002700171014101211硬度109.59.576.56.0分析表中的数据，判断下列叙述正确的是()构成原子晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高构成原子晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越高构成原子晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大构成原子晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大ABCD9碳化硅(SiC)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：金刚石晶体硅碳化硅中，它们的熔点由高到低的顺序是()ABCD练综合拓展10据报道，科学家成功制得了CO2的原子晶体(以下用M表示)。下列关于M的推断正确的是()AM具有很高的熔、沸点BM容易气化，可用作致冷材料CM和干冰互为同素异形体DM是由C原子和O原子按12的比例所组成的平面网状的晶体11.通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJmol1460360436431176347请回答下列问题：(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“”或“”)。SiC_Si；SiCl4_SiO2。(2)下图立方体中心的“”表示硅晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“”表示出与之紧邻的硅原子。(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)该反应的反应热H_kJmol1。第3节原子晶体与分子晶体第1课时原子晶体双基落实一、1共价键立体网状2(1)饱和性方向性有限(2)共价键分子3(1)共价键很大(2)越短越高二、金刚石晶体硅金刚砂水晶1原子4422硅氧四面体SiO1224饱和方向正四面体紧密堆积课堂练习1A2C对于A选项，同属于原子晶体，熔、沸点高低，主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅离子晶体分子晶体，MgO(H2O、O2、N2)，又H2OO2N2，正确；D选项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。3C4B本题考查的是各类晶体的物理性质特征。A项符合金属晶体的特征，B项符合原子晶体的特征，C项应该是离子晶体的特征，D项符合分子晶体的特征。所以应该选择B项。5(1)原子(2)(3)Si3N4(4)3SiCl42N26H2Si3N412HCl课时作业1A2B熔化时必须破坏共价键的是原子晶体，非极性共价键常存在于非金属单质中。尽管二氧化硅也是原子晶体，但SiO共价键是极性键。3B从构成元素上看，氮化硅应该是共价化合物，共价化合物形成的晶体有两种可能分子晶体和原子晶体，再由超硬、耐磨、耐高温等特点考虑，其应该属于原子晶体。从两种元素的常见价态看，氮化硅的化学式应为Si3N4。4B5C根据氮化硼的元素组成，可判断它不可能为离子晶体；根据氮化硼的性质，可判断它不可能是分子晶体。6C7.D8D原子晶体的熔点和硬度与构成原子晶体的原子间的共价键键能有关，而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关。9A10.A11(1)(2)如下图(3)236解析(1)SiC和晶体Si皆为原子晶体，由于碳化硅晶体中的SiC键的键能大于硅晶体中SiSi键的键能，故SiC的熔点比Si高；SiCl4为分子晶体，SiO2为原子晶体，故SiCl4的熔点比SiO2低。(2)晶体硅的结构与金刚石相似，每个硅原子都被相邻的4个硅原子包围，这4个硅原子位于四面体的四个顶点上，被包围的硅原子处于正四面体的中心。(3)根据题目所给反应式，需要断裂的旧化学键键能之和为4360kJmol12436kJmol12312kJmol1，形成的新化学键键能之和为4431kJmol12176kJmol12076kJmol1，所以H236kJmol1。