《2022年高三化學(xué) 原子晶體與分子晶體復(fù)習(xí)學(xué)案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高三化學(xué) 原子晶體與分子晶體復(fù)習(xí)學(xué)案(4頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高三化學(xué) 原子晶體與分子晶體復(fù)習(xí)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1. 理解原子晶體的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及微粒的堆積方式。
2. 認(rèn)識由共價鍵構(gòu)成的晶體特點(diǎn)
【學(xué)習(xí)過程】
1.在金剛石晶體中,碳原子以 和與它近鄰的四個碳原子以 相互結(jié)合在一起形成
結(jié)構(gòu)。要想破壞或熔化金剛石,必須破壞其中的 ,這需要非常大的能量,因此金剛石的熔點(diǎn) ,硬度 ,是一種性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)。
2.相鄰原子間 稱為原子晶體
2、。常見的原子晶體有 。
3.水晶是由硅原子和氧原子組成的 的原子晶體,一個硅原子與 形成四個共價鍵,一個氧原子與 形成兩個共價鍵。因此二氧化硅晶體中硅原子和氧原子的個數(shù)比為 。
4.由金剛石的晶體結(jié)構(gòu)可以看出,在每個碳原子周圍排列的碳原子只能有四個,這是由
決定的。
5.原子晶體的熔點(diǎn)高低與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相關(guān),對結(jié)構(gòu)相似的原子晶體來說,原子半徑 ,鍵長 ,
鍵能
3、 ,晶體的熔點(diǎn)就越高。
6.碳化硅硬度大,而且具有 性、 性和 性,它可做 等。
【問題探究1】在初中我們都學(xué)習(xí)過金剛石的性質(zhì)(展示金剛石的圖片),金剛石有哪些特性?這些性質(zhì)顯然是由金剛石的結(jié)構(gòu)決定的,已知金剛石中的碳原子的雜化軌道是sp3,那么,金剛石有怎樣的結(jié)構(gòu)呢?請各小組相互討論,并根據(jù)自己的想象制作金剛石的結(jié)構(gòu)模型。
【問題探究2】水晶是一種古老的寶石(展示水晶的圖片),晶體完好時呈六棱住鉆頭形,它的成分是二氧化硅。水晶的結(jié)構(gòu)可以看成是硅晶體中每個Si—Si鍵中“插入”一個氧原子形成的,那
4、么在二氧化硅中原子是怎樣排列的呢?請各小組相互討論,并根據(jù)自己的想象制作二氧化硅的結(jié)構(gòu)模型。
【問題探究3】通過以上分析,比較金剛石、二氧化硅與我們前面學(xué)過的金屬晶體、離子晶體有何不同?
【歸納拓展】金剛石、二氧化硅與金屬晶體、離子晶體的構(gòu)成微粒和微粒間的相互作用都不同??闪斜肀容^如下(先讓學(xué)生自己填表,再分析講解):
晶體類型
構(gòu)成微粒
微粒間的作用力
實(shí) 例
金屬晶體
?
?
Ca、Cu、Mg
離子晶體
?
?
?
?
?
?
金剛石、二氧化硅
【問題探究4】分析下表中的數(shù)據(jù),原子晶體大都有較高的熔點(diǎn)和硬度,這是為什么?這幾種結(jié)構(gòu)相似的原子晶體的
5、熔點(diǎn)為什么差別較大?
部分原子晶體的鍵能、熔點(diǎn)和硬度表
晶體
鍵能/ kJ·mol-1
熔點(diǎn)/℃
硬度*
金剛石
(C—C)347
3350
10
碳化硅
(C—Si)301
2600
9
晶體硅
(Si—Si)226
1415
7
【典題解悟】
例1.關(guān)于SiO2晶體的敘述正確的是( )
A、通常狀況下,60克SiO2晶體中含有的分子數(shù)為NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值)
B、60克SiO2晶體中,含有2NA個Si-O鍵
C、晶體中與同一硅原子相連的4個氧原子處于同一四面體的4個頂點(diǎn)
D、SiO2晶體中含有1個硅原
6、子,2個氧原子
解析:60克SiO2晶體即1molSiO2,晶體中含有Si-O鍵數(shù)目為 4mol(每個硅原子、氧原子分別含有4個、2個未成對電子,各拿出一個單電子形成Si-O共價鍵),含4NA個Si-O鍵;SiO2晶體中含有無數(shù)的硅原子和氧原子,只是硅氧原子個數(shù)比為1:2。
答案:C
例2.碳化硅(SiC)的一種具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),其中碳原子和硅原子的位置是交替出現(xiàn)的,即每個Si原子處于四個C原子構(gòu)成的四面體的內(nèi)部,每個C原子也處于四個Si原子構(gòu)成的四面體的內(nèi)部。下列三種晶體:
①金剛石 ②晶體硅 ③碳化硅中,它們的熔點(diǎn)由高到低的順序是( )
A.①③② B.②③
7、①
C.③①② D.②①③
解析:在結(jié)構(gòu)相似的原子晶體中,原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高。題目中所給的信息是有關(guān)SiC結(jié)構(gòu)的知識,通過信息加工并比較碳原子和硅原子的半徑,應(yīng)得出Si-Si鍵的鍵長比Si-C鍵的鍵長長,Si-C鍵比C-C鍵的鍵長長的結(jié)論,所以鍵能由高到低的順序應(yīng)該是C-C鍵>C-Si鍵>Si-Si鍵,由此可推出熔點(diǎn)由高到低的順序是①③②。
答案:A
【當(dāng)堂檢測】
1.下列物質(zhì)的熔沸點(diǎn)高低順序中,正確的是( )
A.金剛石>晶體硅>二氧化硅>碳化硅
B.CI4>CBr4>CCl4>CH4
C.MgO>H2O>O2>N2
D.金剛石>生
8、鐵>純鐵>鈉
2.氮化鋁(AlN)常用做砂輪及高溫爐襯材料,熔化狀態(tài)下不導(dǎo)電,可知它屬于( )。
A.離子晶體 B.原子晶體
C.分子晶體 D.無法判斷
3.下列敘述正確的是( )
A.離子晶體中一定含有活潑金屬元素的離子。
B.離子晶體都是化合物。
C.固態(tài)不導(dǎo)電.水溶液能導(dǎo)電,這一性質(zhì)能說明某晶體一定是離子晶體。
D.離子晶體一般具有較高的熔點(diǎn)。
4.關(guān)于晶體的下列說法正確的是( )
A.在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子。
B.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子。
C.原子晶體的熔點(diǎn)一定比
9、金屬晶體的高。
D.分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低。
5.(xx江蘇高考,)氮化鋁()具有耐高溫.耐沖擊.導(dǎo)熱性能好等優(yōu)良性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè).推測陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域。在一定條件下,氮化鋁可通過如下反應(yīng)合成:,下列敘述正確的是( )
A.氮化鋁的合成反應(yīng)中,N2是還原劑,Al2O3是氧化劑
B.上述反應(yīng)中每生產(chǎn)2molAlN,N2得到3電子
C.氮化鋁中氮元素的化合價為-3價
D.氮化鋁晶體屬于分子晶體
6.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
7.有關(guān)原子晶體的敘述中錯誤的是( )
10、
A.原子晶體中,原子不遵循緊密堆積原則
B.原子晶體的熔點(diǎn)和硬度都較高
C.原子晶體中不存在獨(dú)立的分子
D.原子晶體熔化時不破壞共價鍵
8.碳化硅(SiC)的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石 ②晶體硅 ③碳化硅中它們的熔點(diǎn),從高到低的順序是( )
A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③
9.單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種,參考下列數(shù)據(jù),回答下列問題:
金剛石
晶體硅
晶體硼
熔點(diǎn)(K)
3823
1683
2573
沸點(diǎn)(K)
5100
2628
2823
硬度(moh)
10
7.0
9.5
(1)晶體硼的晶體類型屬于 晶體。
(2)已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子構(gòu)成的正二十面體如圖,其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn),每個頂點(diǎn)各有一個硼原子,通過觀察圖形及推算,可知此結(jié)構(gòu)單元是由 個硼原子構(gòu)成,其中B—B鍵間的鍵角是 (填度數(shù))。 硅晶體示意圖