《2022年高三化學(xué) 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教案(二)教學(xué)素材》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高三化學(xué) 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教案(二)教學(xué)素材(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高三化學(xué) 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教案(二)教學(xué)素材(四)原子晶體1、定義: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。(1)構(gòu)成原子晶體的粒子是原子;(2)原子晶體的粒子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合;(3)原子晶體熔化破壞的是共價(jià)鍵。2、常見的原子晶體(1)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。(2)某些非金屬化合物:碳化硅(SiC)晶體、氮化硼(BN)晶體等。(3)某些氧化物:二氧化硅(SiO)晶體。3、原子晶體的物理特性在原子晶體中,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),所以原子晶體具有:(1)熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高;(2)硬度大;(
2、3)一般不導(dǎo)電;(4)且難溶于一些常見的溶劑。【思考4】為何CO2熔沸點(diǎn)低?而破壞CO2分子卻比SiO2更難? 因?yàn)镃O2是分子晶體,SiO2是原子晶體,所以熔化時(shí)CO2是破壞范德華力而SiO2是破壞化學(xué)鍵。所以SiO2熔沸點(diǎn)高。破壞CO2分子與SiO2時(shí),都是破壞共價(jià)鍵,而CO鍵能Si-O鍵能,所以CO2分子更穩(wěn)定?!舅伎?】怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度理解金剛石、碳化硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降?因?yàn)榻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,所以熔點(diǎn)和硬度有如下關(guān)系:金剛石碳化硅鍺。4、原子晶體的結(jié)構(gòu)(1)金剛石晶體金剛石中每個(gè)C原子以sp3雜化,分別與4個(gè)相鄰的C 原子形成
3、4個(gè)鍵,故鍵角為10928,每個(gè)C原子的配位數(shù)為4;每個(gè)C原子均可與相鄰的4個(gè)C構(gòu)成實(shí)心的正四面體,向空間無(wú)限延伸得到立體網(wǎng)狀的金剛石晶體,在一個(gè)小正四面體中平均含有1+41/4 =2個(gè)碳原子;在金剛石中最小的環(huán)是六元環(huán),1個(gè)環(huán)中平均含有61/12=1/2個(gè)C原子,含C-C鍵數(shù)為61/6=1;金剛石的晶胞中含有C原子為8個(gè),內(nèi)含4個(gè)小正四面體,含有C-C鍵數(shù)為16。(2)二氧化硅晶體二氧化硅中Si原子均以sp3雜化,分別與4個(gè)O原子成鍵,每個(gè)O原子與2個(gè)Si原子成鍵;晶體中的最小環(huán)為十二元環(huán),其中有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子,含有12個(gè)Si-O鍵;每個(gè)Si原子被12個(gè)十二元環(huán)共有,每個(gè)O原子被6
4、個(gè)十二元環(huán)共有,每個(gè)Si-O鍵被6個(gè)十二元環(huán)共有;每個(gè)十二元環(huán)所擁有的Si原子數(shù)為61/6=1,擁有的O原子數(shù)為61/6=1,擁有的Si-O鍵數(shù)為121/6=2,則Si原子數(shù)與O原子數(shù)之比為1:2?!舅伎?】原子晶體的化學(xué)式是否可以代表其分子式?不能。因?yàn)樵泳w是一個(gè)三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),無(wú)小分子存在。【思考7】以金剛石為例,說(shuō)明原子晶體的微觀結(jié)構(gòu)與分子晶體有哪些不同?(1)組成微粒不同,原子晶體中只存在原子,沒有分子。(2)相互作用不同,原子晶體中存在的是共價(jià)鍵。5、原子晶體熔、沸點(diǎn)比較規(guī)律對(duì)于原子晶體,一般來(lái)說(shuō),原子間鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定,物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高,硬度越大?!颈容^歸納】原
5、子晶體與分子晶體的比較分子晶體原子晶體構(gòu)成微粒分子原子晶體內(nèi)相互作用力分子間作用力(含極性、氫鍵)共價(jià)鍵硬度、熔沸點(diǎn)低高熔、沸點(diǎn)變化規(guī)律(1)對(duì)于組成結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量(2)極性分子非極性分子(3)氫鍵作用鍵長(zhǎng)、鍵能化學(xué)式能否表示分子結(jié)構(gòu)能不能【總結(jié)】非金屬單質(zhì)是原子晶體還是分子晶體的判斷方法(1)依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用判斷:原子晶體的粒子是原子,質(zhì)點(diǎn)間的作用是共價(jià)鍵;分子晶體的粒子是分子,質(zhì)點(diǎn)間的作用是范德華力。(2)記憶常見的、典型的原子晶體。(3)依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷:原子晶體熔、沸點(diǎn)高,常在1000以上;分子晶體熔、沸點(diǎn)低,常在數(shù)百度以下至很低的溫度。(4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷:分子晶體為非導(dǎo)體,但部分分子晶體溶于水后能導(dǎo)電;原子晶體多數(shù)為非導(dǎo)體,但晶體硅、晶體鍺是半導(dǎo)體。(5)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷:原子晶體硬度大,分子晶體硬度小且較脆。