2022年高三化學(xué) 原子晶體與分子晶體復(fù)習(xí)學(xué)案

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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(jià)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(gè)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(gè)硅原子與 形成四個(gè)共價(jià)鍵，一個(gè)氧原子與 形成兩個(gè)共價(jià)鍵。因此二氧化硅晶體中硅原子和氧原子的個(gè)數(shù)比為 。 4．由金剛石的晶體結(jié)構(gòu)可以看出，在每個(gè)碳原子周圍排列的碳原子只能有四個(gè)，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(shí)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(gè)Si—Si鍵中“插入”一個(gè)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(gè)Si－O鍵 　　C、晶體中與同一硅原子相連的4個(gè)氧原子處于同一四面體的4個(gè)頂點(diǎn) 　　D、SiO2晶體中含有1個(gè)硅原

6、子，2個(gè)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(gè)硅原子、氧原子分別含有4個(gè)、2個(gè)未成對電子，各拿出一個(gè)單電子形成Si－O共價(jià)鍵），含4NA個(gè)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(gè)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(gè)Si原子處于四個(gè)C原子構(gòu)成的四面體的內(nèi)部，每個(gè)C原子也處于四個(gè)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(jià)為－3價(jià) 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(cuò)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(shí)不破壞共價(jià)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(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)硼原子，通過觀察圖形及推算，可知此結(jié)構(gòu)單元是由 個(gè)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