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高三化学教案(全一册)-1-第一章节离子、分子、原子晶体第一节第一节 离子晶体、分子晶体离子晶体、分子晶体和原子晶体和原子晶体(一一)一、一、学习目标学习目标1.使学生了解离子晶体、分子晶体和原子晶体晶体结构模型及其性质一般特点。2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体晶体类型与性质关系3.使学生了解分子间作用力对物质物理性质影响4.常识性介绍氢键及其物质物理性质影响。二、重点难点二、重点难点重点：离子晶体、分子晶体和原子晶体结构模型；晶体类型与性质关系难点：离子晶体、分子晶体和原子晶体结构模型；氢键三、学习过程三、学习过程(一)引入新课复习提问1.写出 NaCl、CO2、H2O 电子式。2NaCl 晶体是由 Na+和 Cl 通过形成晶体。课题板书第一节第一节 离子晶体、分子晶体和分子晶体（有课件）离子晶体、分子晶体和分子晶体（有课件）一、离子晶体1 1、概念：、概念：离子间通过离子键形成晶体2 2、空间结构、空间结构以 NaCl、CsCl 为例来,以媒体为手段,攻克离子晶体空间结构这一难点针对性练习+-例 1如图为 NaCl 晶体结构图,图中直线交点处为NaCl 晶体中 Na 与 Cl 所处位置(不-2-考虑体积大小)。+(1)请将其代表 Na 用笔涂黑圆点,以完成 NaCl 晶体结构示意图。并确定晶体晶胞,分析其构成。+(2)从晶胞中分 Na+周围与它最近时且距离相等 Na 共有多少个?+解析下图中心圆甲涂黑为 Na,与之相隔均要涂黑 (1)分析图为 8 个小立方体构成,为晶体晶胞,+(2)计算在该晶胞中含有 Na 数目。在晶胞中心有 1 个 Na 外,在棱上共有 4 个 Na,一个晶胞有 6 个面,与这 6 个面相接其他晶胞还有 6 个面,共 12 个面。又因棱上每个 Na+又为周围 4 个晶胞所共有,所以该晶胞独占是 121/4=3 个.该晶胞共有 Na+为 4 个。-晶胞中含有 Cl 数：Cl 位于顶点及面心处,每.个平面上有 4 个顶点与 1 个面心,而每个顶点上氯离于又为 8 个晶胞(本层 4 个,上层 4 个)所共有。该晶胞独占 81/8=1 个。-一个晶胞有 6 个面,每面有一个面心氯离子,又为两个晶胞共有,所以该晶胞中独占 Cl 数为 61/2=3。+-不难推出,n(Na):n(Cl)=4:4:1:1。化学式为 NaCl.+(3)以中心 Na 为依据,画上或找出三个平面(主个平面互相垂直)。在每个平面上 Na+都与中心 Na 最近且为等距离。+每个平面上又都有 4 个 Na,所以与 Na 最近相邻且等距 Na 为 34=12 个。答案(1)含 8 个小立方体 NaCl 晶体示意图为一个晶胞+-(2)在晶胞中 Na 与 Cl 个数比为 1:1.(3)12 个3 3、离子晶体结构对其性质影响、离子晶体结构对其性质影响（1）离子晶体熔、沸点高低取决于离子键强弱,而离子晶体稳定性又取决于什么?在离子晶体中,构成晶体粒子和构成离子键粒子是相同,即都是阴、阳离子。离子晶体发生三态变化,破坏是离子键。也就是离子键强弱即决定了晶体熔、沸点高低,又决定了晶体稳定性强弱。-3-（2）离子晶体中为何不存在单个小分子?在离子晶体中,阴、阳离子既可以看作是带电质点,又要以看作是带电球体,其中,阳离子总是尽可能多吸引阴离子、阴离子又总是尽可能多吸引阴离子(只要空间条件允许话)这种结构向空间延伸,即晶体多大,分子就有多大,晶体内根本不存在单个小分子,整个晶体就是一个大分子。4 4、离子晶体判断及晶胞折算、离子晶体判断及晶胞折算（1）如何判断一种晶体是离子晶体方法一：由组成晶体晶格质点种类分：离子化合物一定为离子晶体。方法二：由晶体性质来分：根据导电性：固态时不导电而熔化或溶解时能导电一般为离子晶体。根据机械性能：具有较高硬度,且脆为离子晶体。（2）什么是晶胞?如何由晶胞来求算晶体化学式?构成晶体结构粒子是按着一定排列方式所形成固态群体。在晶体结构中具有代表性最小重复单位叫晶胞。根据离子晶体晶胞,求阴、阳离子个数比方法？处于顶点上离子：同时为8 个晶胞共有,每个离子有 1/8 属于晶胞。处于棱上离子：同时为4 个晶胞共有,每个离子有 1/4 属于晶胞。处于面上离子；同时为2 个晶胞共有,每个离子有 1/2 属于晶胞。处于体心离子：则完全属于该晶胞。学生练习题目：在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶体结构中有代表性最小单位结构如图所示试回答：(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离钛离子有多少个?(2)在该晶体中氧、钙、钛粒子个数化是多少?解析由图看出,在每个钛离于同层左、右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同钛离子,共有晶胞边长 6 个钛离子。2+至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比,则从每种元素粒子是晶胞中位置考虑。Ca位于立方体中央为一个晶胞所独占；钛离子位于晶胞顶点上,为相邻两层 8 个晶胞所共有(左右、前后、上中下、左右前后4 个而上下中相同重复共 8 个),而每个晶胞独占有 81/8=1 个。氧离子位于棱上,在同一晶胞中,每个氧离子为同层 4 个晶胞所共有,一个晶胞独占 121/4=3 个。故氧、钙、钛粒子数之比为 3:1:1-4-答案6 3:1:15 5、总结、总结1离子间通过离子键结合而成晶体叫离子晶体。构成离子晶体微粒是阳离子和阴离子。离子晶体中,阳离子和阴离子间存在着较强离子键,因此,离子晶体一般硬度较高,密度较大,熔、沸点较高。2一般地讲,化学式与结构相似离子晶体,阴、阳离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高。如：KCINaCI B.C.D.+-6.在 NaCl 晶体中与每个 Na 距离等同且最近几个 Cl 所围成空间几何构型为 ()A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体+7.如图是氯化铯晶体晶胞(晶体中最小重复单元),已知晶体中2个最近Cs 离子核间距为acm,氯化铯式量为 M,NA 为阿伏加德罗常数,则氯化铯晶体密度为-5-8MMMa3Ma3333A.g cm B.g cm D.g cm C.g cm333NAaNAa8NANA二、填空题8.参考下列熔点数据回答：物质熔点物质熔点熔点NaF995NaCl801NaCl801KCl776NaBr755RbCl715NaI651CsCl646钠卤化物从 NaF 到 NaI 及碱金属氯化物从 NaCl 到 CsCl 熔点逐渐_这与_有关。随_增大_减小,故熔点_逐渐。9.某离子晶体晶胞结构如下图所示,x 位于立方体顶点,Y 位于立方体中心。试分析：(1)晶体中每个 Y 同时吸引着_个 X,每个 x 同时吸引着_个 Y,该晶体化学式为_。(2)晶体中在每个 X 周围与它最接近且距离相等 X 共有_个。(3)晶体中距离最近 2 个 X 与 1 个 Y 形成夹角XYX 度数为_。-1-3 (4)设该晶体摩尔质量为 M gmol,晶体密度为 cm,阿伏加德罗常数为 NA则晶体中两个距离最近 X 中心间距离为_。10.晶体具有规则几何外型、晶体中最基本重复单位称为晶胞。NaCl 晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为 NaCl 型,由于晶体缺陷,x 值小于 1-3测知 FexO 晶体密度为=5.71 gcm,晶胞边长为-10 4.2810 m。(1)FexO 中 x 值(精确至 O.01)为2+3+2+(2)晶体中 Fe 分别为 Fe、Fe,在 Fe 和3+2+Fe 总数中,Fe 所占分数(用小数表示,精确至 0.001)为_。(3)此晶体化学式为 _。-6-(4)与某个 Fe(或 Fe)距离最近且等距离 O 围成空间几何形状是_。(5)在晶体中,铁元素间最短距离为_cm2+3+11.有一种蓝色晶体,它结构特征是 Fe 和 Fe 分别占据立方体互不相邻顶点,而 CN-离子位于立方体棱上。(1)根 据 晶 体 结 构 特 点,推 出 其 化 学 式(用 最 简 单 整 数 表示)_。n+(2)此化学式带何种电荷?用什么样离子(用 M 表示)与其结合成中性化学式?写出此电中性化学式。答：(3)指出(2)中添加离子在晶体结构中什么位置。答：12.1986 年,瑞士两位科学家发现一种性能良好金属氧化物超导体,使超导工作取得突破性进展,为此两位科学家获得了1987 年 Nobel 物理学奖。其晶胞结构如图。(1)根据图示晶胞结构,推算晶体中 Y,Cu,Ba 和 O 原子个数比,确定其化学式(2)根据(1)所推出化合物组成,计算其中Cu原子平均化合价(该化合物中各元素化合价为+3+2+2+3Y,Ba,Cu 和 Cu)试计算化合物中这两种价态Cu 原子个数比2+3+2-7-离子晶体针对性练习答案离子晶体针对性练习答案一、选择题 1.D 2.C 3.AC 4.A 5.B 6.C 7.C二、填空题-8.降低阴离子半径由 F 到 I 逐渐增大离半径阴、阳离子相互吸引降低 9.(1)4 8 XY2(或 Y2X)(2)12 (3)10928(4)32mNA23 10.(1)0.92 (2)0.826 (3)Fe0.26Fe0.16O (4)正八面体 (5)3.0310-11.(1)FeFe(CN)6+(2)带一个单位负电荷,可用 Na,K,Rb (用 M 表示)与之结合 MFeFe(CN)6+(3)M 在每隔一个立方体体心上。12.(1)YBa2Cu3O72+3+(2)Cu:Cu=2:1-10-8-第一节第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体离子晶体、分子晶体和原子晶体(二二)一、学习目标一、学习目标1掌握分子间作用力和氢键对物质物理性质影响。2掌握构成分子晶体微粒,分子晶体物理特性。3了解物质“相似相溶”原理。二、学习过程二、学习过程(一)引入新课复习提问1常温下氟是淡黄绿色；氯是黄绿色；溴是深棕红色；碘 是 紫 黑 色。卤 素 单 质 常 温 下 状 态 不 同 原 因是。新授内容分子晶体、相似相溶原理分子晶体、相似相溶原理一、知识要点（学生自学完成）一、知识要点（学生自学完成）1.分子间作用力 (1)分子间作用力_；又称范德华力。分子间作用力存在于_之间。(2)影响因素：分子极性组成和结构相似：2.分子晶体 (1)定义：_ (2)构成微粒_ (3)粒子间作用力：_ (4)分子晶体一般物质类别_ (5)分子晶体物理性质_二、要点点拨二、要点点拨 1.结构对性质影响：构成分子晶体粒子是分子,分子间以分子间作用力而结合,而分子之间作用力是一种比较弱作用。比化学键弱多。因此造成分子晶体硬度小,熔、沸点低(与离子晶体相比较)。分子晶体无论是液态时,还是固态时,存在都是分子,不存在可以导电粒子(阴、阳离子或电子),故分子晶体熔融或固态时都不导电,由此性质,可判断晶体为分子晶体。-9-2.氢键：对于 HF、H20、NH3熔、沸点反常,原因在于三者都是极性分子(极性很强)分子间作用力很大,超出了一般分子间作用力范围(实属氢键)。是介于分子间作用力和化学键之间一种特殊分子间作用力,因此,它们熔、沸点反常。3.空间结构：分子晶体中分子构成晶体时,一般也有自己规律,并不象我们所想象那样任意排列。不同物质,分子之间排列方式可能不相同,在中学,我们只了解干冰中 C02分子排列方式就可以了。由干冰晶体求一个晶胞中C02分子数目方法同离子晶体。4.影响分子间作用力因素：分子极性相对分子质量大小。这里所说分子极性,一般指极性特别强,即第二周期几种活泼非金属氢化物：HF、H20、NH3。其他组成和结构相似物质分子间作用力大小,则要看其相对分子质量大小。相对分子质量大分子,其中一般存在原子序数比较大元素,这些元素原子体积一般比较大。由于每个分子电子不断运动和原子核不断振动,经常发生电子云和原子核之间瞬时相对偏移,从而使原子产生瞬时极性,并且原子体积越大,这种相对偏移也越大。因此使分子间产生作用。由于这种现象产生分子间作用力一般比由于分子本身存在极性产生作用要弱三、习题讲练（学生先练,教师再点拨）例 1共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间不同作用方式,下列物质中,只含有上述一种作用是 ()A.干冰 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.碘 解析干冰是分子晶体,分于内存在共价键,分子间存在范德华力。NaCl 是离子晶体只存在离子键。NaOH 是离子晶体,不仅存在离子键,还存在 HO 间共价键。碘也是分子晶体,分子内存在共价键,分子间存在分子间作用力。故只有 B 符合题意。例 2在解释下列物质性质变化规律与物质结构间因果关系时,与键能无关变化规律是()A.HF、HCI、HBr、HI 热稳定性依次减弱 B.NaF、NaCl、NaBr、NaI 熔点依次减低 C.F2、C12、Br2、I2熔、沸点逐渐升高 D.H2S 熔沸点小于 H2O 熔、沸点 解析HF、HCl、HBr、HI 热稳定性依次减弱是它们共价键键能逐渐减小原因,与键能有关。NaF、NaCl、NaBr、NaI 熔点依次减低是它们离子键能随离子半径增大逐渐减小原因。F2、C12、Br2、I2为分子晶体。熔、沸点逐渐降低由分子间作用力决定。H2S 与 H2O 熔沸点高低由分子间作用力及分子极性决定。故选C、D。例 3(1)PtCl2(NH3)2成平面立方形结构,它可以形成两种固体。一种为淡黄色,在水中溶解度较小；另一种为黄绿色,在水中溶解度较大。请在空格内分别画出这两种固体分子几何构型图。(1)淡黄色固体,分子构型-10-NH3Pt（1）ClNH3PtNH3ClNH3（2）ClCl黄绿色固体,分子构型 (2)试解释：钠卤化物比相应硅卤化物熔点高多 解析分子对称、无极性、颜色为淡黄色、难溶于水,因为是非极性分子分子不对称、有极性、颜色为黄绿色能溶于水、因为分子有极性 (2)钠卤化物比相应硅卤化物熔点高得多,这与晶体类型有关。前者是离子晶体而后者为分子晶体,前者靠阴、阳离子相互作用比后者范德华力大多。例 4在干冰晶体中每个 CO2分子周围紧邻 CO2分子有_个在晶体中截取一个最小正方形；使正方形四个顶点部落到CO2分子中心,则在这个正方形平面上有_个 C02分子。解析解答此题要求对干冰晶体模型十分熟悉。以右下角 C02分子研究对象：与其紧邻为面心上 3 个 C02分子,而 CO2分子被 8 个这样立方体所共有,故有 38=24。又考虑到面心上 C02被 2 个这个立方体共有,故 24/2=12 个。由C02晶体模型分析得出,符合题意最小正方形即模型角对角面一半,不难看出有4个C02分于。答案12 个 4 个四、总结四、总结1分子间通过分子作用力相结合晶体叫分子晶体。构成分子晶体微粒是分子。分子晶体中,由于分子间作用力较弱,因此,分子晶体一般硬度较小,熔、沸点较低。2一般来说,对于组成和结构相似物质,分子间作用力随着相对分子质量增加而增大,物质熔点、沸点也升高。例如：F2Cl2Br2 I2、CF4CCl4CBr4CCl4、CO2CO2-11-12-第二讲针对性练习第二讲针对性练习一、选择题1.下列物质在变化过程中,只需克服分子间作用力是 ()A.食盐溶解 B.铁熔化 C.干冰升华 D.氯化铵“升华”2.下列化学式能真实表示物质分子组成是()A.NaOH B.S03 C.CsCl D.NaCl3.最近科学家发现了一种新分子,它具有空心类似足球结构,分子式为 C60,下列说法正确是 ()A.C60是一种新型化合物 B.C60和石墨都是碳同素异形体 C.C60中虽然没有离子键,但固体为离子晶体 D.C60相对分子质量为 7204.当 S03晶体熔化或气化时,下述各项中发生变化是 ()A.分子内化学键 B.分子间距离 C.分子构型 D.分子间作用力5.IA 族元素原子与最外层有7 个电子原子结合,可以形成 ()A.离子晶体 B.分子晶体 C.离子晶体,分子晶体都不可能形成 D.无法确定6,支持固态氨是分子晶体事实是 A.氮原子不能形成阳离子 B.铵离子不能单独存在 C.常温下,氨是气态物质 D.氨极易溶于水7.下列有关共价化合物说法：具有较低熔、沸点不是电解质固态时是分子晶体都是由分子构成液态时不导电,其中一定正确是A.B.C.D.8.下列分子晶体：HCl HBr HI CO N2H2熔沸点由高到低顺序是 ()A.B.C.D,9.下列性质适合于分子晶体是 ()-13-A.熔点 1 070,易溶于水,水溶液导电 B.熔点 10.31,液态不导电、水溶液能导电 C.能溶于 CS2、熔点 112.8,沸点 444.63 D.熔点 97.81,质软、导电、密度 0.97 gcm二、填空题10.有两组关于物质熔点数据分析以上数据,回答：物质NaCl熔点物质SiCl4熔点KClGeCl4I 组RbClII 组SnCl4CsClPbCl4 (1)有什么规律可循_ (2)造成这些规律主要原因是 _P11.已知白磷是由 P4分子形成分子晶体,每个 P4分子是正四面体结构。分子中四个磷原子位于正PP四面体四个顶点。则 P4分子中P共有_个 PP 键。12.磷在空气中充分燃烧后生成结构如图所示分子。图中圆圈表示原子、实线表示化学键。试回答：O(1)请从图中找出磷原子,并在图上将其涂黑。OOO(2)形成化合物化学式为 _。OOO(3)分子内磷原子排列成_形。OOO(4)每个磷原子处于_中心。OOO(5)在用实线表示化学键中,两原子间单线表示O是 _极(填写非极性键或极性键)。13.1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献三位科学家.C60分子是形如球状多面体(如图),该结构建立基于以下考虑:C60分子中每个碳原子只跟相邻3个碳原子形成化学键;C60分子只含有五边形和六边形;多面体顶点数、面数和棱边数关系,遵循欧拉定理:-14-据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含双键数为30.请回答下列问题请回答下列问题:(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是_,理由是:_.(2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成 C60F60(填“可能”或“不可能”)_,并简述其理由：_.(3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为_.(4)C70分子也已制得,它分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形数目.C70分子中所含五边形数为_,六边形数为_.第 2 课时练习答案答案一、选择题 1.A 2.B 3.BD 4.BD 5.AB 6.C 7.D 8.C 9.BC二、填空题 10.(1)I 组：随离子健减弱,熔点降低组：随分子量增大,熔点升高。(2)原理：工组为离子晶体组为分子晶体。11.6 个12.（1）(2)P4010 (3)正四面体 (4)由原予排列成正四面体-15-(5)极性 13.解答(1)金刚石金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高.(答出“金刚石属原子晶体”即给分)(2)可能因C60分子含30个双键,与极活泼F2发生加成反应即可生成C60F60(只要指出C60含30个双键即给分,但答“因C60含有双键”不给分)（3）依题意C60分子形成化学键：1(360)902也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90C60分子中单键为:90-30=60(1分)(4)设C70分子中五边形数为x,六边形数为y.依题意可得方程组:解得:五边形数x=12,六边形数y=25-16-第一节第一节 离子晶体、分子晶体离子晶体、分子晶体和原子晶体和原子晶体(三三)一、学习目标一、学习目标1掌握相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构晶体属于原子晶体。2以金刚石为例,了解原子晶体物理性质（熔、沸点,导电性和溶解性）二、学习过程二、学习过程复习提问（一）基本知识点（学生自学完成）1.原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构晶体。2.构成粒子：_；。3.粒子间作用_,4.原子晶体物理性质 (1)熔、沸点_,硬度_ (2)_一般溶剂。(3)_导电。原子晶体具备以上物理性质原因_原子晶体化学式是否可以代表其分子式_原因_。5.常见原子晶体有_等。6.判断晶体类型依据 (1)看构成晶体微粒种类及微粒间相互作用。对分子晶体,构成晶体微粒是_,微粒间相互作用是_；对于离子晶体,构成晶体是微粒是_,微粒间相互作_键。对于原子晶体,构成晶体微粒是_,微粒间相互作用是_键。(2)看物质物理性质(如：熔、沸点或硬度)。一般情况下,不同类晶体熔点高低顺序是 _晶体_晶体_晶体。原子晶体、离子晶体比分子晶体熔、沸点高得多（二）重点点拨（二）重点点拨 1.晶体晶体是指具有规则几何外形固体。其结构特征是其内原子或分子在主维空间排布具有特定周期性,即隔一定距离重复出现。重复单位可以是单个原子或分子,也可以是多个分子或原子团。重复单位必须具备 3 个条件,化学组成相同,空间结构(包括化学键)相同,化学环境和空间环境相同。-17-2.晶胞概念在晶体结构中具有代表性基本重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观晶体。可以说,晶体性质是由晶胞大小,形状和质点种类(分子、原子或离子)以及它们之间作用力所决定。3.纳米材料我们平时所见到材料,绝大多数是固体物质,它颗粒一般在微米级,一个颗粒包含着无数个原子和分子,这时候,材料所显示是大量分子所显示宏观性质。当人们用特殊方法把颗粒加工到纳米级大小,这时材料则被称之为纳米材料,一个纳米级颗粒所含分子数则大为减少。奇怪是,纳米材料具有奇特光、电、热、力和化学特性,和微米级材料性质迥然不同。纳米材料粒子是超细微,粒子数多、表面积大,而且处于粒子界面上原子比例甚高,一般可达总数一半左右。这就使纳米材料具有不寻常表面效应,界面效应等。因此而呈现出一系列独特性质。纳米颗粒和晶胞是两个完全不同概念：晶胞是晶体中最小重复单元,这种重复单元向空间延伸,构成晶体,而纳米颗粒本身就是一个分子,纳米材料在结构上与分子晶体有相似地方,但并不相同。纳米材料并不是新物质,只不过是将传统材料颗粒进一步超细微化,这样对物质物理性质改变十分巨大,使之具备了一些传统材料所无法具备性质。为什么与传统材料相比,纳米材料性质改变如此巨大,科学界目前还无法做出最终解释。（三）讲练（先练后讲）（三）讲练（先练后讲）例 1下列晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同是 ()A.SO2与 Si02 B.C02与 H20 C.NaCl 与 HCl D.CCl4与 KCl 解析抓住晶体粒子化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如 S02与 Si02都是共价化合物,但是,晶体内作用力是分子间作用力,S02为分子晶体,而Si02中硅与氧以共价键结合形成网状原子晶体。答案B 例 2碳化硅 SiC 一种晶体具有类似金刚石结构,其中 C 原子和 S 原子位置是交替。在下列三种晶体金刚石晶体硅碳化硅中,它们熔点从高到低顺序是()A.B.C.D.解析C与Si同为IVA族元素,它们相似性表现在金刚石是原子晶体,硅晶体,碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大,形成共价键键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在 Si 与 C 之间。三种原子晶体,空间结构相似,熔点决定于它们键长与键能,故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。答案A 例 3下列晶体分类中正确一组是 ()离子晶体原子晶体分子晶体-18-ABCDNaOHH2SO4CH3COONaBa(OH)2Ar石墨水晶金刚石SO2S玻璃解析从晶体中结构粒子性质去判断晶体类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子+键相互结合离子晶体,纯 H2S04,无 H,系分子晶体。Ar 是气体,分子间以范德华力相互结合为分子晶体,石墨是过渡型或混合型晶体,水晶 Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以 1 个 S 表示,实际上是 S8,气体时为 S2,是以范德华力结合的分子晶体。玻璃无一定的熔点,加热时逐渐软化,为非晶体,是无定形物质。答案C 例 4单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据熔点沸点硬度金刚石3823510010晶体硅168326287.0晶体硼257328239.5晶体硼的晶体类型属于_晶体,理由是_。已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个项点上各有 1 个 B 原子。通过视察图形及推算,此晶体体结构单元由_个硼原子构成。其中 BB 键的键角为_。解析原子,理由：晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体Si 和金刚石之间,而金刚石和晶体 Si 均为原予晶体,B 与 C 相邻与 Si 处于对角线处,亦为原于晶体。每个三角形的顶点被 5 个三角形所共有,所以,此顶点完全属于一个三角形的只占到 1/5,每个三角形中有 3 个这样的点,且晶体 B 中有 20 个这样的角形,因此,晶体 B 中这样的顶点(B 原子)有 3/520=12 个。又因晶体 B 中的三角形面为正三角形,所以键角为 60（四）总结（四）总结1相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。2 构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合,而且形成空间网状结构。-19-键能大。原子晶体的熔点和沸点高。3同种晶体:若同为原子晶体,成键的原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体熔点越高：如金刚石SiCSi。第 3 课时针对性训练（原子晶体）一、选择题1.下列晶体中不属于原子晶体的是 ()A.干冰 B.金刚砂 C.金刚石 D.水晶2.在金刚石的网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上,碳原子数是 ()A.2 个 B.3 个 C.4 个 D.6 个3,下列各物质中,按熔点由低到高排列正确的是()A.02、I2、Hg B.C02、KCl、Si02 C.Na、K、Rb D.SiC、NaCl、S024.下列各晶体申琪中任御一个原子都被相邻的 4 个原子所包围；似共价键潞戒正四面体结构,并向空间伸展虞网状结构的是 ()A.甲烷 B.石墨 C.晶体硅 D.水晶5.在 x mol 石英晶体中,含有 Si-O 键数是 ()A.x mol B.2x mo C.3 x mol D.4x mol6.固体熔化时,必须破坏非极性共价键的是 ()A.冰 B.晶体硅 C.溴 D.二氧化硅7.石墨晶体是层状结构,在每一层内；每一个碳原于都跟其他3 个碳原子相结合,如图是其晶体结构的俯视图,则图中 7 个六元环完全占有的碳原子数是()A.10 个 B.18 个 C.24 个 D.14 个二、填空题8.石英晶体的平面示意图如图所示,实际上是立体网状结构,其中硅,氧原子个数比为_-20-OOSi OO6-49.SiO4离子结构用周4-表示,在二聚硅酸根离子 Si2O7中只有硅氧键,它的结构应是_10.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。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在 1 300反应获得。(1)氮化硅晶体属于_晶体。(2)已知氮化硅的晶体结构中,原子间以单键相连,且 N 原子和 N 原子,Si 原子和 S 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_ (3)现用 SiCl4 和凡在 H,气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_ 11.短周期元素 K、Y、Z 在周期表中位置关系如图：ZYX(1)x 元素的单质分子式是_,若 x 核内中子数和质子数相等,x 单质的摩尔质量为_,单质是_晶体。(2)自然界中存在一种含Y 的天然矿物名称是：电子式为_,属于_晶体。(4)z 单质的晶体类型属于_,Z 的氢化物和最高价氧化物的浓溶液反应的化学方程式为_12.有 A、B、C 三种晶体,分别由 C、H、Na、Cl 四种元素中的一种或几种形成,对这三种晶体进行实验,结果如下图所示(1)晶体的化学式分别为：A_ B_ C_(2)晶体的类型分别为：A_ B_C_(3)晶体中粒子间的作用分别为：A _ B_ C_第 3 课时练习答案一、选择题1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D二、填空题8.12OOOOSiO Si OO6-9.10.(1)原子 (2)S3N4-21-(3)3SiCl4+2N2+6H Si3N4+12HCl 11.-1(1)He 4gmol分于(2)萤石(3)分子晶体 H2S+H2S04(浓)=S+S02+2H2012.(1)A NaCl B C C HCl(2)A 离子晶体 B 原于晶体 C 分子晶体(3)A 离子键 B 共价键 C 分子间作用力第二节第二节 金属晶体金属晶体-22-一、学习目标一、学习目标1使学生了解金属晶体的模型及性质的一般特点。2使学生理解金属晶体的类型与性质的关系。3较为系统地掌握化学键和晶体的几种类型及其特点。二、学习重点：二、学习重点：金属晶体的模型；晶体类型与性质的关系。三、学习难点：三、学习难点：金属晶体结构模型。四、学习过程四、学习过程 投影选一位同学的家庭作业(以表格形式比较离子晶体、原子晶体和分子晶体结构与性质的关系)。要求全体同学对照分析各自作业,在教师的引导下进行必要的修正和补充。然后投影一张正确的表格。表一：离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较晶体类型离子晶体阴、阳离子离子键较大较高固体不导电,溶化或溶于水后导电有些易溶于等极性溶剂分子晶体分子分子间作用力较小较低固态和熔融状态都不导电相似相溶原子晶体原子共价键较大很大不导电难溶于常见溶剂结构成晶体粒子构粒子间的作用力硬度性溶、沸点导电质溶解性 展示金属实物展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等,并将铁丝随意弯曲,引导观察铜的金属光泽。叙述应用部分包括电工架设金属高压电线,家用铁锅炒菜,锻压机把钢锭压成钢板等。教师诱导从上述金属的应用来看,金属有哪些共同的物理性质呢?学生分组讨论请一位同学归纳,其他同学补充。板书一、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。-23-教师诱启前面我们知道离子晶体、分子晶体、原子晶体有着不同的物理性质特点,且分别由它们的晶体结构所决定,那么金属的这些共同性质是否也是由金属的结构所决定呢?板书第二节金属晶体 flash 动画 点击“金属晶体内部结构”条目,让学生看金属晶体内容组成微粒内容为,然后再听画外音兼字幕。再点击“金属晶体内部结构”内部画面左上角“内部结构”条目,让学生看几种常见金属晶体空间构型。硬球一个一个地堆积给同学观察,成形后再旋转让同学从不同角度进行观察,且拆散、堆积给学生分析。画外音兼有字幕金属(除汞外)在常温下一般都是固体。通过 X 射线进行研究发现,在金属中,金属原子好像许多硬球一层层紧密地堆积着,每一个金属原子周围有许多相同的金属原子围绕着,设疑金属中堆积的就是中性原子吗?阅读并讨论金属中由于金属原子的外层电子比较少,金属原子容易失去外层电子变成金属离子,在金属内部结构中,实际上按一定规律紧密堆积的是带正电荷的金属阳离子。教师诱启同样的带正电荷的金属阳离子本应相互排斥,为何还可以紧密地堆积在一起呢?提示设疑电子到哪里去了呢?讨论学生分组讨论,教师引导分析：要使带正电荷的金属阳离子按一定规律紧密堆积,除非金属原子释出的电子在各金属离子间自由地运动,这样依靠金属阳离子与带负电荷的自由电子之间强烈的相互作用使金属离子紧密地堆积在一起。板书二、金属晶体结构金属晶体：通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体。教师设问构成金属晶体的粒子有哪些?学生归纳金属晶体由金属离子和自由电子构成。引言金属晶体的结构与其性质有哪些内在联系呢?板书三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系 1金属晶体结构与金属导电性的关系 演示多媒体动画 3画面内容：金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由移动的,在外加电场作用下,自由电子则发生定向移动而形成电流。画外音兼有字幕在金属晶体中,存在着许多自由电子,这些自由电子的运动是没有一定方向的,但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动,因而形成电流,所以金属容易导电。表二晶体类型导电时的状态离子晶体金属晶体-24-导电粒子 分析对比让学生充分讨论、对比,并让一位同学归纳填写,然后教师点评上述表格,板书2金属晶体结构与金属的导热性的关系 教师诱启导热是能量传递的一种形式,它必然是物质运动的结果,那么金属晶体导热过程中金属离子和自由电子担当什么角色?学生阅读教材中有关内容。分组讨论金属晶体导热过程中粒子运动情况如何?这些粒子通过什么方式传递热量?热量传递方向及最后整个金属晶体温度高低情况怎样?学生汇报选一位学生汇报学生讨论结果,其他学生补充。投影小结金属容易导热,是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度。板书3金属晶体结构与金属的延展性的关系 演示多媒体动画 4画面为一原子晶体和金属晶体结构模型,当其分别受到外力作用时,原子晶体中原子间的位移使共价键受到破坏,而金属晶体中各原子层发生相对滑动时,却保持了金属离子与自由电子之间的较强相互作用。画外音兼有字幕原子晶体受外力作用时,原子间的位移必然导致共价键的断裂,因而难以锻压成型,无延展性,而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性,各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下,发生形变也不易断裂。讨论组织学生分组讨论、归纳,然后在教师的指导下,得出正确的答案。投影小结表三金属晶体的结构与性质的关系 (见下页表)导电性导热性自由电子与金属离子碰撞传递热量延展性晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用金属离子和自由电子自由电子在外加电场的作用下发生定向移动 投影课堂反馈练习 1金属晶体的形成是因为晶体中存在A.金属离子间的相互作用B金属原子间的相互作用C.金属离子与自由电子间的相互作用D.金属原子与自由电子间的相互作用2金属能导电的原因是A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D金属晶体在外加电场作用下可失去电子-25-3下列叙述正确的是A.任何晶体中,若含有阳离子也一定含有阴离子B原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键,不含有共价键D分子晶体中只存在分子间作用力,不含有其他化学键作业布置本节教材习题 1、习题 2课后阅读材料课后阅读材料 1超导体一类急待开发的材料一般说来,金属是电的良好导体(汞的很差)。1911 年荷兰物理学家 H昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时,发现当温度降到约 4 K(即269、)时汞的电阻“奇异”般地降为零,表现出超导电性。后又发现还有几种金属也有这种性质,人们将具有超导性的物质叫做超导体。2合金两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,叫做合金,合金属于混合物,对应的固体为金属晶体。合金的特点仍保留金属的化学性质,但物理性质改变很大；熔点比各成份金属的都低；强度、硬度比成分金属大；有的抗腐蚀能力强；导电性比成分金属差。3金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很紧密,使金属具有很多共同的性质。(1)状态：通常情况下,除 Hg 外都是固体。(2)金属光泽：多数金属具有光泽。但除 Mg、Al、Cu、Au 在粉末状态有光泽外,其他金属在块状时才表现出来。(3)易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动,使金属易导电、导热。(4)延展性 (5)熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。金属除有共同的物理性质外,还具有各自的特性。颜色：绝大多数金属都是银白色,有少数金属具有颜色。如 Au金黄色 Cu 紫红色Cs 银白略带金色。密度：与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的紧密程度有关。最重的为锇(Os)铂(Pt)最轻的为锂(Li)熔点：最高的为钨(W),最低的为汞(Hg),Cs,为 284 Ca 为 30硬度：最硬的金属为铬(Cr),最软的金属为钾(K),钠(Na),铯(Cs)等,可用小刀切割。导电性：导电性能强的为银(Ag),金(Au),铜(Cu)等。导电性能差的为汞(Hg)延展性：延展性最好的为金(Au),Al-26-第二节针对性训练（A A 组）组）一、选择题1.不仅与金属的晶体结构有关,而且与金属原子本身