第2课时 原子晶体
【学习目标】
1.知道原子晶体的概念,能够从原子晶体的结构特点理解其物理特性。
2.学会晶体熔、沸点比较的方法。
【新知导学】
一、原子晶体的概念及其性质
1.金刚石的晶体结构模型如下图所示。回答下列问题:
(1)在晶体中每个碳原子以____________对称地与相邻的4个碳原子相结合,形成________结构,这些正四面体向空间发展,构成彼此联结的立体________结构。
(2)晶体中相邻碳碳键的夹角为________,碳原子采取了________杂化。
(3)最小环上有________个碳原子。
(4)晶体中C原子个数与C—C键数之比为________。
(5)晶体中C—C键键长________,键能________,故金刚石的硬度________,熔点________。
2.通过以上分析,总结原子晶体的概念
(1)概念:相邻原子间以________相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体,称为原子晶体。
(2)构成微粒:原子晶体中的微粒是________,原子与原子之间的作用力是________。
(3)常见的原子晶体:常见的非金属单质,如金刚石(C)、硼(B)、________等;某些非金属化合物,如________、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。
如二氧化硅的结构为
①每个硅原子都采取________杂化,以______个共价单键与______个氧原子结合,每个氧原子与______个硅原子结合,向空间扩展,构成空间网状结构,硅、氧原子个数比为________。
②晶体中最小的环为______个硅原子、______个氧原子组成的______元环。
(4)由于原子晶体中原子间以较______的共价键相结合,故原子晶体:①熔、沸点________,②硬度______,③一般______导电,④______溶于溶剂。
【归纳总结】
原子晶体的特点
(1)构成原子晶体的微粒是__________,其相互作用力是________。
(2)原子晶体中不存在单个________,化学式仅仅表示的是物质中的____________关系,不是分子式。
【活学活用】
1.关于SiO2晶体的叙述中,正确的是( )
A.通常状况下,60gSiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数)
B.60gSiO2晶体中,含有2NA个Si—O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
D.SiO2晶体中含有1个硅原子和2个氧原子
2.金刚石与金刚砂(SiC)具有相似的晶体结构,在金刚砂的空间网状结构中,碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。
试回答:
(1)金刚砂属于________晶体。金刚砂的熔点比金刚石的熔点________。
(2)金刚砂的结构中,一个硅原子周围结合________个碳原子,其中键角是________。
(3)金刚砂的结构中含有共价键形成的原子环,其中最小的环上有________个硅原子。
(4)碳、硅原子均采取________杂化。
二、原子晶体和分子晶体比较
1.填写下表
晶体类型 原子晶体 分子晶体
概念
组成微粒
微粒间作用力
物理性质
熔化时破坏的作用力
实例 金刚石、二氧化硅等 冰、干冰等
2.硅是一种重要的非金属单质,硅及其化合物的用途非常广泛。根据所学知识回答硅及其化合物的相关问题。
(1)基态硅原子的核外电子排布式为_________________________________________。
(2)晶体硅的微观结构与金刚石相似,晶体硅中Si—Si键之