第2课时原子晶体
[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能辨识常见的原子晶体，并能从微观角度分析原子晶体中各构成微粒之间的作用对原子晶体物理性质的影响。2.证据推理与模型认知：能利用原子晶体的通性推断常见的原子晶体，理解原子晶体中微粒的堆积模型，并能利用均摊法对晶胞进行分析。
一、原子晶体及其结构特点
1．概念
相邻原子间以共价键相结合形成三维的共价键网状结构的晶体叫原子晶体，又叫共价晶体。2．构成微粒及微粒间作用
3．常见原子晶体及物质类别
(1)某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。
(2)某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。
(3)极少数金属氧化物，如刚玉(α-Al2O3)等。
4．两种典型原子晶体的组成与结构
(1)金刚石
金刚石晶体中，每个碳原子均以4个共价键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成C—C—C 夹角为109°28′的正四面体结构(即金刚石中的碳采取sp3杂化轨道形成共价键)，整块金刚石晶体就是以共价键相连的空间网状结构。其中最小的环是六元环。
(2)二氧化硅
二氧化硅晶体中，每个硅原子均以4个共价键对称地与相邻的4个氧原子相结合，每个氧原子与2个硅原子相结合，向空间扩展，形成空间网状结构。晶体结构中最小的环上有6个硅原子和6个氧原子，硅、氧原子个数比为1∶2。
(1)凡是由原子构成的晶体都是原子晶体()
(2)原子晶体中只存在极性共价键，不可能存在其他的化学键()
(3)CO2和SiO2中化学键类型相同，晶体类型也相同()
(4)1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键()
(5)互为同素异形体的单质的晶体类型一定相同()
(6)原子晶体中不存在独立的分子()
答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√
1．下列物质的晶体直接由原子构成的是________。
①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态He
考点原子晶体的判断
题点由物质类别判断
答案②③⑥
解析CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体，但稀有气体He由单原子分子构成；SiO2、晶体Si属于原子晶体，其晶体直接由原子构成。
2．下列关于SiO2晶体网状结构的叙述不正确的是______。
①存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角
②最小的环上，有3个Si原子和3个O原子
③最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2
④最小的环上，有6个Si原子和6个O原子
考点原子晶体的组成与结构
题点原子晶体组成与结构的分析
答案①②③
解析二氧化硅是原子晶体，为空间网状结构，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角，所以①错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环(最小环)，所以④对，②③都错误。
(1)原子晶体中不存在单个的分子，其化学式不是分子式，仅表示该物质中原子个数之比。
(2)由原子构成的晶体不一定是原子晶体，如稀有气体分子构成的晶体属于分子晶体。
(3)原子晶体中一定存在共价键，而物质中存在共价键的晶体不一定是原子晶体，如干冰中碳原子与氧原子之间存在共价键，但干冰是分子晶体。
二、原子晶体的物理性质
1．物理性质
(1)熔点很高。
(2)硬度很大。金刚石是天然存在的最硬的物质。
(3)一般不导电。但晶体硅是半导体。
(4)不溶于一般溶剂。
2．原子晶体熔点和硬度的比较规律
结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高，硬度越大。
(1)由于共价键的键能远大于分子间作用力，故原子晶体的熔点比分子晶体高()
(2)原子晶体熔化时不破坏共价键()
答案(1)√(2)×
1．在下列三种晶体：①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是() A．①③②B．②③①
C．③①②D．②①③
考点原子晶体的性质及应用
题点原子晶体熔点高低的比较
答案 A
解析所列的三种晶体均属于原子晶体，结构相似，晶体内的结合力是呈空间网状的共价键，其熔点决定于它的键长和键能，共价键键长越短，键能越大，其熔点越高。碳原子半径小于硅原子半径，它们所含共价键的键长是C—C键＜Si—C键＜Si—Si键，则熔点由高到低的顺序为①③②。
2．下表是某些原子晶体的熔点和硬度，分析表中的数据，判断下列叙述正确的是() 原子晶体金刚石氮化硼碳化硅石英硅锗
熔点/℃ 3 550 3 000 2 700 1 710 1 410 1 211
硬度10 9.5 9.5 7 6.5 6.0
①构成原子晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高
②构成原子晶体的原子间的共价键的键能越大，晶体的熔点越高
③构成原子晶体的原子半径越大，晶体的硬度越大
④构成原子晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大
A．①②B．②③C．①③D．②④
考点原子晶体的性质及应用
题点影响原子晶体物理性质的因素
答案 D
解析原子晶体的熔、沸点和硬度等物理性质取决于晶体内的共价键，构成原子晶体的原子半径越小，键长越短，键能越大，对应原子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。
比较原子晶体和分子晶体熔、沸点高低的基本思路
1．(2020·镇康县第一中学高二检测)金刚石是典型的原子晶体，下列关于金刚石的说法中错误的是()
A．晶体中不存在独立的“分子”
B．碳原子间以共价键相结合
C．是硬度最大的物质之一
D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应
考点原子晶体的判断
题点由物质类别判断
答案 D
解析金刚石是典型的原子晶体，晶体中不存在独立的“分子”，A正确；金刚石是典型的原子晶体，碳原子间以共价键相结合，B正确；金刚石是硬度最大的物质之一，C正确；在常温下金刚石化学性质稳定，但在高温下会与氧气发生反应，D错误。
2．下列物质中，属于原子晶体的化合物是()
A．无色水晶B．晶体硅
C．金刚石D．干冰
考点原子晶体的判断
题点由物质类别判断
答案 A
解析A项，无色水晶是原子晶体，属于化合物；B项，晶体硅是单质；C项，金刚石是单
质；D项，干冰属于化合物，但它是分子晶体。
3．(2020·宁夏吴忠中学高二单元测试)已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是()
A．该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固
B．该晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子
C．该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构
D．该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构
考点原子晶体的组成与结构
题点原子晶体的结构分析
答案 D
解析C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，该晶体为原子晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固，A正确；碳原子最外层有4个电子，氮原子最外层有5个电子，则该晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子，B正确；构成该晶体的微粒间只以单键结合，每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子，则晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构，C正确；金刚石只含有非极性共价键，但是C3N4晶体中碳、氮之间以极性共价键结合，原子间以极性键形成空间网状结构，D错误。
4．(2019·聊城高二检测)下列排序不正确的是()
A．硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅
B．熔点：SiC>SiO2>Si>Ge
C．沸点：HF>HBr>HCl
D．硬度：白磷>冰>二氧化硅
考点原子晶体的性质及应用
题点原子晶体的物理通性
答案 D
5．金刚石具有硬度大、熔点高等特点，大量用于制造钻头、金属切割刀具等。其结构如图所示，下列判断正确的是()
A．金刚石中C—C键的键角均为109°28′，所以金刚石和CH4的晶体类型相同
B．金刚石的熔点高与C—C键的键能无关
C．金刚石中碳原子个数与C—C键键数之比为1∶2
D．金刚石的熔点高，在打孔过程中不需要进行浇水冷却
考点原子晶体的综合考查
题点原子晶体结构与性质的综合
答案 C
解析选项A，金刚石是原子晶体，CH4是分子晶体，二者的晶体类型不同；选项B，金刚石熔化过程中C—C键断裂，因C—C键的键能大，断裂时需要的能量多，故金刚石的熔点很高；选项C，金刚石中每个C都参与了4个C—C键的形成，而每个C对每条键的贡献只有一半，故碳原子个数与C—C键键数之比为(4×1
2)∶4＝1∶2；选项D，金刚石的熔点高，但在打孔过程中会产生很高的温度，如不浇水冷却钻头，会导致钻头熔化。
6．现有两组物质的熔点数据如表所示：
根据表中数据回答下列问题：
(1)A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是____________。
(2)B组中HF熔点反常是由于__________。
(3)B组晶体不可能具有的性质是__________(填序号)。
①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④液体状态能导电
考点原子晶体的综合考查
题点分子晶体与原子晶体的综合
答案(1)原子共价键(2)HF分子间能形成氢键(3)③④
解析A组熔点很高，应是原子晶体，原子晶体熔化时破坏的是共价键；B组是分子晶体，且结构相似，一般是相对分子质量越大，熔点越高；HF的相对分子质量最小但熔点比HCl 高，出现反常的原因是HF分子间存在氢键，HF熔化时除了破坏范德华力，还要破坏氢键，所需能量更多，因而熔点更高。分子晶体在固态和熔化状态下都不导电。
题组一原子晶体的判断及其结构特点
1．下列事实能说明刚玉(Al2O3)是一种原子晶体的是()
①Al2O3是两性氧化物②硬度很大③它的熔点为2 045 ℃④几乎不溶于水⑤自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石
A．①②③B．②③④
C．④⑤D．②⑤
考点原子晶体的判断
题点由物质性质判断
答案 B
解析①指的是Al2O3的分类，⑤指的是刚玉的种类，这两项都无法说明Al2O3是一种原子晶体。
2．(2019·重庆高二调研)下列晶体中，最小的平面或立体环不是由6个原子构成的是() A．金刚石B．石墨
C．水晶D．晶体硅
考点原子晶体的组成与结构
题点原子晶体的结构分析
答案 C
解析金刚石、石墨中的最小碳环及晶体硅中最小硅环都是由6个原子构成的，水晶(主要成分为SiO2)中的最小环上有6个硅原子、6个氧原子，共12个原子。
3．(2020·开远市第二中学高二期末)已知C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是()
A．C3N4晶体是分子晶体
B．C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中C－C键的要长
C．C3N4晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子
D．C3N4晶体中微粒间通过离子键结合
考点原子晶体的组成与结构
题点原子晶体的结构分析
答案 C
解析分子晶体熔、沸点较低，硬度较小，原子晶体硬度较大，该晶体硬度比金刚石大，说明为原子晶体，故A错误；原子半径越大，原子间的键长越长，原子半径C＞N，所以C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要短，故B错误；该晶体中原子间均以单键结合，且每个原子都达到8电子稳定结构，所以每个C原子能形成4个共价键、每个N原子能形成3个共价键，故C正确；该晶体是原子晶体，微粒间通过共价键结合，故D错误。题组二原子晶体的性质及应用
4．下列叙述正确的是()
A．正四面体构型的分子中，键与键之间的夹角均是109°28′，如金刚石中碳碳键之间的夹角
B．粒子间以分子间作用力结合而成的晶体其熔点一般不会很高
C．因为C的相对原子质量小于Si，所以金刚石的熔点小于晶体硅
D．石英晶体中存在的最小环为不共面6元环
答案 B
解析正四面体构型的分子中，键与键之间的夹角不一定是109°28′，如白磷分子中的键角只有60°，A不正确；因为C的原子半径小于Si，所以金刚石中碳碳键的键长比晶体硅中的硅硅键的键长小，故金刚石的熔点高于晶体硅，C不正确；石英晶体中存在的最小环为不共面12元环，D不正确。
5．根据下表中给出的有关数据，判断下列说法中错误的是()
A.SiCl4是分子晶体
B．晶体硼是原子晶体
C．AlCl3是分子晶体，加热能升华
D．金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键弱
考点原子晶体的性质及应用
题点原子晶体的通性
答案 D
解析SiCl4、AlCl3的熔、沸点低，都是分子晶体，AlCl3的沸点低于其熔点，即在未熔化的温度下它就能气化，故AlCl3加热能升华，A、C项正确；晶体硼的熔、沸点高，所以晶体硼
是原子晶体，B项正确；碳原子的半径比硅原子的半径小，金刚石中的C—C键键长比晶体硅中的Si—Si键键长短，金刚石中的C—C键键能比晶体硅中的Si—Si键键能大，金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键强，D项错误。
6．(2019·怀化高二检测)氮化硼是一种新合成的结构材料，它是超硬、耐磨、耐高温的物质，下列各组物质熔化时所克服的粒子间的作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间作用力相同的是()
A．C60和金刚石B．晶体硅和水晶
C．冰和干冰D．碘和金刚砂
考点原子晶体的组成与结构
题点晶体中微粒间作用力的判断
答案 B
解析氮化硼是由两种非金属元素组成的化合物，根据该化合物的物理性质可知其为原子晶体，微粒间作用力为共价键。C60和金刚石熔化时分别克服的是分子间作用力和共价键，A项错误；冰和干冰熔化时均克服的是分子间作用力，C项错误；碘和金刚砂熔化时分别克服的是分子间作用力和共价键，D项错误。
7．(2019·辽宁高二期中)下列说法中正确的是()
A．NCl3、PCl5、BF3分子中所有原子的最外层电子都满足了8e－稳定结构
B．1 mol SiO2中含有2 mol Si—O键
C．干冰晶体中与每个CO2距离相等且最近的CO2共有12个
D．原子间通过共价键而形成的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度
考点原子晶体的综合考查
题点原子晶体结构与性质的综合
答案 C
解析根据原子结构可以知道B原子最外层有3个电子，和氟原子形成三个共价键，是6e－结构，故A错误；1 mol SiO2中含有1 mol Si，一个Si形成4个Si—O键，因此1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键，故B错误；干冰晶体中正方体的每个顶点和每个侧面的中心各有一个CO2分子，若选某个顶点上的CO2分子为研究对象，则与该顶点相连的12个正方形侧面中心的CO2分子都与这个研究对象等距离且最近，故C正确；有些分子晶体中，分子内的原子以共价键相结合，如干冰，但分子晶体的熔、沸点低，硬度小，故D错误。
题组三原子晶体与分子晶体的综合考查
8．下列有关晶体的叙述中，错误的是()
A．分子晶体熔化时化学键不被破坏
B．白磷晶体中，结构粒子之间通过共价键结合
C．石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键形成的空间网状结构的晶体
D．构成分子晶体的结构粒子中可能存在共价键
考点原子晶体的综合考查
题点晶体中微粒间作用力的判断
答案 B
解析分子晶体是通过分子间作用力将分子结合在一起的，所以熔化时，分子内部的化学键未发生变化，破坏的只是分子间作用力，A正确；白磷晶体是分子晶体，在P4内部存在共价键，而结构粒子(P4)之间是通过分子间作用力结合的，B错误；石英晶体是原子晶体，C正确；稀有气体在固态时也属于分子晶体，而稀有气体是单原子分子，在分子内部不存在共价键，在干冰晶体中，CO2分子内存在共价键，D正确。
9．下列说法正确的是()
A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂
B．原子晶体中，共价键的键长越短，通常熔点就越高
C．分子晶体中，共价键的键能越大，该晶体的熔、沸点就越高
D．分子晶体中，分子间作用力越大，则分子越稳定
考点原子晶体的综合考查
题点晶体中微粒间作用力的判断
答案 B
解析冰的融化需要克服分子间作用力，该过程属于物理变化，H—O键没有断裂，A项错误；影响原子晶体熔、沸点的因素是键能，共价键的键长越短，键能越大，熔、沸点就越高，B项正确；影响分子晶体熔、沸点的因素一般是分子间作用力的大小，与共价键的键能无关，C项错误；分子的热稳定性与分子间作用力无关，与共价键的键能有关，D项错误。10．(2019·宣城高二检测)X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界中最硬的原子晶体。下列叙述错误的是() A．WX4是天然气的主要成分
B．固体X2Y是分子晶体
C．ZW是原子晶体
D ．ZY 2的水溶液俗称“水玻璃” 考点 原子晶体的综合考查 题点 分子晶体与原子晶体的综合 答案 D
解析 经分析X 为H ，Y 为O ，Z 为Si ，W 为C ，则WX 4为CH 4，是天然气的主要成分，A 项正确；X 2Y 为H 2O ，固态时为分子晶体，B 项正确；ZW 为SiC ，为原子晶体，C 项正确；ZY 2为SiO 2，Na 2SiO 3的水溶液俗称“水玻璃”，D 项错误。
11．磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。如图为其晶体结构中最小的重复单元，其中每个原子最外层均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是( )
A ．磷化硼的化学式为BP ，其晶体属于分子晶体
B ．磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电
C ．磷化硼晶体中每个原子均参与形成4个共价键
D ．磷化硼晶体在熔化时需克服范德华力 考点 原子晶体的综合考查 题点 原子晶体结构与性质的综合 答案 C
解析 由磷化硼的晶胞结构可知，P 位于顶点和面心，数目为18×8＋6×1
2＝4，B 位于晶胞内，
数目为4，故磷化硼的化学式为BP ，磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，所以磷化硼晶体属于原子晶体，A 项错误；磷化硼属于共价化合物，熔融状态下不能导电，B 项错误；由磷化硼晶胞结构可知，磷化硼晶体中每个原子均参与形成4个共价键，C 项正确；磷化硼晶体为原子晶体，熔化时需克服共价键，D 项错误。
12．正硼酸(H 3BO 3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H 3BO 3分子通过氢键相连(如图)。下列有关说法正确的是( )
A ．正硼酸晶体属于原子晶体
B．分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
C．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
D．1 mol H3BO3晶体中平均含3 mol氢键
考点原子晶体的综合考查
题点分子晶体与原子晶体的综合
答案 D
解析根据题意，正硼酸(H3BO3)中存在H3BO3分子，属于分子晶体，故A项错误；硼原子最外层只有3个电子，与氧原子之间形成3对共用电子对，因此分子中B原子最外层有6个电子，不是8电子稳定结构，故B项错误；分子的稳定性与分子内的共价键键能大小有关，与氢键无关，故C项错误；一个H3BO3分子参与形成了6个氢键，一个氢键为2个H3BO3分子所共用，因此1 mol H3BO3晶体中平均含3 mol氢键，故D项正确。
13．(2019·黑龙江高二期中)单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据回答：
金刚石晶体硅晶体硼
熔点/K ＜3 823 1 683 2 573
沸点/K 5 100 2 628 2 823
硬度/Moh 10 7.0 9.5
(1)晶体硼的晶体类型属于______晶体，理由是____________________________ 。
(2)已知晶体的结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图)，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此基本结构单元是由______个硼原子构成的，其中B—B键的键角为______，共含有______个B—B键。
考点原子晶体的综合
题点分子晶体与原子晶体的综合
答案(1)原子熔点高，硬度大，并且各数据均介于金刚石和晶体硅之间(2)1260°30 解析(1)根据表中数据判断可知晶体硼熔、沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间，熔、沸点高，硬度大，可知晶体硼为原子晶体。(2)在硼原子组成的正二十面体结构中，每5个面共用
一个顶点，每个面拥有这个顶点的15，每个等边三角形拥有的顶点为15×3＝3
5，20个等边三角
形拥有的顶点为3
5×20＝12；B —B 键组成正三角形，则每个键角均为60°；每2个面共用一
个B —B 键，每个面拥有这个B —B 键的12，每个等边三角形占有的B —B 键为12×3＝3
2，20个
等边三角形拥有的B —B 键为3
2
×20＝30。
14．(1)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献________个原子。
(2)金刚砂(SiC)与金刚石具有相似的晶体结构(如图所示)，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在金刚砂的结构中，一个硅原子周围结合了________个碳原子，其键角是________。 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。 考点 原子晶体的组成与结构 题点 原子晶体的结构分析与计算
答案 (1)共价键 3 (2)①原子 低 ②4 109°28′ ③3
解析 (1)硅晶体和金刚石晶体相似，即硅原子间以共价键相结合。晶胞每个面心上的硅原子为2个晶胞共有，则面心位置贡献的原子为6×1
2＝3个。(2)①由于金刚砂是空间网状结构，
碳原子和硅原子交替以共价单键结合，所以金刚砂是原子晶体；硅原子的半径比碳原子的半径大，所以金刚砂的熔点比金刚石的低。②硅和碳是同主族元素，所以硅原子周围同样有4个碳原子，键角为109°28′。③构成的六元环中，有3个碳原子、3个硅原子。
15．(1)金刚砂(SiC)的硬度为9.5，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为________；在SiC 中，每个C 原子周围最近的C 原子数目为________；若晶胞的边长为a pm ，则金刚砂的密度表达式为__________。
(2)硅的某种单质的晶胞如图乙所示。GaN 晶体与该硅晶体相似。则GaN 晶体中，每个Ga 原子与________个N 原子相连，与同一个Ga 原子相连的N 原子构成的空间结构为____________。若该硅晶体的密度为ρ g·cm －
3，阿伏加德罗常数的值为N A ，则晶体中最近的两个硅原子之间的距离为________cm(用代数式表示即可)。 考点 原子晶体的组成与结构 题点 原子晶体的结构分析与计算
答案 (1)原子晶体 12 4×40 g·mol －1(a ×10－10 cm )3×6.02×1023 mol －1
(2)4 正四面体
34
×3
224
ρ·N A
解析 (1)金刚砂(SiC)的硬度为9.5，硬度大，属于原子晶体；每个碳原子周围最近的碳原子数目为3×4＝12；该晶胞中C 原子个数为8×18＋6×1
2＝4，Si 原子个数为4，晶胞边长为a ×
10－10 cm ，体积V ＝(a ×10－10 cm)3，ρ＝m
V ＝4×40 g·mol －1(a ×10－10 cm )3×6.02×1023 mol －1
。
(2)根据物质的晶体结构可知，在GaN 晶体中，每个Ga 原子与4个N 原子相连，与同一个Ga 原子相连的N 原子构成的立体构型为正四面体。在晶体Si 的晶胞中含有Si 原子的数目是8×18＋6×12＋4＝8，则根据晶胞的密度ρ＝m V 可知V ＝m ρ＝28×8
N A ρ＝224
ρ·N A cm 3，设晶胞的边长为a ，则a ＝3
V ＝
3
224
ρ·N A
cm ，在晶胞中两个最近的Si 原子之间的距离为晶胞体对角线长的14，体对角线为3a ，即为 3
4×3
224
ρ·N A
cm 。
第三章晶体结构与性质 第一节晶体常识 第一课时 教学目标： 1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。 2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。 3、了解区别晶体与非晶体的方法，认识化学的实用价值，增强学习化学的兴趣。 教学重难点： 1、晶体与非晶体的区别 2、晶体的特征 教学方法建议：探究法 教学过程设计： ［新课引入］:前面我们讨论过原子结构、分子结构，对于化学键的形成也有了初步的了解，同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。又根据物质在不同温度和压强 下，物质主要分为三态：气态、液态和固态，下面我们观察一些固态物质的图片。 ［投影］:1、蜡状白磷；2、黄色的硫磺；3、紫黑色的碘；4、高锰酸钾 ［讲述］:像上面这一类固体，有着自己有序的排列，我们把它们称为晶体；而像玻璃这一类 固体，本身原子排列杂乱无章，称它为非晶体，今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。［板书］:—、晶体与非晶体 ［板书］:1、晶体与非晶体的本质差异 ［提问］:在初中化学中，大家已学过晶体与非晶体，你知道它们之间有没有差异？ ［回答］:学生：晶体有固定熔点，而非晶体无固定熔点。 ［讲解］:晶体有固定熔点，而非晶体无固定熔点，这只是晶体与非晶体的表观现象，那么他 们在本质上有哪些差异呢？ ［投影］晶体与非晶体的本质差异 ［板书］:自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。 ［解释］:所谓自范性即“自发”进行，但这里得注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。例如：水能自发地从高处流向低处，但不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻。 ［板书］:注意：自范性需要一定的条件，其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。 ［投影］:通过影片播放出，同样是熔融态的二氧化硅，快速的冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶过程。［设问］:那么得到晶体的途径，除了用上述的冷却的方法，还有没有其它途径呢？你能列举 哪些？ ［板书］:2、晶体形成的一段途径： （1）熔融态物质凝固； （2）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）； （3）溶质从溶液中析出。
[随堂基础巩固] 1．(2011·上海高考)在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是() A．F1产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1 B．F1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为1∶1 C．基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可能自由组合 D．产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1 解析：F1(YyRr)自交时，可产生雌、雄配子各4种，数目很多，且雄配子的数目远多于雌配子的数目。自由组合定律是指在减数分裂形成配子时，位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。 答案：D 2．基因的自由组合定律发生于下图中的哪个过程() A．①B．② C．③D．④ 解析：自由组合定律发生在减数分裂形成配子时，①为形成配子的过程。 答案：A 3．(2011·海南高考)假定五对等位基因自由组合，则杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的子代中，有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是() A．1/32 B．1/16 C．1/8 D．1/4 解析：杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的子代中，DD×dd→Dd(等位基因杂合)，故只要其他四对等位基因纯合即可，则其比率是(1/2)×(1/2)×(1/2)×(1/2)＝1/16。 答案：B 4．(2012·山东高考)某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ-1基因型为AaBB，且Ⅱ-2与Ⅱ-3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图，正确的推断是()
A ．Ⅰ-3的基因型一定为AABb B ．Ⅱ-2的基因型一定为aaBB C ．Ⅲ-1的基因型可能为AaBb 或AABb D ．Ⅲ-2与基因型为AaBb 的女性婚配，子代患病的概率为3/16 解析：根据题干信息，可推出当个体基因型中同时含有A 和B 基因时个体表现正常，当个体基因型中只含有A 或B 基因时或不含有显性基因时个体表现为患病。Ⅱ-2和Ⅱ-3婚配的子代不会患病，说明其子代基因型同时含有A 和B 基因，结合Ⅱ-2、Ⅱ-3的表现型，可判定Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型分别为aaBB 和AAbb ，Ⅲ-1和Ⅲ-2的基因型为AaBb ；Ⅲ-2与基因型为AaBb 的个体婚配，则子代患病的概率为3/16(A_bb)＋3/16(aaB_)＋1/16(aabb)＝7/16。 答案：B 5．黄色圆粒豌豆与绿色圆粒豌豆进行杂交，对其子代表现型按每对相对性状进行分析和统计，结果如下图所示：(黄、绿用Y 、y 表示，圆、皱用R 、r 表示) (1)亲本的基因型：黄色圆粒豌豆是________，绿色圆粒豌豆是__________。 (2)杂交后代有____________种表现型，各种表现型及其在总数中所占比例是______________________。 (3)杂交后代中能稳定遗传的数量占总数的________。 (4)杂交后代中，重组类型所占比例是________，其中双隐性类型占重组类型的________。 解析：(1)据子代性状分离比推断亲本基因型如下： ? ????黄色∶绿色＝1∶1?Yy×yy 圆粒∶皱粒＝3∶1?Rr×Rr ?YyRr×yyRr (2)杂交后代表现型种类及比例：Yy×yy →2种，比例1∶1；Rr×Rr →2种，比例3∶1。因此表现型种类数为2×2＝4种，比例为(1黄∶1绿)×(3圆∶1皱)＝3黄圆∶1黄皱∶3绿
第一节 醇 酚 第1课时 醇 [学习目标定位] 1.认识乙醇的组成、结构特点及物理性质。2.能够结合乙醇的化学性质正确认识—OH 在乙醇中的作用。3.会判断有机物的消去反应类型。 1．消去反应是有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H 2O 、HX 等)，生成含不饱和键化合物的反应。 (1)溴乙烷在NaOH 的醇溶液中发生消去反应的化学方程式为 CH 3CH 2Br ＋NaOH ――→乙醇△ CH 2===CH 2↑＋NaBr ＋H 2O 。 (2)下列卤代烃在KOH 醇溶液中加热能发生消去反应的是( ) 答案 D 2．乙醇的结构和性质 (1)填写下表 分子式 结构式 结构简式 官能团 C 2H 6O CH 3CH 2OH —OH
(2)乙醇是无色有特殊香味的易挥发液体，能以任意比与水互溶。不能用乙醇从水中萃取物质。 (3)写出下列乙醇发生反应的化学方程式 ①与Na 反应:2CH 3CH 2OH ＋2Na ―→2CH 3CH 2ONa ＋H 2↑； ②催化氧化:2CH 3CH 2OH ＋O 2――→Cu/Ag △2CH 3CHO ＋2H 2O ； ③燃烧:CH 3CH 2OH ＋3O 2――→点燃2CO 2＋3H 2O 。 探究点一 醇类概述 1．观察下列几种有机物的结构简式，回答下列问题: ①CH 3OH ②CH 3CH 2CH 2OH ③H—OH (1)上述物质中的②和④在结构上的相同点是分子中都含有羟基，结构上的不同点是②中羟基直接和烷烃基相连，④中羟基直接和苯环相连。 (2)按羟基连接的烃基不同，有机物可分为醇和酚。醇是羟基与脂肪烃基或苯环侧链相连的化合物，酚是羟基直接与苯环相连的化合物，上述有机物中属于醇的是①②⑤⑥⑦⑧。 (3)按分子中羟基数目的多少，醇可分为一元醇、二元醇和多元醇。上述有机物中属于一元醇的是①②⑤⑦，属于多元醇的是⑧。 (4)②和⑦在结构上主要不同点是羟基连接碳链的位置不同，二者互为同分异构体，②的名称是1-丙醇，⑦的名称是2-丙醇。 2．观察下列几种物质的结构，回答下列问题。 ①CH 3CH 2OH ②CH 3CH 2CH 2OH (1)①和⑤的分子式都是C 2H 6O ，但是含有的官能团不同。 (2)②和⑥的分子式都是C 3H 8O ，但是在分子中—OH 的位置不同。 (3)③属于醇类，④不属于醇类，但它们的分子式相同，属于同分异构体。
第2课时苯 1.会写苯的分子式、结构式、结构简式；知道苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键。 2.知道苯能够发生氧化反应、加成反应、取代反应，并会写相应的化学方程式。 知识点一苯的物理性质及分子结构[学生用书 P50] 阅读教材P69、P71，思考并填空。 1．苯的物理性质 2.苯的分子组成与结构 3.检验苯分子中是否含C===C的实验探究
结论：苯分子中不含碳碳双键。 判断正误 (1)标准状况下， 22.4 L 苯分子中含有3N A 个C —C 键。( ) (2)苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃。( ) (3)苯分子中有6个完全相同的碳碳键。( ) (4)苯分子中各原子不在同一平面上。( ) (5)苯与溴水混合振荡后静置，溴水层褪色，证明苯分子中含有碳碳双键。( ) 答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× 苯的分子结构 1．(2016·南京金陵中学期末)以下有关物质结构的描述正确的是( ) A ．甲苯分子中的所有原子可能共平面 B ．苯乙烯()分子中的所有原子不可能共平面 C ．二氯甲烷分子为正四面体结构 D ．乙烷分子中的所有原子不可能共面 解析：选D 。甲苯分子中的所有原子不可能共面，因为甲苯可以看成是甲烷分子中的一个氢原子被苯基取代，A 错误；苯乙烯分子中的所有原子有可能共平面，因为乙烯分子中的所有原子共面，而苯分子中的所有原子也共面，所以苯乙烯分子中的所有原子有可能共平面，B 错误；二氯甲烷分子为四面体结构，但不是正四面体，C 错误；乙烷分子中的所有原子不
可能共面，D正确。 2．能说明苯分子的平面正六边形结构中，碳碳键不是单、双键交替排布，而是6个碳原子之间的键完全相同的事实是() 解析：选B。苯分子结构中无论是单、双键交替出现，还是6个碳原子之间的键完全相同，苯的一取代物都只有一种结构，间位二取代物、对位二取代物也都只有一种结构，因此A、C、D项不能用以说明苯环不存在单、双键交替结构；B项，苯分子结构中若单、双键交替出现，则苯的邻位二取代物有两种结构，因此B项可以说明苯分子不存在单、双键交替结构。
第一章第二节《元素周期律》教案 第一课时 一、教学目标 （一）知识与技能 1．掌握元素周期律的涵义和实质； 2．以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系； 3．以IA和VIIA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。知道元素化合价与元素在周期表中的位置的关系； 4．了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。知道元素周期律和元素周期表对其他与化学相关的科学技术具有指导作用。 （二）过程与方法 1．培养学生对大量数据、事实进行分析、归纳和总结的能力； 2．培养学生的逻辑推理能力； 3．通过引导学生观察分析实验现象，培养学生的观察和分析问题的能力。 （三）情感态度与价值观 1．在元素周期律的归纳过程中，重视发现意识，让学生在发现中寻找结论，在合作中享受成功； 2．结合元素周期律的学习，使学生认识事物变化由量变引起质变的规律，对他们进行辩证唯物主义教育。
二、教学重点 元素周期律的涵义和实质；元素性质与原子结构的关系。 三、教学难点 元素性质和原子结构的关系。 四、教学过程 【引言】从前面我们所讨论原子结构和元素的性质关系可知，核电荷数不同的碱金属之间及卤族元素之间，在原子结构和性质上都呈现出一定的相似性和递变性，那么，在其他的核电荷数不同的元素之间，是否也存在着某种关系或规律呢？ 【板书】元素周期律 一、原子核外电子的排布 【讲解】科学研究证明，多电子原子中的电子在核外运动并不是杂乱无章的，电子分别在能量不同的区域内运动。 （1）电子层 （2）电子层的划分（电子白板投出） 电子层（用n表示） 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 K L M N O P Q 离核距离近远 能量高低低高 （3）核外电子的排布规律（电子白板投出） ①各电子层最多容纳的电子数是2n2（n表示电子层）。 ②最外层电子数不超过8个（K层是最外层时，最多不超过2个）；
第三章第二节第2课时共价晶体 一、选择题 1.金刚石是典型的共价晶体，下列关于金刚石的说法中错误的是() A.晶体中不存在独立的“分子” B.碳原子间以共价键相结合 C.是自然界中硬度最大的物质 D.化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应 答案 D 2.下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是() ①SiO2和SO3②晶体硼和HCl③CO2和SO2④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫黄和碘 A.①②③ B.④⑤⑥ C.③④⑥ D.①③⑤ 答案 C 3.根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是() A.熔点2 700 ℃，导电性好，延展性强 B.无色晶体，熔点3 550 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂 C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ℃，熔化时能导电 D.熔点－56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电 答案 B 4.关于SiO2晶体的叙述正确的是() A.60 g SiO2晶体中含有N A个分子(N A表示阿伏加德罗常数的数值) B.60 g SiO2晶体中，含有2N A个Si—O键 C.SiO2晶体中与同一Si原子相连的4个O原子处于同一四面体的4个顶点 D.SiO2晶体中，1个Si原子和2个O原子形成2个共价键 答案 C 5.氮氧化铝(AlON)属共价晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是() A.AlON和石英的化学键类型相同 B.AlON和石英晶体类型相同 C.AlON和Al2O3的化学键类型不同
D.AlON和Al2O3晶体类型相同 答案 D 6下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是() A.共价晶体硬度通常比分子晶体大 B.共价晶体的熔点较高 C.分子晶体中有的水溶液能导电 D.金刚石、水晶和干冰都属于共价晶体 答案 D 7.干冰和二氧化硅晶体同是第ⅣA族元素的最高价氧化物，它们的熔、沸点却差别很大。其原因是() A.二氧化硅相对分子质量大于二氧化碳相对分子质量 B.C、O键键能比Si、O键键能小 C.干冰为分子晶体，二氧化硅为共价晶体 D.干冰易升华，二氧化硅不能 答案 C 8氮化碳的硬度比金刚石大，其结构如图所示。下列有关氮化碳的说法不正确的是() A.氮化碳属于共价晶体 B.氮化碳中碳显－4价，氮显＋3价 C.氮化碳的化学式为C3N4 D.每个碳原子与4个氮原子相连，每个氮原子与3个碳原子相连 答案 B 9.我国的激光技术在世界上处于领先地位，据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是() A.碳、氮原子构成平面结构的晶体 B.碳氮键比金刚石中的碳碳键更短 C.氮原子电子数比碳原子电子数多 D.碳、氮的单质的化学性质均不活泼 答案 B
限时规范训练 [单独成册]限时50分钟 A 组(20分钟) 1．在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与氢键或化学键的强弱无关的变化规律是( ) A ．H 2O 、H 2S 、H 2Se 、H 2Te 的热稳定性依次减弱 B ．熔点：Al ＞Mg ＞Na ＞K C ．NaF 、NaCl 、NaBr 、NaI 的熔点依次降低 D ．CF 4、CCl 4、CBr 4、CI 4的熔、沸点逐渐升高 解析：选D 。D 项中四种物质熔、沸点逐渐升高，是由于随着相对分子质量增大范德华力依次增大。 2．已知铜的晶胞结构如图所示，则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为( ) A ．14、6 B ．14、8 C ．4、8 D ．4、12 解析：选D 。(1)晶胞中所含原子的计算方法，晶胞顶点上的原子占18，棱上的原子占14 ，面上的原子占12 ，体心上的原子为1，根据以上规律就可计算晶胞所含的原子数。(2)金属晶体中金属原子的配位数即为距离该原子最近的金属原子的数目。在Cu 的晶胞中，顶角原子为8个晶胞共用，面上的铜原子为两个晶胞共用，因此，金属铜的一个晶胞的原子数为8×18 ＋6×12 ＝4。在Cu 的晶胞中，与每个顶点的Cu 原子距离相等的铜原子共有12个，因此其配位数为12。 3．最近发现一种由M 、N 两种原子构成的气态团簇分子，如图所示。实心球●表示N 原子，空心球○表示M 原子，则它的化学式为( ) A ．M 4N 4 B ．MN C ．M 14N 13 D ．M 4N 5 解析：选C 。关键点是该物质为气态团簇分子，故属于分子晶体。与离子晶体、原子晶
体不同，它不存在共用与均摊问题，因此该物质的化学式就是其分子式，由14个M原子和13个N原子组成，故应选C。 4．萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是() A．CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱 B．CaF2的熔点较高，硬度较大 C．CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电 D．CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小 解析：选C。难溶于水，其水溶液的导电性极弱，不能说明CaF2一定是离子晶体；熔、沸点较高，硬度较大，也可能是原子晶体，B项不能说明CaF2一定是离子晶体；固体不导电但熔融状态下可以导电，一定有自由移动的离子生成，C项说明CaF2一定是离子晶体；CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小，只能说明CaF2是极性分子，不能说明CaF2一定是离子晶体。 5．关于如图所示堆积模型的说法不正确的是() A．此种最密堆积为面心立方最密堆积 B．该种堆积方式空间利用率为74% C．该种堆积方式可用符号“…ABCABC…”表示 D．金属Mg就属于此种最密堆积 解析：选D。从图示可以看出，该堆积模型的第一层和第四层重复，可用符号“…ABCABC…”表示，属于面心立方最密堆积，空间利用率为74%，而Mg属于六方最密堆积，所以D项不正确。 6．在金刚石的晶体中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个C—C键间的夹角是() A．6个120°B．5个108° C．4个109°28′D．6个109°28′ 解析：选D。根据金刚石的晶体结构特点可知，最小的环上有6个碳原子。由于每个碳原子都是形成4个相同的共价键，所以基本构型是正四面体，键角是109°28′，故选D。 7．下列关于化学键的叙述中，正确的是() A．金属晶体内部都有“自由电子”，都存在金属键
高中化学学习材料 第三章 第一节 第1课时 一、选择题 1．(2015·内蒙古北方重工业集团三中高二期末)据报道，2011年5月3日上升，墨西 哥北部一处煤矿发生瓦斯爆炸，造成多名矿工死伤。瓦斯爆炸往往与矿坑中的甲烷有关，下列叙述中错误的是( ) A ．点燃甲烷不必事先进行验纯 B ．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料 C ．煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生 D ．点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸 2．(2015·重庆市一中高三期末)下列关于甲烷的叙述中错误的是( ) A ．甲烷分子具有正四面体结构，两个碳氢键之间的夹角为109°28′ B ．甲烷分子中两个氢原子被氯取代后，可形成两种不同结构的分子 C ．甲烷是重要的化工原料，其分解产物可用于合成氨和橡胶工业 D ．“抽”出坑道中的甲烷，既可用作清洁燃料，又可防止爆炸 3．(2015·浙江省严州中学高一4月阶段性测试)下列反应中，属于取代反应的是( ) A ．CH 4――→高温 C ＋2H 2 B ．CH 3CH===CH 2＋Br 2――→CCl 4CH 3CHBrCH 2Br C ．CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O D ．C 2H 6＋Cl 2――→光C 2H 5Cl ＋HCl 4．(2015·湖南省益阳市六中高二期中)下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是 ( ) A ．CH 3Cl B ．CCl 4 C ．CH 2Cl 2 D ．CH 4 5．(2015·安阳一中高一下学期二次考试)取1 mol 甲烷与4 mol 氯气放入一密闭容器 中，在光照条件下发生反应，充分反应后，容器中各物质的物质的量之和一定为( )
第一章地球和地图第二节地球的运动（第1课时）一、课标 用简单的方法演示地球自转 用地理现象说明地球的自转 二、重点难点 重点：地球自转的特点及其产生的地理现象。 难点：地球自转产生的地理现象。 三、学情分析 （一）预测本班级学生可能达到的程度 1、地球自转的方向、周期和旋转中心：95%学生能够掌握 2、地球自转产生的地理现象：85%学生能够掌握 3、用事实举例说明地球自转产生的地理现象：60%学生能够掌握 （二）普遍性问题： 用事实举例说明地球自转产生的地理现象 四、教学目标 1、会用地球仪演示地球的自转，说出地球自转的方向、周期、旋转中心。 2、能解释所产生的昼夜更替与时间差异现象。 3、能够结合生活中的实例，说明其与地球自转的关系。让学生获得学习地理的成就感，并且深切感受到生活离不开地理，增强学习地理的兴趣。 五、教学过程 【构建动场】 同学们，我们每天都要经历白天和黑夜，每天都能看到太阳从东方升起，从西方落下。为什么太阳会东升西落，为什么有白天和黑夜的更替？今天我们就来研究这些习以为常的自然现象背后的地理原理。 【讲授新课】 活动一：地球自转的特点 活动目的：对应教学目标1 活动程序：自主学习—小组合作—展示交流—归纳提升 1、自主学习
（1）阅读课本，找出地球自转的概念。 （2）观看视频，并阅读课本，自主学习完成下列表格： 2、以小组为单位，小组成员合作演示地球自转，并仔细观察回答下列问题 （1）从图中正面看，标出地球自转方向 （2）从北极上空看，地球自转方向是顺时针还是逆时针？ （3）从南极上空看，地球自转方向是顺时针还是逆时针？ 3、展示交流：小组内交流，互相演示地球的自转。通过提问、演示的形式展示 学生交流后成果，教师根据学生的学习实际情况及时进行评价。 4、归纳提升 在北极上空看，地球自转的方向是逆时针方向；在南极上空看，地球自转的方向是顺时针方向。并强调标注方向的方法。 活动策略：本部分为基础知识，学生通过自主学习来学会。对于使用地球仪演示 地球自转一定让学生演示。教师结合学生的演示及时反馈纠正，后总 结提升。 活动评价：学生通过观察地球的自转且动手演示地球的自转，通过生生、师生交流，检查、纠正。使绝大部分学生能够正确演示地球的自转并能说出地球自转的方向和旋转中心。 多媒体展示： 转动方式 转动中心 方 向 周 期 地球自转 0° S 0° N
第2课时 溶液pH 的计算 [学习目标定位] 1.学会pH 的简单计算。2.了解溶液稀释时pH 的变化规律,会计算各类混合溶液的pH 。 一 酸碱溶液混合后pH 的计算方法 1.根据常温下,水的离子积K w ＝c (H ＋ )·c (OH － ),回答下列问题: (1)c (H ＋ )为1.0×10 －12 mol·L －1 的溶液呈碱性,判断的依据是c (OH －)>c (H ＋ )。 (2)pH ＝3的某盐酸溶液中,c (H ＋ )为1.0×10－ 3_mol·L － 1,由水电离产生的c (H ＋ )为1.0×10 － 11_mol·L －1。 (3)0.05 mol·L －1 H 2SO 4溶液中,c (OH － )＝1.0×10 －13 mol·L － 1,其pH 为1。 (4)将0.4 g NaOH 固体溶于水,得到1 L 溶液,c (OH － )＝0.01_mol·L － 1,c (H ＋ )＝1.0×10 －12 _mol·L －1 ,pH ＝12。 2.常温下,pH ＝2的盐酸与pH ＝4的盐酸,若按1∶10的体积比混合后,溶液的c (H ＋ )为1.0×10 －3 _mol·L － 1,pH 为3。 3.常温下,将200 mL 5×10－ 3 mol·L － 1 NaOH 溶液与100 mL 2×10－ 2 mol·L － 1 NaOH 溶液混合后,溶液的c (OH － )为1.0×10－ 2_mol·L － 1,c (H ＋ )为1.0×10 －12 _mol·L － 1,pH 为12。 4.常温下,pH ＝12的NaOH 溶液与pH ＝2的硫酸,若等体积混合后,溶液的pH 为7；若按9∶11的体积比混合后,溶液的pH 为3；若按11∶9的体积比混合后,溶液的pH 为11。 1.强酸、强碱溶液pH 的计算方法 (1)强酸 c mol·L － 1H n A 强酸溶液――→电离 c (H ＋)＝nc mol·L － 1―→pH ＝－lg nc 。 (2)强碱 c mol·L －1B(OH)n 强碱溶液――→电离 c (OH － )＝nc mol·L －1 ――→K w n (H ＋ )＝10－ 14nc mol·L －1―→pH ＝14 ＋lg_nc 。2.酸、碱溶液混合后pH 的计算方法 (1)强酸与强酸混合 c (H ＋ )混＝c 1(H ＋ )·V 1＋c 2(H ＋ )·V 2 V 1＋V 2 ,然后再求pH 。 (2)强碱与强碱混合 先计算c (OH － )混＝c 1(OH － )·V 1＋c 2(OH － )·V 2 V 1＋V 2 ,
第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计 一、教学目标 1、知识与技能 （1）知道获得晶体的几种途径 （2）理解晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 （3）初步学会确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 2、过程与方法 （1）收集生活素材，结合已有知识和生活经验对晶体与非晶体进行分类 （2）学生通过观察、实验等方法获取信息 （3）学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工 3、情感态度与价值观 （1）培养学生科学探究的方法 （2）培养学生的动手能力、观察能力、自主学习的能力，保持对生活中化学的好奇心和探知欲，增强学生学习化学的兴趣。 二、教学重点 1、晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 2、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 三、教学难点 1、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 四、教学用品 课前学生收集的各种固体物质、玛瑙耳坠和水晶项链、蜂巢、晶胞实物模型、乒乓球、铁架台、酒精灯、蒸发皿、圆底烧瓶、碘、水、多媒体等 五、教学过程 １．新课导入： ［教师］上课前，我已经请同学们收集了一些身边的固体物质，大家都带来了吗？（学生：带来了）你们都带来了哪些固体呢？（学生七嘴八舌，并展示各自的固体）［教师］同学们带来的固体物质可真是琳琅满目啊！但是，我们每个人可能只带了几样，想知道别人收集了哪些固体物质吗？（学生：想）下面我们请前后四个同学组成一个小组，然后互相交流一下收集的各种固体物质，并讨论如何将这些固体物质进行分类呢？ ［分组讨论］互相交流各自所带的物品，并分类（教师进行巡视） ［教师］：请这组同学将你们带来的固体和交流的结果汇报一下。 ［学生汇报］：（我们讨论后觉得将粗盐、明矾、樟脑丸分为一类；塑料、玻璃片、橡胶分为另一类。教师追问：你们为什么会这样分呢？生：根据这些有规则的几何外形，而另一些没有。） ［教师总结］这组同学收集的物品很丰富，并通过组内讨论确定了分类依据，然后进行了恰当的分类。其实，同学们也许没有留心观察，我们身边还有许多美丽的固体，当然也有的可能是我们日常生活中不易接触到的。下面，我们就一起欣赏一下这些美丽的固体。 ［视频投影］雪花放大后的形状、烟水晶、石膏、毒砂、绿柱石、云母等晶体实物（并配以相应的解说，给学生了解到这些固态物质都有规则的几何外形。） ［教师讲述］我们就将这些有规则几何外形的固体称之为晶体，而另一些没有规则几何外形的固体称之为非晶体。 ［板书］一、晶体与非晶体 设计意图：课前请同学收集身边的固态物质，然后在课堂上展示，并分组交流讨论，最后进行分类，并在课堂上汇报。这样从学生身边的固体入手，直观、简洁地引入课题，潜移默化
第3章第2节氮的循环(第1课时) 【学习目标】 1．熟练掌握N2、NO、NO2、HNO3的性质，能构建氮的家族知识体系。 2．独立思考，小组合作，实验探究，学会通过实验分析总结硝酸的性质。 3．激情投入，认识氮的化合物对环境的污染，树立环保意识。 【使用说明与学法指导】 1．明确学习目标，仔细阅读教材73～76及80～82页，了解自然界中氮的循环，划出硝酸的物理性质，初步完成导学案。 2．结合“观察·思考”、“交流·研讨”栏目，明确硝酸性质的实验内容，大胆预测实验现象，初步得出实验结论。 3．C层规范完成预习案并掌握课本相关的基础知识，AB层在掌握预习案基础上进一步完成探究案和针对训练。标有★的训练题目C层不做。 预习案 1．学会用比较的方法掌握NO和NO2的性质 2．俗语说：“一场雷雨一场肥，雷雨发庄家”，请你用化学方程式表示你对此“俗语”的认识。 3．分别举例说明你对“氮的固定”的认识。 【我的疑问】对课本预习内容，你还有什么疑问？ 【预习自测】 1．下列关于氮及化合物的说法中，不正确的是（）
A．NO与O2反应生成NO2，不属于氮的固定 B．豆科植物的根瘤菌能将空气中的氮气转化为含氮化合物属于氮的固定中的自然固氮 C．工业上用NO2与水反应制取硝酸时，水作还原剂 D．硝酸受热或见光易分解，为防止其见光分解，一般将它保存在棕色试剂瓶中 探究案 探究点：硝酸的强氧化性 (育人立意：通过实验，提高动手操作能力、观察能力和主动探究能力。) 【化学与生活】氮是植物生长的必需养分，植物需要大量氮。我们知道，空气中的主要成分是氮气，你知道如何将游离态的氮转化为能被吸收的含氮化合物吗？浓硝酸为什么要保存在棕色试剂瓶中？实验室中为什么久置硝酸呈黄色？硝酸到底有哪些化学性质呢？下面我们通过实验一起来探究。 【方法导引】可从运用观察、分类、实验、比较的方法来预测硝酸的化学性质，然后设计实验进行预测。 认真阅读课本80页“观察·思考”，完成探究实验，仔细观察记录硝酸的一系列化学性质，并分析出现此现象的原因。 【思考总结】硝酸的化学性质有哪些，并用化学方程式举例说明。
第二节地图 教学目标： 1.比例尺及其表示方法 2.在有经纬网的地图上判别方向 3.在等高线地形图、分层设色地形图上辨别地面的高低起伏和地形类型 4.根据需要选择常用地图，查找所需要的地理信息，养成在日常生活中运用地图的习惯。 5.知道电子地图，遥感图像等在生产、生活中的用途。 教学重点： 1.比例尺的大小与地图内容的详略关系 2.在有经纬网的地图上辨别方向 3.等高线地形图的判读 教学难点： 1.比例尺的大小与地图内容的详略关系 2.在有经纬网的地图上辨别方向 3.等高线地形图的判读 教学准备： 1. 教学挂图：世界地形图、中国政区图、北京市地图等。 课时安排：2课时 教学过程： 第二节地图第一课时 迷语导入：“容纳千山万水，胸怀五湖四海，藏下中外名城，浑身绚丽多彩。”（迷底：地图）同学们猜得对，是地图，今天我们就来学习地图的知识。 板书：第三节地图 提问：一张地图怎么能容下千山万水、五湖四海、中外名城呢？ 学生：把实物缩小，用符号表示…… 提问：下边我们就实验一下，把实物画在纸上。
学生活动：用尺子测量自己课桌的长度和宽度（60×40），然后画在笔记本上；请一学生画在黑板上 提问： 同学们画的非常好，谁能告诉大家，画图的时候首先要注意的一点是什么？ 学生： 把课桌缩小。 提问： 你们把课桌缩小了多少倍？ 学生：缩小了10倍 提问： 我们把图上距离与实地距离之比叫做比例尺。写成1：10（注意单位用厘米）。 板书：一、地图上的比例尺：表示图上距离比实地距离缩小的程度 比例尺= 学生活动：打开地图册，找一找地图上的比例尺，请一学生写在黑板上 （根据学生写的比例尺的形式归纳出比例的三种表示形式） 板书：比例的三种表示方式：数字式、线段式、文字式 提问： 数字式比例尺能清晰表现地图缩小的倍数，线段式比例尺可以直接在地图上量算，文字式比例尺能清楚表示比例尺的含义。三种形式可以相互转换。注意转换时单位换算：由千米换算成厘米时，要在千米数字后加上五个零，由厘米换算成千米时，要在厘米数字中去掉五个零。 学生活动： 1）写出下列表格中的比例尺的其他两种形式 数 字 式 线 段 式 文 字 式 图上1厘米代表实地距离500千米 0 50千米 1：500000 2）读“北京城区”图，此图的比例尺是什么形式？从文化宫到美术馆大致有多远？能不能 知道？ 提问：地图上的比例尺能表示地图缩小的程度，可以用来量算距离，看地图不仅要会读比例 尺，还要会在地图上辨别方向。 板书：二、地图上的方向 演示：指导学生读Ｐ１９“Ｃ图－ｃ”、分组讨论回答下列问题： 1）经线指示什么方向，纬线指示什么方向？ 2）标出图中甲、乙、丙三点的东、西、南、北四个方向 实地距离 图上距离
第3讲晶体结构与性质 【考纲点击】 (1)了解晶体的类型，了解不同类型晶体中构成微粒及微粒间作用力的区别；(2)了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响；(3)了解分子晶体结构与性质的关系；(4)了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系；(5)理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质，了解金属晶体常见的堆积方式；(6)了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 1.常见晶体模型 晶体晶体结构晶体详解 离子晶体NaCl (型) (1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－ (Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻 的Na＋有12个。(2)每个晶胞中含4个 Na＋和4个Cl－ CsCl (型) (1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8 个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs ＋(Cl－)有6个。(2)如图为8个晶胞，每个 晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ CaF2 (型) 在晶体中，每个F－吸引4个Ca2＋，每个 Ca2＋吸引8个F－，Ca2＋的配位数为8，F －的配位数为4 金属晶体简单立 方堆积 典型代表Po，空间利用率52%，配位数 为6
体心立方堆积典型代表Na、K、Fe，空间利用率68%， 配位数为8 六方最密堆积典型代表Mg、Zn、Ti，空间利用率74%， 配位数为12 面心立方最密堆积典型代表Cu、Ag、Au，空间利用率74%， 配位数为12 分子晶体干冰 (1)8个CO2分子构成立方体且在6个面 心又各占据1个CO2分子。(2)每个CO2 分子周围等距紧邻的CO2分子有12个 混合型晶体石墨 晶体 层与层之间的作用力是分子间作用力， 平均每个正六边形拥有的碳原子个数是 2，C采取的杂化方式是sp2杂化 原子晶体金刚石 (1)每个碳原子与相邻的4个碳原子以共 价键结合，形成正四面体结构。(2)键角 均为109°28′。(3)最小碳环由6个C组成 且六原子不在同一平面内。(4)每个C参 与4条C—C键的形成，C原子数与C—C 键数之比为1∶2 SiO2 (1)每个Si与4个O以共价键结合，形成 正四面体结构。(2)每个正四面体占有1 个Si，4个“ 1 2O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2。 (3)最小环上有12个原子，即6个O，6 个Si 2.物质熔沸点高低比较规律 (1)不同类型晶体熔沸点高低的比较 一般情况下，不同类型晶体的熔沸点高低规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石>NaCl>Cl2；金属晶体>分子晶体，如：Na>Cl2(金属晶体熔沸点有的很
第2课时利用导数研究函数的极值、最值 考点一利用导数解决函数的极值问题多维探究 角度1根据函数图象判断函数极值 【例1－1】已知函数f(x)在R上可导，其导函数为f′(x)，且函数y＝(1－x)f′(x)的图象如图所示，则下列结论中一定成立的是() A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1) B.函数f(x)有极大值f(－2)和极小值f(1) C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(－2) D.函数f(x)有极大值f(－2)和极小值f(2) 解析由题图可知，当x<－2时，f′(x)>0；当－2
x (0，2) 2 (2，＋∞) f ′(x ) ＋ 0 － f (x ) ln 2－1 故f (x )在定义域上的极大值为f (x )极大值＝f (2)＝ln 2－1，无极小值. (2)由(1)知，函数的定义域为(0，＋∞)， f ′(x )＝1 x －a ＝1－ax x (x >0). 当a ≤0时，f ′(x )>0在(0，＋∞)上恒成立， 即函数在(0，＋∞)上单调递增，此时函数在定义域上无极值点； 当a >0时，当x ∈? ? ? ??0，1a 时，f ′(x )>0， 当x ∈? ?? ?? 1a ，＋∞时，f ′(x )<0， 故函数在x ＝1 a 处有极大值. 综上可知，当a ≤0时，函数f (x )无极值点， 当a >0时，函数y ＝f (x )有一个极大值点，且为x ＝1 a . 规律方法 运用导数求可导函数y ＝f (x )的极值的一般步骤：(1)先求函数y ＝f (x )的定义域，再求其导数f ′(x )；(2)求方程f ′(x )＝0的根；(3)检查导数f ′(x )在方程根的左右的值的符号，如果左正右负，那么f (x )在这个根处取得极大值；如果左负右正，那么f (x )在这个根处取得极小值.特别注意：导数为零的点不一定是极值点. 角度3 已知函数的极(最)值求参数的取值 【例1－3】 已知函数f (x )＝ln x . (1)求f (x )图象的过点P (0，－1)的切线方程； (2)若函数g (x )＝f (x )－mx ＋m x 存在两个极值点x 1，x 2，求m 的取值范围. 解 (1)f (x )的定义域为(0，＋∞)，且f ′(x )＝1 x . 设切点坐标为(x 0，ln x 0)，则切线方程为y ＝1 x 0 x ＋ln x 0－1. 把点P (0，－1)代入切线方程，得ln x 0＝0，∴x 0＝1. ∴过点P (0，－1)的切线方程为y ＝x －1. (2)因为g (x )＝f (x )－mx ＋m x ＝ln x －mx ＋m x (x >0)，
第三章第一节水的电离 1、水是一种极弱的，它能微弱的电离，离方程式为，可简写为。水的离子积常数的表达式为，25℃水的离子积常数K W = ，升温时，水的电离平衡移动，c(H+)= c(OH－) 10-7mol/L， 100℃时，纯水中c(H+)= c(OH－)=10-6 mol/L，则K W = 。 2、水的电离是吸热的，故升温，水的电离平衡向移动，降温，电离平衡向移动，降温时水电离出的c(H+)和c(OH－)都。 3、向水中加酸，水的电离平衡向移动，水电离出的c(H+)和c(OH—)都，若加碱，平衡向移动，水电离出的c(H+)和c(OH—)都，只要温度一定，K W ；向水中加入能水解的盐，水的电离平衡向移动，水电离出的c(H+)和c(OH—)都，温度不变则K W 。 4、常温下，酸性溶液中，c(H+) c(OH-)，c(H+) 1×10-7mol/L 中性溶液中，c(H+) c(OH-) 1×10-7mol/L 碱性溶液中，c(H+) c(OH-)，c(H+) 1×10-7mol/L 溶液酸碱性的本质判断标准是。 5、pH可以用来表示溶液酸碱性的强弱，计算溶液pH的表达式为，反之，如果知道了溶液的pH，也可用pH来表示溶液中c(H+)和c(OH—)，如c(H+)= ,c(OH —)= 。 6、100℃时，纯水pH=6，那么酸性溶液的pH ，碱性溶液的pH 。 7．常温下，某溶液中水电离出的c(OH－)=1×10-13mol/L，对该溶液的叙述正确的是（）A．溶液一定显酸性 B．溶液一定显碱性 C．溶液一定显中性 D．溶液可能是c(OH－)=0.1mol/L的溶液8．将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是（） A．水的离子积变大，pH变小，呈酸性B．水的离子积不变，pH不变，呈中性C．水的离子积变小，pH变大，呈碱性D．水的离子积变大，pH变小，呈中性9．下列说法正确地是（） A．盐酸溶液中无氢氧根离子B．氢氧化钠溶液中无氢离子 C．氯化钠溶液中既无氢氧根离子也无氢离子 D．常温下，任何物质的水溶液中都有H+和OH－且K w＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14 10．下列水溶液肯定是酸性的是（） A．含氢离子的溶液B．能使酚酞显无色的溶液 C．pH<7的溶液D．c(H＋)>c(OH-)的溶液 11．下列试纸，使用时预先不能用蒸馏水润湿的是（） A．红色石蕊试纸B．蓝色石蕊试纸C．淀粉KI试纸D．pH试纸12．（1）25℃时, 0.05 mol/LH2SO4溶液的pH= ；0.05 mol/LBa(OH)2溶液c(H+)= 。 （2）某温度下纯水中的c（H+）= 2×10-7mol/L，则此时溶液中的c（OH-）= ；若温度不变，滴入稀盐酸，使c（H+）= 5×10-4mol/L，则溶液中c（OH-）= 。
2021年高中化学 第三章 第一节 第1课时 醇课后作业（含解析）新人教 版选修5 目标要求 1.从乙醇断裂化学键的角度学习乙醇的化学性质。2.由乙醇的化学性质类比醇类的化学性质，了解多元醇的用途。 一、醇的概述 1．概念 ________与________或____________的碳原子相连的化合物，也可以看作是烃分子里的氢原子(苯环上的氢原子除外)被________取代后的生成物。 2．分类 按所含羟基数目可分为????? 醇，如 等； 醇，如 等； 醇，如 等。 3．通式 饱和一元醇的通式为__________或__________。 4．醇类的物理性质 (1)乙二醇、丙三醇的物理性质 都是____色、______、有____味的液体，都____溶于水和乙醇，其中________可作汽车用防冻液，________可用于配制化妆品。 (2)醇的沸点规律 ①相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点____烷烃，这是由于醇分子间存在______。另外，甲醇、乙醇、丙醇均可与水以______________，是由于____________ ________________________________________________________________________。 ②具有相同碳原子数的饱和醇，分子内的羟基个数越多，沸点越________。 二、乙醇的化学性质 醇的化学性质主要由官能团羟基决定，氧原子吸引电子能力________碳原子和氢原子，所以碳氧键和氢氧键易断裂。以乙醇为例，可发生如下反应 1．与钠等活泼金属反应 反应方程式为______________________。 2．消去反应 乙醇在______作用下，加热到______时可生成乙烯。化学方程式为_________。 3．取代反应 (1)与氢溴酸反应 化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (2)分子间脱水反应 化学方程式为 ________________________________________________________________________。