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第2课时原子晶体[学习目标定位] 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。
一、原子晶体的概念、结构及其性质1.概念及组成(1)概念：相邻原子间以共价键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，原子与原子之间的作用力是共价键。
2.两种典型原子晶体的结构(1)金刚石的晶体结构模型如图所示。
回答下列问题：①在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成正四面体结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的立体网状结构。
②晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′，碳原子采取了sp3杂化。
③最小环上有6个碳原子，晶体中C原子与C—C键个数之比为1∶2。
④晶体中C—C键键长很短，键能很大，故金刚石的硬度很大，熔点很高。
(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。
回答下列问题：①每个硅原子都采取sp3杂化，以4个共价单键与4个氧原子结合，每个氧原子与2个硅原子结合，向空间扩展，构成空间网状结构。
②晶体中最小的环为6个硅原子、6个氧原子组成的12元环，硅、氧原子个数比为1∶2。
3.特性由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合，故原子晶体：①熔、沸点很高，②硬度大，③一般不导电，④难溶于溶剂。
4.常见的原子晶体：常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等；某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。
原子晶体的结构特点(1)构成原子晶体的微粒是原子，其相互作用力是共价键。
(2)原子晶体中不存在单个分子，化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系，不是分子式。
例1下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA.①②③④⑤⑥B.②③④⑥C.②③⑥D.①②⑤⑥【考点】原子晶体【题点】原子晶体的一般性质及判断答案C解析CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体，其晶体由分子构成，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。
第三章第二节分子晶体与原子晶体第一课时分子晶体教学目标1、使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。
2、使学生了解晶体类型与性质的关系。
3、使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。
4、知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。
5、使学生主动参与科学探究，体验研究过程，激发他们的学习兴趣。
教学重点、难点重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响从三维空间结构认识晶胞的组成、结构教学方法建议：运用模型和类比方法诱导、分析、归纳教学过程：[引入]我们已经知道，固体有晶体和非晶体之分，绝大多数常见的固体是晶体。
现在给出下列晶体的熔点：甲烷（-182.5℃）氮（-210.1℃）金刚石（3900℃）氧化铝（2030℃），氯化钠（801℃）同为晶体，为什么它们的熔点及其性质有如此大的差异呢？物质结构决定物质性质，我们需要探讨晶体的内部结构来回答这个问题。
分类研究是科学研究的基本方法之一，根据晶体结构的不同，我们把年个吨毫2分为若干类型，其中，只含分子的晶体称为分子晶体。
一、分子晶体1、定义：含分子的晶体称为分子晶体也就是说：分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体分子，就属于分子晶体问：还有哪些属于分子晶看图，如：碘晶体中只含有I2体？2、较典型的分子晶体有非金属氢化物，部分非金属单质，部分非金属氧化物，几乎所有的酸，绝大多数有机物的晶体。
3、分子间作用力和氢键过度：首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识阅读必修2 科学视野教师诱导：分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，也叫范徳华力。
分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响？学生回答：一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子量量越大分子间作用力越大，物质的熔、沸点也越高。
教师诱导：但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不完全符合，如：NH3、H2 O和HF的沸点就出现反常。
HXC60P106, P1010都形成分子晶体，只有很少的一部分和______SiO2,碳化硅,第二节分子晶体和原子晶体一、分子晶体（一）、概念：分子间以______________________ （_____________ , ________________ ）相结合的晶体叫分子晶体。
注意：（1）构成分子晶体的粒子是 ______________________ 。
（2 ）在分子晶体中，分子内的原子间以结合，而相邻分子靠或相互吸引。
（3 ）范德华力化学键的作用：（4 ）分子晶体熔化破坏的是O（二）•分子晶体的物理特性：（1）___ 的熔点和沸点，（2） ______________ 的硬度，________ 挥发， _________ 升华（3）—般都是________ 体，固体和熔融状态都__________________ 导电。
（4）分子晶体的溶解性与溶质和溶剂的分子的___________________ 相关一一____________________思考：1、为什么分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小？原因：分子晶体发生这些变化时_只破坏 __________________________ , ________________ 很弱，克服它时需要的能量小。
所以分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小。
2、为什么分子晶体在晶体和熔融状态均不导电？它们在晶体和熔融状态均不存在_______________________ 。
部分分子晶体溶于水在水分子作用下发生_____________ 导电，如HCI, H2S04 ;有些溶于水与水反应生成_______________________________ 而导电,晶体硼等。
）（四）分子晶体结构特征1. ______________________________ __ 分子密堆积每个分子周围有______________ 个紧邻的分子，如：C60、干冰、12、02——不具有分子密堆积特征P1,CH4,2,冰中1个水分lmol冰周I韦］有mol氢键。
第二节分子晶体与原子晶体第2课时原子晶体第二节分子晶体与原子晶体第2课时原子晶体一、选择题1．下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA．①②③④⑤⑥B．②③④⑥C．②③⑥D．①②⑤⑥答案C2．(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．晶体硅答案C3．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是()A．存在四面体结构单元，O原子处于中心，Si原子处于4个顶角B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子C．最小的环上，Si原子和O原子个数之比为1∶2D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子答案D4．最近科学家成功研制成了一种新型的碳氧化物，该化合物晶体与SiO2的晶体的结构相似，晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合，形成一种无限伸展的空间网状结构。
下列对该晶体的叙述错误的是()A．该晶体是原子晶体B．该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2C．该晶体中碳原子数与C—O键数之比为1∶2D．该晶体中最小的环由12个原子构成答案C5．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键弱答案D6．(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．碘和金刚砂答案B7．(2018·南昌高二检测)氮化碳部分结构如图所示，其中β氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为超硬新材料。
下列有关氮化碳的说法不正确的是()A．氮化碳属于原子晶体B．氮化碳中C为－4价，N为＋3价C．氮化碳的化学式为C3N4D．每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连答案B8．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所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答案B9．下列说法正确的是()A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂。
第二课时考纲要求1、了解原子晶体的概念，掌握原子晶体的熔、沸点，硬度等物理性质。
2、掌握金刚石、晶体硅、二氧化硅等典型晶体的晶胞。
3、理解并掌握原子晶体内原子间作用力的类型。
教学重点晶体类型与性质之间的关系教学难点原子晶体的结构特点【初步感知】原子晶体（共价晶体）1、概念：相邻原子间以相结合而形成空间结构的晶体。
（1）构成原子晶体的粒子是；（2）原子晶体的粒子间以相结合；（3）原子晶体熔化破坏的是。
2、原子晶体的物理特性在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体熔点和沸点，硬度，一般（填导电、不导电），难溶于一些常见的。
3、常见的原子晶体（1）某些非金属单质：如：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等（2）某些非金属化合物：如：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体（3）某些氧化物：二氧化硅晶体【深入学习】1、原子晶体熔、沸点比较规律对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能，共价键越，物质的熔沸点，硬度。
2、典型原子晶体的结构（1）金刚石的晶体结构示意图。
阅读课本P68图3-14思考：①金刚石晶体中，碳原子的杂化方式，碳碳键的夹角；②晶体中，最小碳环中的碳原子数，共用同一碳原子的碳环数；③晶体中，碳原子数与碳碳共价键数之比为（2）二氧化硅晶体结构示意图【思考】①二氧化硅中硅原子和氧原子的个数比为②二氧化硅晶体中硅原子与Si—O键数之比为③二氧化硅晶体中最小环上的原子数为④共用同一硅原子、共用同一氧原子的最小环分别为【迁移运用】1.判断晶体类型的依据(1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。
对分子晶体,构成晶体的微粒是______________，微粒间的相互作用是___________；对于原子晶体，构成晶体的微粒是_______，微粒间的相互作用是___________键。
(2)看物质的物理性质(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。
原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多（3）依据物质的分类判断①金属氧化物，强碱和绝大多数的盐类是_____________。
②大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外）、气态氢化物、非金属氧化物（除SiO2外）、酸、绝大多数有机物（除有机盐外）是_____________③常见的原子晶体单质有金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼等；④常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。
⑤金属单质（除汞外）与合金都是金属晶体。
⑥石墨属于混合型晶体。
2．晶体熔、沸点比较规律：（1）不同晶体类型的物质熔、沸点比较：原子晶体分子晶体（填大于、小于）。
（2）同一晶体类型的物质，需比较晶体内部结构粒子间作用力，作用力越大，熔沸点越高。
【随堂练习】1、填表2、单质硼有晶体和无定形两种，参考下列数据回答：⑴晶体硼的晶体类型属于晶体。
⑵已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中含二十个正三角形，和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。
试推算：这个基本结构单元由个硼原子组成，键角是度，共含个B—B键。
3、有关晶体的下列说法中，正确的是（）A．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定B．原子晶体中共价键越强，熔点越高C．冰熔化时，水分子中共价键发生断裂D．原子晶体中只存在极性共价键，不可能存在其他类型的化学键[基础训练]1．下列晶体中属于原子晶体的是( )A. 氖 B．食盐 C．干冰 D．金刚石2．下列晶体由原子直接构成，且属于分子晶体的是( )A．固态氢 B．固态氖 C．磷 D．三氧化硫3.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4.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5.共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是 ( )A.干冰B.氯化钠C.氢氧化钠D.碘6.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，与键能无关的变化规律是( )A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点7．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′8．结合课本上干冰晶体图分析每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为( ) A．6 B．8 C．10 D．129．干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA元素的最高价氧化物，它们的熔沸点差别很大的原因是( )A．二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量 B．C、O键键能比Si、O键键能小C．干冰为分子晶体，二氧化硅为原子晶体 D．干冰易升华，二氧化硅不能10.最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的是 ( )A.C60是一种新型的化合物B.C60和石墨都是碳的同素异形体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72011.支持固态氨是分子晶体的事实是( )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12.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13.将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。
将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅（Si3N4）固体，氧化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。
则氮化硅所属的晶体类型是( )A. 原子晶体B. 分子晶体C. 离子晶体D. 金属晶体14.2003年美国《科学》杂志报道：在超高压下，科学家用激光器将CO2加热到1800K，成功制得了类似石英的CO2原子晶体。
下列关于CO2晶体的叙述中不正确的是( )A. 晶体中C、O原子个数比为1∶2B. 该晶体的熔点、沸点高、硬度大C. 晶体中C—O—C键角为180°D. 晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构15、氮化硅是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。
下列各组物质熔化时，所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是( )A、硝石和金刚石B、晶体硅和水晶C、冰和干冰D、萘和蒽16.碳化硅（SiC）的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
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. ①③② B. ②③① C. ③①② D. ②①③[拓展提高]17．右图为金刚石的晶体结构。
每个C原子、每条C—C键被多少个六元环共用？18．右图为晶体硼的基本结构单元，已知它为正二十面体(有二十个等边三角形和一定数目的顶角)，每一个顶点各有一个硼原子，通过观察，此基本结构单元由多少硼原子构成？19.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13000C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，原子间都以单键相连，且N原子和N原子，Si原子与Si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)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。
反应的化学方程式为_________________.]第二节分子晶体与原子晶体答案1.D2.B3.A4.D5.D6.CD7.D8.D9.C 10.BD 11.C 12.D 13.A 14.C 15.B 16.A5.[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H—O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。
6.[解析]HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱是它们的共价键键能逐渐减小的原因，与键能有关。
NaF、 NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低是它们的离子键能随离子半径增大逐渐减小的原因。
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 的熔沸点高低由分子间作用力及分子的极性决定。
故选C、D。
7．D 根据金刚石的棱型结构特点可知最小环上碳原子数为6个，任意两个C—C键间夹角为109°288．D 根据干冰结构特点，干冰晶体是一种立方面心结构，每个CO2周围等距离最近的CO2有12个(同层4个，上层4个，下层4个)15．解析：本题考查由物理性质特征推知晶体类型以及如何区别不同晶体的微粒间作用力。
此题为信息迁移题，解答时先由氮化硅的性质（超硬、耐磨、耐高温），可推知是原子晶体。
原子晶体熔化时，要克服共价键。
然后分析比较各选项。
答案B。
16．[解析] 此题是给出新情境的信息迁移题。
给出的新情景。
是碳化硅的一种晶体具有类似金刚石的结构；此题的考查内容，是化学键与晶体结构。
所列三种晶体均是原子晶体，结构相似，晶体内的结合力是呈空间网状的共价键：共价键键长：C-C键< C-S键 < S-S键共价键键能：C-C键> C-S键 > S-S键共价键键长越短，键能越大，则原子晶体的熔点越高。
所以三者的熔点由高到低的顺序是：金刚石、碳化硅、晶体硅。
[答案] A 。
17解析：任意两条相邻的C —C 键参加了2个六元环的形成，每个C 原子可形成4条C —C 键，两面相邻的组合有C 24＝6种，故每个C 原子被6×2＝12个六元环共用。
而每条C —C 键可以与相邻的3条C —C 键两两相邻，故每条C —C 键被3×2＝6个六元环共用。
18解析：该晶体的晶胞由二十个等边三角形构成，而每个等边三角形有3个顶点，这样共有20×3＝60个顶点，但每个顶点又被相邻的5个等边三角形所共有，所以该晶胞实际拥有的顶点数应为： 20×3×51＝12个。
19．[解析] （1）这是一道信息题，从题给信息知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，应是原子晶体。
（2）氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N 原子和N 原子, Si 原子和Si 原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，因此氮化硅的化学式为Si 3N 4。
