蘇教版選修3專題三《原子晶體》學(xué)案

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1、 最新蘇教版選修 3 專題三《原子晶體》學(xué)案 力與物質(zhì)性質(zhì) 第三單元 原子晶體（一課時(shí)） 審核： ________ 包科領(lǐng)導(dǎo)： _________ 學(xué)生評(píng)價(jià) ________編號(hào) 16 預(yù)習(xí)案 ◆一 .知識(shí)準(zhǔn)備 ◆二 .教材助讀 (閱讀教材 P50 頁相關(guān)內(nèi)容 ,勾畫出本課的重要內(nèi)容 , 解決下列問題。 1、原子晶體的概念： 2、原子晶體共同物理性質(zhì)：熔點(diǎn)和沸點(diǎn)

2、, 硬度 , 一般不導(dǎo)電 , 難溶于一些常 見的溶劑。 3、常見的原子晶體 。 4、典型原子晶體結(jié)構(gòu)分析 （1）金剛石 1 / 5 每個(gè) C 與另 4 個(gè) C 以共價(jià)鍵結(jié)合 , 前者位于 , 后者位于 晶體中均為 C—C, 鍵長相等、鍵角相等 (109 28′ ) ；晶體中最小碳環(huán)由 C 組成且六 者不在同一平面內(nèi)；晶體中每個(gè) C 參與了 4 條 C— C 鍵的形成 , 而在每條鍵中心的貢獻(xiàn)只有 一半 , 故 C原子數(shù)與 C

3、— C 鍵數(shù)之比為 （2）二氧化硅晶體 從其空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中可以看出每個(gè) Si 原子與 O 原子緊鄰成鍵 , 每個(gè) O 原子與 Si 原子緊鄰成鍵 , 晶體中 Si 原子數(shù)與 O原子數(shù)之比為 ,Si 原子與 Si — O 鍵數(shù)目之 比為 。晶體中的最小環(huán)為十二元環(huán) , 其中有 6 個(gè) Si 原子和 6 個(gè) O原子。 5、知識(shí)拓展 石墨晶體模型 層內(nèi)存在共價(jià)鍵、金屬鍵 , 層間以范德華力結(jié)合 , 兼具有原子晶體、金屬晶 2 體、分子晶體的特征。在層 內(nèi) , 每個(gè) C 與

4、3 個(gè) C 形成 C—C 鍵 , 采取 sp 雜 化構(gòu)成正六邊形 , 鍵長相等 , 鍵角相等 ( 均為 120 ) ；在晶體中 , 每個(gè) C 參與 了 3 條 C— C 鍵的形成 , 而在每條鍵中的貢獻(xiàn)只有一半 , 每個(gè)正六邊形平均只占 6＝ 2 個(gè) C,C 原子個(gè)數(shù)與 C－C 鍵數(shù)之比為 2∶ 3 ◆三 . 預(yù)習(xí)自測 1、（ 2010石家莊一檢）下列物質(zhì) 形成的晶體中 , 其中任何一個(gè)原 子都被相鄰的四個(gè)原子 包圍 , 以共價(jià)鍵形成正四面體 , 并向空間伸展成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的是（ ） A. 四氯化碳 B. 石墨 C. 金剛石 D. 二

5、氧化硅 2、（ 2010 全國卷 1） 13．下面關(guān)于 SiO2 晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是（ ） A ．存在四面體結(jié)構(gòu)單元 ,O 處于中心 ,Si 處于 4 個(gè)頂角 B．最小的環(huán)上 ,有 3 個(gè) Si 原子和 3 個(gè) O 原 子 C．最小的環(huán)上 ,Si 和 O 原子數(shù)之比為 1： 2 D．最小的環(huán)上 ,有 6 個(gè) Si 原子和 6 個(gè) O 原子 學(xué)案 2 / 5 ◆ 一．合作探究 1、金剛石、晶體硅、二氧化硅的高低 ,并說明理由。 2、從晶體 的結(jié)構(gòu)分析：成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的都

6、是原子晶體嗎？ ◆二．當(dāng)堂檢測 (2011 濟(jì)南模擬 )2010 年世博會(huì)場館 , 大量的照明材料或屏幕都使用了發(fā)光二極管 (LED) 。目前市售 LED 晶片 , 材質(zhì)基本以 GaAs(砷化鎵 ) 、AlGaInP( 磷化鋁鎵銦 ) 、 InGaN( 氮 化銦鎵 ) 為主。砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖。試回答： (1) 鎵的基態(tài)原子的電子排布式是 _______。 (2) 砷化鎵晶胞中所包含的砷原子 ( 白色球 ) 個(gè)數(shù)為 ______, 與同一個(gè)鎵原子相連的砷原子構(gòu)成的空間 構(gòu)型

7、為 _ _____。 (3) 下列說法正確的是 _________( 填字母 ) 。 A. 砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)與 NaCl 相同 B. 第一電離能： AsGa (4)N 、 P、 As 處于同一主族 , 其氫化物沸點(diǎn)由高到低的順序是 _________ 。 三．課后訓(xùn)練 1 、★下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的是（ ） A ． 食 鹽 和 蔗 糖 熔 化 B ． 鈉 和 硫 熔 化 C．碘和干冰升華 D ．二氧化硅和氧化鈉熔化 2 、 ★ ★

8、 （ 2012 屆 化 學(xué) 預(yù) 測 卷 T9 ） 下 列 說 法 正 確 的 是 （ ） A 、 1mol 二 氧 化 硅 含 4molSi — O 鍵 , 所 以 二 氧 化 硅 的 分 子 式 是 SiO2 B 、組成金屬晶體、原子晶體、分子晶體、離子晶體 四種晶體的物質(zhì)中都含有化學(xué)鍵 3 / 5 C 、球棍模型在研究有機(jī)化學(xué)中起到 非常重要的作用 , 例如 表示丙烯的球棍模型 D 、高鐵酸鉀 (K2FeO4) 是一種新型的自來水處理劑 ,有強(qiáng)氧化性 ,可 消毒殺菌 , 其還原產(chǎn) 物能吸附水中

9、雜質(zhì) 3、★★★（浙江 2012 年高三四校聯(lián)考 T9 ）四種短周期元素 W 、 X、 Y、 Z 的原子序數(shù)依 次增大 ,其原子的最外層電子數(shù)之和為 19,W 和 X 元素原子核的質(zhì)子數(shù)之比為 1：2,X 和 Y 的電子數(shù)之差為 4。下列說法正確的是（ ） A ．原子半徑大?。?Z> Y>X>W B．由 W 元素形成的單質(zhì)一定是原子晶體 ,其熔沸點(diǎn)很高 C．W 、 Y 、 Z 三種元素形成的氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定的是 Z 的氣態(tài)氫化物 D． Y 、 Z 所形成的氧化物的水化物的酸性為 :Y

10、. （ 2011 重慶 ,15 分）用于金屬焊接的某種焊條 , 其藥皮由大理石、水泥、硅鐵等配 制而成。 （ 1） Al 的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 _____________________ ； Al 與 NaOH溶液反應(yīng)的離子方 程式為 ________________________________________________ 。 (2) 30Si 的原子的中子數(shù)為 _________； SiO 2 晶體類型為 __________________ 。 （ 3） Al 3+與 Y n－ 的電子數(shù)相同 ,Y 所在族的各元素的氫化物的水溶液均顯

11、酸性 , 則該族 氫化物中沸點(diǎn)最低的是 ________。 （ 4）焊接過程中 , 藥皮在高溫下產(chǎn)生了熔渣和使 金屬不被氧化的氣體 , 該氣體 是 __________。 （ 5）經(jīng)處理后的熔渣 36.0g （僅含 Fe2O3、Al 2O3、 SiO2 ）, 加入足量稀鹽酸 , 分離 得到 11.0g 固體；濾液中加入過量 NaOH溶液 , 分離得到 21.4g 固體；則此熔渣中 Al 2O3 的質(zhì)量分 數(shù)為 _____________ _____。 解析：本題考察原子的 結(jié)構(gòu)、晶體類型、方程式的書寫以及有關(guān)計(jì)算。

12、 4 / 5 （ 1） Al 在周期表中位于第三周期第Ⅲ A 族 , 其原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ；單質(zhì) 鋁既能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 , 又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 , 與 NaOH 溶液反應(yīng)的離子方程式為 2Al ＋2OH － ＋ 2H 2O=2AlO 2 － ＋ 3H 2↑。 （ 2）在原子符合的表達(dá)式中左上角表示質(zhì)量數(shù) ,左下角表示質(zhì)子數(shù) ,根據(jù)質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子 數(shù)+中子數(shù)可計(jì)算出 30Si 的原子的中子數(shù)為：

13、 30－ 14＝16。 SiO 2 晶體是由 Si 和 O 兩種原子 通過極性共價(jià)鍵形成的原子晶體。 （ 3）在元素周期表中只有第 Ⅶ A 族鹵素原子的氫化物的水溶液才均顯酸性 , 因?yàn)? Al 3+ 與 Y n－ 的電子數(shù)相同 , 所以 Y 是 F 元素。鹵素元素形成的氫化物均屬于分子晶體 , 其沸點(diǎn)隨 分子間作用力的增大而升高 , 但由于 HF 分子中存在氫鍵 , 因 而 HF 的沸點(diǎn)最高 , 所以沸點(diǎn)最 低的是 HCl。 （ 4）由藥皮的

14、成分大理石、水泥、硅鐵可知 , 在高溫下只有大理石才分解產(chǎn)生 CO2, 因 此氣體只能是 CO2 氣體。 （ 5）熔渣中只有 SiO2 與鹽酸不反應(yīng) , 因此 11.0g 是 SiO 2 的質(zhì)量。 Fe2O3、 Al 2O3 溶于鹽 酸分別生成 FeCl3、 AlCl 3,當(dāng)濾液中加入過量 NaOH溶液時(shí) AlCl 3 生成 NaAlO 2,FeCl 3 生成 Fe(OH) 3 沉淀。所以 21.4g 固體是 Fe(OH) 3 的質(zhì)量 , 其物質(zhì)的量為 21.4g 0.2mol , 1

15、07 g mol 1 由鐵原子守恒知 Fe2O3 的物質(zhì)的量為 0.1mol, 其質(zhì)量為 0.1mol 160g mol －1 ＝ 16.0g。熔渣 中 Al 2O3 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 36.0 11.0 16.0 100% 25% 。 36 答案：（ 1） 2Al ＋ 2OH －＋ 2H 2O=2AlO 2 － ＋ 3H 2↑（ 2） 16 原子晶 體 （ 3） HCl （4） CO2 （5） 25% 5 / 5