第2课时原子晶体[明确学习目标]了解原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点;能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系
学生自主学习一、原子晶体及其物理性质1.原子晶体所有原子都以□共价键相互结合形成□三维的共价键网状结构的晶体叫原子晶体
原子晶体又叫□共价晶体
2.常见的原子晶体(1)某些单质,如硼(B)、□硅(Si)、锗(Ge)、□灰锡(Sn)等
(2)某些非金属化合物,如□碳化硅(SiC),俗称□金刚砂、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等
3.原子晶体的物理性质(1)熔点□很高
原子晶体中,原子间以较强的共价键相结合,要使物质熔化就要克服共价键,需要很高的能量
因此,原子晶体一般都具有很高的□熔点
如金刚石的熔点□大于3550℃
(2)硬度□高
如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)难溶于一般的溶剂
二、典型原子晶体的结构分析金刚石(1)每个碳原子都采取□sp3杂化,被相邻的□4个碳原子包围,以□共价单键跟4个碳原子结合,形成□正四面体,被包围的碳原子处于□正四面体的中心
(2)这些正四面体向空间发展,构成一个坚实的、彼此联结的空间网状晶体
(3)金刚石晶体中所有的C—C键键长□相等(154pm),键角□相等(□109°28′)
(4)晶体中最小的碳环由□6个碳组成,且□不在同一平面内
(5)晶体中每个碳参与了□4条C—C键的形成,而在每条键中的贡献只有□一半,故碳原子与C—C键键数之比为□1∶2
1.从结构上说明同族氧化物CO2和SiO2的性质差异
提示:CO2属于分子晶体,由分子间作用力形成晶体,硬度小、熔点低,而SiO2为原子晶体,由共价键构成立体空间网状结构,硬度大,熔点高
2.晶体硅中的最小环为几元环
提示:Si与C为同族元素,晶体硅的结构与金刚石相同,只不过是金刚石结构中的碳原子改为硅原子了