第 十 五卷 增 刊四 川 教 育 学院 学报1 9 9 9·关 于 二 氧 化 硅 晶 体 结 构 图 示 的 思 考四 少1 1 省 大 竹 中学 张 俊 青一、从 一 道 题 说 起在完 成 《 硅 》 这 一 章 内 容 的 教 学 后,在 单 元 练 习 题中,咱们 选 用 了 刘振 贵 教师 所 编 的 《 特 级教 师 帮 你 学 》中 的 一 题 习 题,题 目 如 下: “硅 晶体 的结 构与 金 刚 石 相似。二 氧 化 硅 可 以 看 作 硅 晶 体 中每 两 个 硅 原 子 间 加 入一 个 氧 原 子 形 成 的 晶 体,则 在 二 氧 化 硅 晶 体 中,由 硅、氧 原 子 形 成的 最 小 环 上 共 有 () 个 原 子,其 中 ...

  第 十 五卷 增 刊四 川 教 育 学院 学报1 9 9 9关 于 二 氧 化 硅 晶 体 结 构 图 示 的 思 考四 少1 1 省 大 竹 中学 张 俊 青一、从 一 道 题 说 起在完 成 《 硅 》 这 一 章 内 容 的 教 学 后,在 单 元 练 习 题中,咱们 选 用 了 刘振 贵 教师 所 编 的 《 特 级教 师 帮 你 学 》中 的 一 题 习 题,题 目 如 下: “硅 晶体 的结 构与 金 刚 石 相似。二 氧 化 硅 可 以 看 作 硅 晶 体 中每 两 个 硅 原 子 间 加 入一 个 氧 原 子 形 成 的 晶 体,则 在 二 氧 化 硅 晶 体 中,由 硅、氧 原 子 形 成的 最 小 环 上 共 有 () 个 原 子,其 中 硅 原 子有 () 个.氧原 子 有 () 个” 。解 析:解 答 此 题 的 关 键是 对 金 刚 石 晶 体 结 构 的了解。金 刚 石 晶 体 最 小 碳 环 上 的 碳 原 子 数,在中学 阶 段 还不 能 用核算 方 法 求 得,只 能 通 过 对 模 型 的 观 察 去 认 识、理 解。教 材 中有 金刚 石 的 晶 体 结 构 示 意 图,应 把握:①在 金 刚 石 晶 体中,每 个碳 原 子 以 共 价 键与 四 个碳 原 子结 合,构成 正 四 面 体结 构。 ②在 金 刚 石 的 空 间 网 状 结 构中,碳 原 子 所 结 合 的最小 环 上 有 六 个碳 原 子。本题 中,根 据 对 金 刚 石 晶 体结 构 的 了解,结合 题 目 所 给 信 息 不难 得 出,二 氧 化 硅 晶 体 中,硅 一 氧 原 子 构成的 最 小 环 上有 十 二 个 原 子.其 中硅、氧 原 子 各 六 个。从同 学 们 的 答吉 中,咱们 发 现 一 些 同 学 则 给 出 了 二 氧化 硅 晶 体 中最小 环 上 共 有 八 个 原 子,其 中硅、氧 原 子 各 四 个 的 结 论。究 其 原 因,其 结 论来 自 对 教 材 中 ( 高 中 化 学 必 修讲义 二册 第 六 页 ) 二 氧化 硅 晶 体 平 面 示 意 图 的 回 忆,这 引 起 了我 们 的 思 考。二、思 考教 材 中,二 氧化 硅 晶 体 平 面 意 图 简 明 地 表 示 出 了在 二 氧化 硅 晶体 中,硅 原 子 与氧原 子 的 成键方法,即 一个 硅 原 子 与 四 个 氧 原 子 形 成 共价键 一 个 氧 原 子 与 两个 硅 原 子 成 共价 键,进 而 形 成 空 间 网 状 结 构。 二氧化 硅晶 体平 面 示 意 图 的 缺 陷 也 是 明 显 的。① 未 能准 确 的表明 出 硅 一 氧 原 子 间 的 空 间 位 置 关 系 即 共 价键 的 键 角。( 这 不 可 避 免 ) ② 在 二 氧 化 硅 晶 体 平 面 示 意 图 中.硅 氧原 子 形 成 的最 小 环 由 八个 原 子 组 成,其 中 四 个 硅 原 子四 个 氧 原 子。这 样,在 实 际 的 二 氧化 硅 晶 体 中 不 可 能 以共 价 键 结 合 的 某 些 硅 原子 和 氧 原 子 却 在平 面 示 意 图 中被 表 示 为 相 互 间形 成 了 共 价 键。这 如 同 只是 考 虑 碳 原子 构成 四 个 共价 键,而 把 金 刚 石 的 结 构 画 成 平 面 方 格的 网 状 结构 一 样,简单使 人 得 以 下 过错 定论: “ 金刚 石晶 体 中,碳 原 子 结合 构成 的最 小 环 上 有 四 个 碳 原 子”三、建 议1.能 否 将 教 材中 二 氧化 硅晶 体 平 面 示 意 图 改 为 二氧化 硅 晶 体 结 构 示 意 图。在 高 一 教 材 中,已 有 金 刚 石 晶体 结 构 示 意 图,该 图 中 清 楚的 表 明 了 金 刚 石 晶体 中,碳原 子 之 间 构成 的 共 价 键键 长。键角,碳 原 子 之 间形 成 的正 四 面 体 结构,及 最小碳原 子 环 上 碳 原 子 数是 六 个,学生 对 此 较 熟 悉。晶体 硅 的结 构与 金 刚 石 类 似,二 氧 化 硅晶 体 可 看 作 硅 晶 体 中 每 两 个 硅 原 子 之 间 结合 一 个 氧 原子 形 成 的晶 体, 学 生对 此 将 不 难理 解。2.使 用 现 行 教材,教 学 时 应 尽 可 能 出 示 二 氧化 硅晶 体 结 构模 型。让学 生 通 过 对 实 物 的 观 察、分 析,从 而理 解、把握 二 氧化 硅 晶 体 的结 构。( 据 了 解,不少 学 校 均无 二 氧 化 硅 晶 体结构模 型,需 老 师动 手 制 作 或 购 置 )。3.使用 电 教设 备,制造 二 氧化 硅 晶 体 结 构 灯 片,用于 教育。有 条件 的 校园,可 应 用 计 算 机 优 化 教 学 过 程;购 置或 制 作相 应 课 件,从 而 使 教 学 过 程 更 加 生 动、形 象、直观,提 高 教育 功率。1 2 8