3-2 分子晶體與原子晶體 (2)原子晶體 課件 2020-2021學年人教版高二化學選修3

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)W：2021.4第三章11、水分子間存在著氫鍵的作用，使水分子彼此結(jié)合而成（H2O）n。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的正四面體，通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體，其結(jié)構(gòu)如圖：試分析：①1mol冰中有

mol氫鍵？②H2O的熔沸點比H2S高還是低？為什么？③已知氫鍵也有方向性，試分析為什么冬季河水總是從水面上開始結(jié)冰？2氫鍵由于氫鍵的方向性，使冰晶體中每個水分子與四面體頂點的4個分子相互吸引，形成空隙較大的網(wǎng)狀體，密度比水小，所以結(jié)的冰會浮在水面上zxxkw課堂練習學習目標1.

掌握原子晶體的概念，能夠區(qū)分原子晶體和分子晶體2.了解金剛石等典型原子晶體的結(jié)構(gòu)特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。重難點：

原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系第二節(jié)分子晶體與原子晶體1.CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過比較試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。2.碳元素和硅元素處于元素周期表中同一主族，為什么CO2晶體的熔、沸點很低，而SiO2晶體的熔沸點很高？4思考交流109o28′SiO共價鍵二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)示意圖5觀察學習①1個Si原子和4個O原子形成4個共價鍵，每個Si原子周圍結(jié)合4個O原子；同時，每個O原子跟2個Si原子相結(jié)合。6SiO2的結(jié)構(gòu)特征在SiO2晶體中實際上：SiO2晶體是由Si原子和O原子按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀的晶體。②最小的碳環(huán)是由6個Si原子和6個O原子組成的12元環(huán)。③1molSiO2中含4molSi—O鍵1、概念二、原子晶體所有的相鄰原子間都以共價鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。構(gòu)成粒子：作用力：原子思考：只由原子形成的晶體一定是原子晶體嗎？共價鍵整塊晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是一個“巨分子”，又稱共價晶體晶體類型原子晶體熔、沸點（高低）硬度溶解性導電性很高很大不溶一般不導電（硅是半導體）3.結(jié)合所學知識分析原子晶體應該具有什么樣的物理性質(zhì)？原子晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺熔點/0C＞355030002700171014101211硬度109.59.576.56.02、原子晶體的性質(zhì)8思考交流5.晶體硅、碳化硅(SiC)的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，比較這三種原子晶體的熔沸點高低？金剛石＞SiC＞晶體硅思考交流4.如何比較原子晶體的熔沸點大??？原子晶體的熔沸點取決于共價鍵的鍵長和鍵能，鍵能越大，鍵長越短，共價鍵越強，熔沸點越高。

結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，共價鍵越強，熔沸點越高①每個碳原子與周圍

個碳原子以

鍵結(jié)合成為

型結(jié)構(gòu),向空間伸展,構(gòu)成彼此聯(lián)結(jié)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。109o28′154pm鍵能：347.7kj/mol熔點：大于35500C硬度：很大3、典型的原子晶體(1)金剛石③最小碳環(huán)上有

個碳原子，每個碳原子被

個環(huán)共用，平均每個環(huán)有

個碳原子，1mol金剛石中含有的C-C共價鍵為

。4共價正四面體sp3②碳原子采取

雜化，鍵角為

。109°28′6121/22mol金剛石二氧化硅SiO114、常見的原子晶體(2)二氧化硅(1)某些非金屬單質(zhì)：(2)某些非金屬化合物：(3)某些氧化物：碳化硅（SiC）氮化硼（BN）二氧化硅（SiO２）Al2O3晶體()硼（B）硅（Si）鍺（Ge）①每個Si原子與周圍

個氧原子形成以

個共價鍵,每個O原子結(jié)合

個Si原子，晶體中Si原子與O原子的個數(shù)比為

。③最小環(huán)上有

個原子，其中包含

個O原子，

個Si原子，1molSiO2中含有的Si-O共價鍵數(shù)目為

。442sp3②Si原子采取

雜化，O-Si-O鍵角為

。109°28′12664NA1：2解釋：結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體熔點越高，例如：金剛石＞碳化硅＞晶體硅6、怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度理解金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次下降？7、“具有共價鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對嗎？為什么？解釋：不對，分子晶體中通常也含有共價鍵，如CO2、O2,某些離子晶體中也含共價鍵，如NaOH、NH4Cl12思考交流莫氏硬度是表示礦物硬度的一種標準，1824年由德國礦物學家莫斯（FrederichMohs）首先提出。確定這一標準的方法是，用棱錐形金剛石鉆針刻劃所試礦物的表面而產(chǎn)生劃痕，用測得的劃痕的深度來表示硬度。資料莫氏硬度1313觀察學習石墨晶體結(jié)構(gòu)模型145、石墨及其結(jié)構(gòu)（混合型晶體）如圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為

，每個C完全擁有C－C數(shù)為

。石墨中C－C夾角為：1200

C－C鍵長：1.42×10－10m層間距：

3.35×10－10m空間層狀結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)俯視圖155、石墨及其結(jié)構(gòu)21.5（混合型晶體）課堂練習一種結(jié)晶形碳，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵黑色至深鋼灰色。質(zhì)軟具滑膩感，可沾污手指成灰黑色。有金屬光澤。六方晶系，成葉片狀、鱗片狀和致密塊狀。密度2.25g/cm3，化學性質(zhì)不活潑。具有耐腐蝕性，在空氣或氧氣中強熱可以燃燒生成二氧化碳。石墨可用作潤滑劑，并用于制造坩鍋、電極、鉛筆芯等。知識拓展－石墨1616觀察學習8、石墨為什么很軟？9、石墨的熔沸點為什么很高（高于金剛石）？10、石墨屬于哪類晶體？為什么？石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，容易滑動，所以石墨很軟。石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強的共價鍵（大π鍵），故熔沸點很高。石墨為混合鍵型晶體。思考交流科學視野（1）金剛石（2）天然金剛石的形成高溫、高壓、長時間在地幔中形成的。（3）金剛石的人工合成①高壓合成②低壓合成18觀察學習1.金剛石、石墨的比較項目金剛石石墨晶體形狀晶體中的鍵或作用力由最少碳原子形成環(huán)的形狀與個數(shù)碳原子成鍵數(shù)每個環(huán)上鍵的平均數(shù)每個環(huán)上原子的平均數(shù)正四面體空間網(wǎng)狀六邊形平面層狀共價鍵共價鍵與范德華力６個原子不同面６個原子同面４３6×1/6=16×1/2=36×1/12=1/26×1/3=2學習小結(jié)2.分子晶體與原子晶體的比較晶體類型原子晶體分子晶體概念組成微粒

作用力熔沸點硬度溶解性導電性相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分子間以分子間作用力結(jié)合原子分子共價鍵分子間作用力很高較低很大較小不溶于任何溶劑部分溶于水不導電，個別為半導體固體和熔化狀態(tài)都不導電，部分溶于水導電學習小結(jié)1、下列各組物質(zhì)的晶體中，化學鍵的類型相同，晶體的類型也相同的是（）A.SO2和SiO2B.CO2和H2OC.BN和HClD.CCl4和KClB2、下列物質(zhì)的晶體直接由原子構(gòu)成的一組是（）①CO2②SiO2③晶體Si④白磷⑤氨基乙酸⑥Fe⑦Na2O⑧固態(tài)HeA.①②③④⑤⑥⑦⑧B.②③④⑥⑧C.②③⑧D.①②⑤⑦⑧C課堂練習3、C60、金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型如下圖所示（石墨僅表示出其中的一層）（1）C60、金剛石和石墨三者互為

；（2）固態(tài)時，C60屬于

（填“離子”、“原子”或“分子”）；A、同分異構(gòu)體B、同素異形體C、同系物D、同位素（3）硅晶體的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，1mol硅晶體中含有硅硅單鍵的數(shù)目約是

NA個。硅、氧原子形成的最小環(huán)上氧原子的數(shù)目是

；（4）石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個正六邊形占有

個碳原子。B分子26222課堂練習4、判斷下列說法的正誤：ⅰ分子晶體中一定存在范德華力，可能有共價鍵ⅱ分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子晶體熔沸點一定越高ⅲ分子晶體中，分子間作用力越大，該物質(zhì)越穩(wěn)定ⅳ非金屬單質(zhì)都是分子晶體ⅴ分子晶體比原子晶體(如金剛石)的熔沸點低，是因為分子晶體中只存在分子間作用力而不存在化學鍵ⅵ干冰(固態(tài)CO2)升華時，分子內(nèi)共價鍵會發(fā)生斷裂√×××××課堂練習①與每個C相鄰有

個Si，與每個Si相鄰有

個C，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體，鍵角

。②虛線所示結(jié)構(gòu)單元中，有

個共價鍵，

個C，

個Si，1molSiC形成

molSi—C；5、根據(jù)SiC的晶體結(jié)構(gòu)回答：44109°28′4144課堂練習課堂練習6、分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型：A、碳化鋁，黃色晶體，熔點2200℃，熔融態(tài)不導電；________________B、溴化鋁，無色晶體，熔點98℃，熔融態(tài)不導電；________________C、五氟化釩，無色晶體，熔點19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_______________D、物質(zhì)A，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導電_____________原子晶體分子晶體

分子晶體

離子晶體課堂練習7.關(guān)于SiO2晶體的敘述中，正確的是(

)A.通常狀況下，60gSiO2晶體中含有的分子數(shù)為NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù))B.60gSiO2晶體中，含有2NA個Si—O鍵C.晶體中與同一硅原子相連的4個氧原子處于同一四面體的4個頂點D.SiO2晶體中含有1個硅原子和2個氧原子C試卷原子晶體答案1-6ADCCCA7.(1)原子熔沸點高，硬度大(2)1260°8.BD9.D10.(1)sp3

極性共價鍵SiC>Si(2)Si