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文檔簡介
1、第二節(jié) 原子晶體,高淳縣湖濱高級中學高二化學備課組 執(zhí)教人:徐金娣,復習提問: 1、什么是分子晶體?試舉例說明。 2、分子晶體通常具有什么樣的物理性質? 3、典型的分子晶體有哪些?,思考與交流,比較CO2和SiO2的一些物理性質和結構,試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。,二、原子晶體 1、定義:原子間以共價鍵相結合而形成的空間網狀結構的晶體。 2、構成微粒: 3、微粒之間的作用: 4、氣化或熔化時破壞的作用力: 5、物理性質: 熔沸點高,硬度大,難溶于一般溶劑。 (共價鍵鍵能越大,熔沸點越高,硬度越大),原子,共價鍵,共價鍵,6、常見原子晶體 (1)某些非金屬單質:硼(B)、硅(Si)、鍺(
2、Ge)、金剛石(C)等 (2)某些非金屬化合物:SiC、BN等 (3)某些氧化物:SiO2、Al2O3等,10928,金剛石的晶體結構示意圖,共價鍵,思考: (1)在金剛石晶體中,C采取什么雜化方式?每個C與多少個C成鍵?形成怎樣的空間結構?每個碳原子周圍緊鄰的碳原子有多少個?最小碳環(huán)由多少個碳原子組成?它們是否在同一平面內? (2)在金剛石晶體中,C原子個數(shù)與CC鍵數(shù)之比為多少? (3)12克金剛石中CC鍵數(shù)為多少NA?,7、典型的原子晶體,金剛石的結構特征:在金剛石晶體里 每個碳原子都采取SP3雜化,被相鄰的4個碳原子包圍,以共價鍵跟4個碳原子結合,形成正四面體,被包圍的碳原子處于正四面體
3、的中心。這些正四面體向空間發(fā)展,構成一個堅實的,彼此聯(lián)結的空間網狀晶體。金剛石晶體中所有的CC鍵長相等,鍵角相等(10928);晶體中最小的碳環(huán)由6個碳組成,且不在同一平面內;晶體中每個C參與了4條CC鍵的形成,而在每條鍵中的貢獻只有一半,故C原子與CC鍵數(shù)之比為:1 :(4 x )= 1:2,180,10928,Si,o,二氧化硅的晶體結構示意圖,共價鍵,思考1:在SiO2晶體中每個硅原子周圍緊鄰的氧原子有多少個?每個氧原子周圍緊鄰的硅原子有多少個?在SiO2晶體中硅原子與氧原子個數(shù)之比是多少? 思考2:在SiO2晶體中每個硅原子連接有幾個共價鍵?每個氧原子連接有幾個共價鍵?硅原子個數(shù)與Si
4、O共價鍵個數(shù)之比是多少?氧原子個數(shù)與SiO共價鍵個數(shù)之比是多少? 3:在二氧化硅的晶體結構中,最小的環(huán)由幾個原子構成?,SiO2的結構特征:在SiO2晶體中 1個Si原子和4個O原子形成4個共價鍵,每個Si原子周圍結合4個O原子;同時,每個O原子跟2個Si原子相結合。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狀的晶體。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)。 1mol SiO2中含4mol SiO鍵,1、怎樣從原子結構的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次下降? 2“具有共價鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對嗎?為什么?,探究思考,莫氏硬度是表示礦物硬
5、度的一種標準,1824年由德國礦物學家莫斯(Frederich Mohs)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生劃痕,用測得的劃痕的深度來表示硬度。,資料 莫氏硬度,小結1:分子晶體與原子晶體的比較,相鄰原子間以共價鍵相結合而形成空間網狀結構,分子間以分子間作用力結合,原子,分子,共價鍵,分子間作用力,很大,較小,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,小結2:判斷晶體類型的方法,1、依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷:構成原子晶體的微粒是原子,原子間的作用力是共價鍵,構成分子晶體的微粒是分子
6、,分子之間的作用力是分子間作用力。 2、依據(jù)物質的分類判斷 3、依據(jù)晶體的熔點判斷:原子晶體的熔點高,一般在1000以上,分子晶體的熔點低,常在幾百度以下甚至更低 4、依據(jù)導電性判斷:分子晶體為非導體,部分分子溶于水能導電,原子晶體多為非導體,有些為半導體,如:硅、鍺 5、依據(jù)硬度和機械性能判斷:原子晶體硬度大,分子晶體硬度小,一種結晶形碳,有天然出產的礦物。鐵黑色至深鋼灰色。質軟具滑膩感,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
7、筆芯等。,知識拓展石墨,石墨晶體結構,知識拓展石墨,石墨,1、石墨為什么很軟? 2、石墨的熔沸點為什么很高(高于金剛石)?,3、石墨屬于哪類晶體?為什么?,石墨為層狀結構,各層之間是范德華力結合,容易滑動,所以石墨很軟。,石墨各層均為平面網狀結構,碳原子之間存在很強的共價鍵(大鍵),故熔沸點很高。,石墨為混合鍵型晶體。,練習 1、金剛石(晶體硅結構與此類似),(1)由圖中觀察可知:每個碳原子被相鄰的4個碳原子包圍,以共價鍵跟4個碳原子接個,形成四面體。這些四面體向空間發(fā)展,構成一個堅實的、彼此聯(lián)結的空間網狀晶體。每個 C-C鍵長相等,鍵角均為109。28。,(2)晶體中最小環(huán)由_個C組成且不共
8、面。,6,(3)晶體中C原子數(shù)與C-C 鍵數(shù)之比為: */:*/:,例、如右圖所示,在石墨晶體的層狀結構中,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CC數(shù)為_,石墨中CC夾角為120, CC鍵長為 1.421010 m層間距 3.35 1010 m,2,3,小結:金剛石、石墨的比較,每個環(huán)中,正四面體空間網狀,六邊形平面層狀,共價鍵,共價鍵與范德華力,個原子不同面,個原子同面,6*1/2=3,6*1/2=3,6*1/4=3/2,6*1/3=2,SiO2平面結構,利用金剛石的結構來推斷SiO2的空間結構,SiO2最小的環(huán)有幾個原子組成?,金剛石的結構,12個(6個硅 6個氧),題目:
9、最近科學家發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構成的氣態(tài)團簇分子,如右圖所示。頂角和面心的原子是鈦原子,棱的中心和體心的原子是碳原子,則它的分子式是 ( ) ATiC BTi4C4, CTi14C13 DTi13C14,防止類推中的失誤,C,3、分析下列物質的物理性質,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A,無色晶體,熔融時或溶于水中都能導電_,; http:/www.msd- 玻璃隔斷 qsz84nts 地喝完了,這客人還是安詳?shù)刈谀抢?。?/p>
10、直又給他換了一壺熱茶,說:“您不忙,就喝著茶,多歇息一會兒吧!”然后,耿直迅速轉到后邊的廚房,把這個情況告訴了哥哥和姐姐。他倆也感到這事兒實在是有些奇怪呢。耿英有些不安地說:“莫不是來找麻煩的吧!”耿正說:“你先別著急,繼續(xù)做飯炒菜,我去和他攀談幾句,咱們見機行事也就是了!”又對弟弟說:“你去招待其他客人,這個人交給我吧!”說著,他放下手里的活計,解了圍裙擦把手出來,看到這個中年漢子還坐在柜臺一側的飯桌前安詳?shù)睾炔枘?。不過,看他的面目和表情,卻也并不像是一個不良的人。再將店內店外觀察一番,發(fā)現(xiàn)飯店門外的泡桐樹上拴了一掛騾車。此時已經過午,來吃飯的人大多已經吃罷走了,剩下的幾個都是本鎮(zhèn)上經常來光
11、顧的老顧客了,并沒有一個外地人。因此耿正估計,這掛騾車應該就是此人趕來的了。想到這里,他大大方方地來到這個飯桌前,對這個漢子點點頭,然后也坐了下來,輕輕地問他:“客官貴姓?何方發(fā)財?請問門外的那掛騾拉板車是您的嗎?”這個中年漢子笑了,說:“看來,您就是這個飯店的掌柜的了吧?我免貴姓李,名山人,從杭州來。此趟來景德鎮(zhèn),是給東大街上的正大百貨鋪送絲綢的。今兒個上午剛剛交完貨,門外的那掛騾拉板車是我的。說實話,我是奔您飯店招牌上的南北二字進來的!聽您和那位小哥的口音,你們不是本地人,倒很像是我的老鄉(xiāng)呢!”耿正忍不住一陣驚喜,心想,來景德鎮(zhèn)已經三年多了,還一直沒有遇到一個老鄉(xiāng),聽不到鄉(xiāng)音,更沒有辦法給娘稍書信回去。眼前這位面帶善容,且真帶有一些鄉(xiāng)音,也自稱老鄉(xiāng)的人,莫非是天上掉下來的不成!驚喜之余,耿正也笑了,說:“我們這個小飯店是兄妹三人開的,我們姓耿,我是哥哥。您說得對,我們不是本地人。我聽您這口音也挺順耳的呢!請問您的老家在哪里?。俊苯涍^攀談以后得知,這姓李的中年漢子的老家在山西稷山,十幾歲上隨母親來到杭州,與在那里做小本生意的父親團聚。父親所以給他起山人這個名字,就要他記住,自己是山西稷山人氏。當年,父親在杭州一直都是做一些小本生意維持一家人的生計。但到了他這一輩上,看到做那些個小本生意不但很繁瑣,而且也賺不
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