高二化學原子晶體.ppt

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(zhì)？ 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(zhì)和結(jié)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(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)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(zhì)： 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(zhì)：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(jié)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(jié)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(nèi)？ （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(jié)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(jié)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(jié)的空間網(wǎng)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(nèi)；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(jié)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(jié)構中,最小的環(huán)由幾個原子構成?,SiO2的結(jié)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(jié)合4個O原子；同時，每個O原子跟2個Si原子相結(jié)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(wǎng)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(jié)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(chǎn)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(jié)1：分子晶體與原子晶體的比較,相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構,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(jié)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(zhì)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(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

7、筆芯等。,知識拓展石墨,石墨晶體結(jié)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(jié)構，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，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(jié)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(jié)的空間網(wǎng)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(jié)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(jié)：金剛石、石墨的比較,每個環(huán)中,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,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(jié)構,利用金剛石的結(jié)構來推斷SiO2的空間結(jié)構,SiO2最小的環(huán)有幾個原子組成？,金剛石的結(jié)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(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_,; 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(zhuǎn)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(cè)的飯桌前安詳?shù)睾炔枘亍２贿^，看他的面目和表情，卻也并不像是一個不良的人。再將店內(nèi)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(jīng)過午，來吃飯的人大多已經(jīng)吃罷走了，剩下的幾個都是本鎮(zhèn)上經(jīng)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(jīng)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??？”經(jīng)過攀談以后得知，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