第三單元共價鍵原子晶體

1、,選修 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì),第三單元共價鍵 原子晶體,蘇教版2003課標,武漢市漢鐵高級中學 熊新堂,從金剛石到鉆石,科學視野,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。,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？,0C熔點,0C沸點,狀態(tài)（室溫）,CO2,SiO2,-56.2,-78.4,1723,2230,氣態(tài),固態(tài),思考探究,SiO2不是分子晶體,二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu),180,10928,Si,O,共價鍵,動畫分析,（1）1個Si原子和4個O原子形成4個共價鍵，

2、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。 （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)。 （3）1mol SiO2中含4mol SiO鍵,二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分析,知識探究,以二氧化硅為原料制造的高科技產(chǎn)品,單晶硅,單晶硅制作的芯片,硅太陽能電池,二氧化硅光導纖維,科學視野,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(gòu)的晶體。 2、構(gòu)成微粒：原子 3、微粒之間的作用：共價鍵 4、氣化或熔化時破壞的作用力：共價鍵,根據(jù)其組成和微粒間作用力判斷其熔沸點

3、高低如何？易溶解于一般的溶劑嗎？,歸納總結(jié),5、原子晶體的物理性質(zhì),很高,很大,不溶,一般不導電（硅是半導體）,6、常見的原子晶體類型,（1）某些非金屬單質(zhì)：硼（B）硅（Si）鍺（Ge）,（2）某些非金屬化合物：碳化硅（SiC） 氮化硼（BN）,（3）某些氧化物：二氧化硅（ SiO2） Al2O3晶體,歸納總結(jié),典型的原子晶體金剛石,鍵能： 347.7kj/mol,熔點： 大于35500C,硬度：很大,動畫分析,（1）在金剛石晶體中每個碳原子被周圍4個碳原子包圍,處于中心的該碳原子以共價鍵與周圍4個碳原子結(jié)合,成為正四面體型結(jié)構(gòu)。 （2）碳以SP3雜化軌道形成共價鍵。這些結(jié)構(gòu)向空間發(fā)展,構(gòu)成彼

4、此聯(lián)結(jié)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其中形成的最小環(huán)中含6個碳原子。每個碳原子被12個環(huán)共用。 （3）1mol金剛石中含有的C-C共價鍵數(shù) 2mol。,原子晶體金剛石的結(jié)構(gòu)分析,知識探究,某些原子晶體的熔點和硬度,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？,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,硬度越大。金剛石 晶體硅 晶體鍺,思考探究,知識拓展,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（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

5、硬度,（1）天然金剛石的形成,高溫、高壓、長時間在地幔中形成的。,（2）金剛石的人工合成, 高壓合成, 低壓合成,金剛石的形成,科學視野,高溫高壓,金剛石的人工合成,石墨,金剛石,科學視野,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CC數(shù)為 。,石墨中CC夾角為：1200， CC鍵長： 1.421010 m 層間距： 3.35 1010 m,石墨晶體結(jié)構(gòu),混合型晶體,2,知識拓展,1.5,石墨為什么很軟？ 石墨的熔沸點為什么很高（高于金剛石）？,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

6、鍵（大鍵），故熔沸點很高。,思考探究,小結(jié)1：金剛石、石墨的比較,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,61/6=1,61/2=3,61/12=1/2,61/3=2,課時小結(jié),小結(jié)2：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(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,1、下列關(guān)于硅及硅的化合物的敘述不正確的是( ) 硅的晶體結(jié)構(gòu)和金剛石相似，都是原子晶體 硅是地殼中含量最多的非金屬 晶體硅是良好的半導體材料 SiO2是制造光導纖維的重要原料 SiO2分子是由兩個氧原子和硅原子組成的 SiO2是酸性氧化物，不溶于任何酸 A. B. C. D.,硅在地殼中含量僅次于氧，其晶體為原子晶體，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，是良好的半導體材料；二氧化硅是原子晶體，其結(jié)構(gòu)中不存在單個的“SiO2”分子，能溶于氫氟酸。,D,當堂鞏固,2、下列說法正確的是() A原子晶體中只存在非極性共價鍵 B因為HCl的相對分子質(zhì)量大于HF，所以HCl的熔點高于HF C干冰升華時，分子內(nèi)共價鍵不會發(fā)生斷裂 D金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定是離子化合物,原子晶體中可能存在非