322《原子晶体》课件（新人教版选修3）(共28张PPT).ppt

第二节第二节 分子晶体与原子晶体（分子晶体与原子晶体（2 2）原子晶体原子晶体 CO2和和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。晶体是否属于分子晶体。 碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体晶体的熔沸点很高？的熔沸点很高？二氧化碳的晶体结构示意图二氧化碳的晶体结构示意图二氧化硅晶体结构示意图二氧化硅晶体结构示意图二原子晶体二原子晶体 所有的相邻所有的相邻原子原子间都以间都以共价键共价键相相结合而形成空间立体网状结构的晶体。结合而形成空间立体网状结构的晶体。1. 1. 定义：定义： 2 2、构成微粒：、构成微粒： 3 3、微粒之间的作用：、微粒之间的作用： 4 4、气化或熔化时破坏的作用力：、气化或熔化时破坏的作用力： 原子原子共价键共价键共价键共价键（共价晶体）（共价晶体）观察观察思考思考 对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物理特性？有何物理特性？5. 5. 原子晶体的物理特性原子晶体的物理特性熔点和沸点高；熔点和沸点高；硬度大；硬度大；一般不导电；一般不导电；难溶于一些常见的溶剂难溶于一些常见的溶剂。 晶体熔沸点的高低比较对于分子晶体，一般来说，对于组成和结对于分子晶体，一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点也越高。作用力越大，物质的熔沸点也越高。对于原子晶体，一般来说，原子间键长越对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高，硬度越大。点越高，硬度越大。【归纳归纳】6. 6. 常见的原子晶体常见的原子晶体（1 1）某些非金属单质：）某些非金属单质：金刚石（金刚石（C C）、晶体硅）、晶体硅(Si)(Si)、晶体硼（、晶体硼（B B）、晶体）、晶体锗锗(Ge)(Ge)等等（2 2）某些非金属化合物）某些非金属化合物：碳化硅（碳化硅（SiCSiC）晶体、氮化硼（）晶体、氮化硼（BNBN）晶体）晶体（3 3）某些氧化物：）某些氧化物：二氧化硅（二氧化硅（ SiOSiO）晶体、）晶体、AlAl2 2O O3 3原子晶体的化学式是否可以代表其分子式原子晶体的化学式是否可以代表其分子式, ,为什么？为什么？【思考思考】思考：思考： （1）在金刚石晶体中）在金刚石晶体中,C采取什么采取什么杂化方式？杂化方式？ 每个每个C与多少个与多少个C成键？成键？ 形成怎样的空间结构？形成怎样的空间结构？ 最小碳环由多少个碳原子组成？最小碳环由多少个碳原子组成？ 它们是否在同一平面内？它们是否在同一平面内？ （2）在金刚石晶体中，）在金刚石晶体中，C原子个原子个数与数与CC键数之比为多少？键数之比为多少？ （3）12克金刚石中克金刚石中CC键数为多键数为多少少NA？10928 共价键共价键10928 共价键 7、典型的原子晶体、典型的原子晶体(1) 金刚石金刚石每个每个C周围有周围有 个个C，围成空间，围成空间 图形图形 C的杂化轨道类型是的杂化轨道类型是 。 这些正四面体向空间这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联结的空间网状晶体。发展，构成一个坚实的，彼此联结的空间网状晶体。C原子与碳碳键之比为（原子与碳碳键之比为（ ） 最小碳环为（最小碳环为（ ）且不共面）且不共面4正四面体正四面体SP3杂化杂化1：2六元环六元环18010928Sio共价键共价键（2）SiO2原子晶体原子晶体每个每个Si周围有周围有 个个O,每个每个O周围有周围有 个个SiSi周围的周围的Si围成空间围成空间 图形图形 1mol SiO2中共价键为（中共价键为（ ）mol最小环上有（最小环上有（ ）个原子）个原子42正四面体正四面体412注意：注意：原子晶体中不存在单个分子，它的化学式原子晶体中不存在单个分子，它的化学式代表晶体中各构成粒子的个数比，而不代表真实代表晶体中各构成粒子的个数比，而不代表真实的分子组成。的分子组成。解释：结构相似的原子晶体，原子半径越解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大。碳、硅、锗原小，键长越短，键能越大。碳、硅、锗原子半径依次增大，键长依次增大，键的强子半径依次增大，键长依次增大，键的强度依次减弱。故它们熔点和硬度依次下降。度依次减弱。故它们熔点和硬度依次下降。即金刚石硅锗即金刚石硅锗学学 与与 问问1. 1. 怎样从原子结构角度理解金刚石、硅怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？和锗的熔点和硬度依次下降？2. 2. “具有共价键的晶体叫做原子晶体具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为什么？这种说法对吗？为什么？晶体类型晶体类型原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体概念概念组成微粒组成微粒 作用力作用力熔沸点熔沸点硬度硬度溶解性溶解性导电性导电性难溶于一些常见的溶剂难溶于一些常见的溶剂判断下列说法的正误：判断下列说法的正误：分子晶体中一定存在范德华力，可能有共价键分子晶体中一定存在范德华力，可能有共价键分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体熔沸点分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体熔沸点一定越高一定越高分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定非金属单质都是分子晶体非金属单质都是分子晶体分子晶体比原子晶体分子晶体比原子晶体(如金刚石如金刚石)的熔沸点低，是因的熔沸点低，是因为分子晶体中只存在分子间作用力而不存在化学键为分子晶体中只存在分子间作用力而不存在化学键干冰干冰(固态固态CO2)升华时，分子内共价键会发生断裂升华时，分子内共价键会发生断裂 知识拓展石墨知识拓展石墨zxxkw 1、石墨为什么很软？、石墨为什么很软？ 2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？3、石墨属于哪类晶体？为什么？、石墨属于哪类晶体？为什么？石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。滑动，所以石墨很软。石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大强的共价键（大键），故熔沸点很高。键），故熔沸点很高。石墨为混合键型晶体石墨为混合键型晶体。zxxkw