原子晶体资料.ppt

《原子晶体资料.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《原子晶体资料.ppt（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、原子晶体思考与交流思考与交流物质物质 NaClNaCl KClKCl RbClRbCl CsClCsCl熔点熔点 801801776776715715646646某些离子晶某些离子晶体的熔沸点体的熔沸点CO2和和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过比的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断较试判断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，为碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么什么CO2晶体的熔、沸点很低，而晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体的熔晶体的熔沸点很高？沸点很高？三种晶体的熔点金刚石金刚石食食 盐盐干干 冰冰晶体的硬度晶体的

2、硬度石墨石墨食食 盐盐金刚石金刚石2、物理性质、物理性质熔熔、沸点高，硬度大，难压缩，一、沸点高，硬度大，难压缩，一般不导电般不导电,难溶于常见溶剂难溶于常见溶剂.问题问题:为什么原子晶体的熔沸点很高为什么原子晶体的熔沸点很高,硬度很大硬度很大?其本质是因为原子晶体中原子通过很强其本质是因为原子晶体中原子通过很强的共价键连接的共价键连接,由于共价键比较牢固由于共价键比较牢固,要拆要拆开它需要消耗很大的能量开它需要消耗很大的能量,所以原子晶体所以原子晶体一般具有较高的熔沸点和较大的硬度一般具有较高的熔沸点和较大的硬度.3 3、常见的原子晶体、常见的原子晶体某些非金属单质：某些非金属单质：金刚石（

3、金刚石（C C）、晶体硅）、晶体硅(Si)(Si)、晶体硼、晶体硼（B B）、晶体锗）、晶体锗(Ge)(Ge)等等某些非金属化合物：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）晶体体某些氧化物：某些氧化物：二氧化硅（二氧化硅（SiO SiO）晶体、）晶体、AlAl2 2O O3 3以下是金刚石和晶体硅的以下是金刚石和晶体硅的熔熔、沸点的比较沸点的比较同为结构相同的原子晶体同为结构相同的原子晶体,为什么金刚为什么金刚石比晶体硅的熔石比晶体硅的熔、沸点高、沸点高?金刚石金刚石晶体硅晶体硅熔点熔点3550355014101410沸点沸点48274827

4、23552355熔化时破坏共价键熔化时破坏共价键晶体晶体 液态液态 气态气态共价键共价键越强越强键长键长越短越短键能键能越大越大熔沸点熔沸点越高越高物质越物质越稳定稳定键长键长:CC C Si 碳化硅碳化硅晶体硅晶体硅 分析：分析：三种晶体均属原子晶体，其熔点决定于它三种晶体均属原子晶体，其熔点决定于它们的键长和键能，键长越短，键能越大，其熔点越高。们的键长和键能，键长越短，键能越大，其熔点越高。由于碳原子半径小于硅原子半径，键长是：由于碳原子半径小于硅原子半径，键长是：C-C C-C 键键 Si-C Si-C 键键 Si-Si 离子晶体离子晶体 分子晶体。分子晶体。下列物质中熔点最高的是A.

5、硫磺硫磺B.金刚石金刚石C.冰冰D.食盐食盐练习练习4判断熔点的大小,说出判断依据 HBr 和 HCl练习练习5 下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是晶体类型也相同的是()()（A A）SOSO2 2 和和 SiO SiO2 2 （B B）CO CO2 2 和和 H H2 2O O （C C）NaCl NaCl 和和 HCl HCl （D D）CClCCl4 4 和和 KCl KClSOSO2 2B SiOSiO2 2COCO2 2 H H2 2O O NaClNaCl HCl HCl CClCCl4 4KClKCl共价键共价键分子晶体

6、分子晶体共价键共价键共价键共价键共价键共价键共价键共价键共价键共价键离子键离子键离子键离子键原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体练习练习6 下列各组物质气化或熔化时，所克服的微粒下列各组物质气化或熔化时，所克服的微粒间的作用（力），属同种类型的是间的作用（力），属同种类型的是()()（A A）碘和干冰的升华）碘和干冰的升华（B B）二氧化硅和生石灰的熔化二氧化硅和生石灰的熔化（C C）氯化钠和铁的熔化）氯化钠和铁的熔化 （D D）水和四氯化碳的蒸发）水和四氯化碳的蒸发A D 分析：分析：构成物质的微粒间作用（力）相同，

7、其实构成物质的微粒间作用（力）相同，其实质就是物质的晶体类型相同。质就是物质的晶体类型相同。均为分子晶体均为分子晶体均为分子晶体均为分子晶体原子晶体，离子晶体原子晶体，离子晶体离子晶体，金属晶体离子晶体，金属晶体练习练习7 最近，科学家研制得一种新的分子，它具最近，科学家研制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，分子式为有空心的类似足球状结构，分子式为C C6060。下列说法正。下列说法正确的是（确的是（）（A A）C C6060是一种新型的化合物是一种新型的化合物（B B）C C6060和石墨都是碳的同素异形体和石墨都是碳的同素异形体（C C）C C6060中含离子键中含离子键 （D

8、D）C C6060的分子量为的分子量为720720 B D 是一种单质是一种单质1260=7201260=720碳元素组成的两种单质碳元素组成的两种单质含共价键含共价键练习练习8（1 1）由构成粒子：）由构成粒子：离子离子-离子晶体离子晶体 分子分子-分子晶体分子晶体 原子原子-原子晶体原子晶体（2 2）由粒子间作用力）由粒子间作用力：离子键离子键-离子晶体离子晶体 共价键共价键-原子晶体原子晶体 分子间作用力分子间作用力-分子晶体分子晶体（3 3）由熔沸点高低及导电性：）由熔沸点高低及导电性：很高很高-原子晶体原子晶体 较高较高-离子晶体离子晶体 较低较低-分子晶体分子晶体 熔融状态能导电熔

9、融状态能导电-离子晶体离子晶体（4 4）由物质类别）由物质类别 强碱、绝大多数盐、部分金属氧化物及过氧化物强碱、绝大多数盐、部分金属氧化物及过氧化物 -离子晶体离子晶体 多数非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物、酸和多数有机物多数非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物、酸和多数有机物 -分子晶体分子晶体 金刚石、晶体硅、晶体二氧化硅、碳化硅金刚石、晶体硅、晶体二氧化硅、碳化硅-离子晶体离子晶体晶体类型判断晶体类型判断从组成上判断（仅限于中学范围）：从组成上判断（仅限于中学范围）：有无金属离子？有无金属离子？(有：离子晶体有：离子晶体)是否属于是否属于“四种原子晶体（四种原子晶体（金刚石、金金刚石

10、、金刚砂（刚砂（SiCSiC）、晶体硅、石英（）、晶体硅、石英（SiOSiO2 2）”？以上皆否定，则多数是分子晶体。以上皆否定，则多数是分子晶体。小结 分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：A、碳化铝，黄色晶体，熔点2200，熔融态不导电；_B、溴化铝，无色晶体，熔点98，熔融态不导电；_C、五氟化钒，无色晶体，熔点19.5，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_D、物质A，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电_原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体复习回顾：复习回顾：对晶体的掌握看懂离子晶体、原子晶体、分子晶体的看懂离子晶体、原子晶体、分子晶体的空间结构图。空间结构图。各种

11、晶体微粒组成、作用力、熔点硬度各种晶体微粒组成、作用力、熔点硬度比较比较由晶体结构图写物质的化学式由晶体结构图写物质的化学式利用已知晶体结构图形进行相似结构的利用已知晶体结构图形进行相似结构的类推类推Si Sio o18010928共价键共价键思考思考2思考思考1SiOSiO2 2晶体中每个晶体中每个SiSi与与_个个O O紧邻紧邻形成的空间结构为形成的空间结构为_,_,_原子位于其中心，原子位于其中心，_原原子占据其四个顶点，每个子占据其四个顶点，每个O O 与与_个个Si Si 紧邻，每个正四面体紧邻，每个正四面体中中SiSi与与O O原子个数分别是原子个数分别是_比值为比值为_。1:2S

12、iOSiO2 2晶体中存在晶体中存在SiOSiO2 2小分子吗小分子吗?SiO?SiO2 2能不能叫分子式能不能叫分子式?思考思考14218010928共价键共价键正四面体正四面体Si4个个O1和和2每个正四面体每个正四面体占有占有1 1个个“完完整的整的Si”Si”、4 4个个“半半O O原子原子”12思考思考2109281218010928共价键共价键正四面体正四面体Si Sio oSiOSiO2 2晶体中晶体中,每个硅原子与它周围每个硅原子与它周围的的4 4个硅原子所形成的空间结构为个硅原子所形成的空间结构为_,SiO_,SiO键的夹角键的夹角(键角键角)为为_,SiO_,SiO2 2晶

13、体中晶体中,最小的最小的硅氧原子环上共有硅氧原子环上共有_个原子，个原子，每个每个SiSi为为_个最小环共有个最小环共有.下列物质的晶体中下列物质的晶体中,不存在分子的不存在分子的 是是 .A A 二氧化硅二氧化硅 B B 二氧化硫二氧化硫C C 二氧化碳二氧化碳 D D 二硫化碳二硫化碳 练习练习A10928共价共价键键思考思考3思考思考36 6结构结构不在不在124 45 5正四面体正四面体1:2晶体中每个晶体中每个C C原子参与原子参与4 4条条C-CC-C键的形成，在每条键中的贡献只有一半。键的形成，在每条键中的贡献只有一半。1 1、金刚石晶体中每个、金刚石晶体中每个C C与与_个个C

14、 C紧邻，由紧邻，由_个个C C组成组成_结构单元。结构单元。2 2、最小碳环由、最小碳环由_个碳原子组个碳原子组成且碳原子成且碳原子_同一个平面内同一个平面内.3 3、金刚石晶体中每个、金刚石晶体中每个C C原子被原子被_个环共有。个环共有。4 4、金刚石晶体中碳原子数与、金刚石晶体中碳原子数与C-CC-C键数之比是键数之比是_已知石墨为碳元素的单质，与金刚石互为同素异形体，已知石墨为碳元素的单质，与金刚石互为同素异形体，石墨具有以下性质和用途：石墨的熔沸点分别为石墨具有以下性质和用途：石墨的熔沸点分别为3652 36973652 3697，4827 4827。石墨具有导电性，是一。石墨具有

15、导电性，是一种很好的电极材料。石墨具有润滑性，工业上常用其种很好的电极材料。石墨具有润滑性，工业上常用其作固体润滑剂。石墨质软呈灰黑色固体，工业上可作作固体润滑剂。石墨质软呈灰黑色固体，工业上可作铅笔芯原料。铅笔芯原料。材料：材料：据有关对石墨的描述推测，石墨是否同金刚石一样据有关对石墨的描述推测，石墨是否同金刚石一样属于原子晶体。属于原子晶体。原子晶体熔沸点高，硬度大，一般不导电，如金刚原子晶体熔沸点高，硬度大，一般不导电，如金刚石。而石墨熔沸点虽高却质软、润滑、能导电，不石。而石墨熔沸点虽高却质软、润滑、能导电，不属于原子晶体。属于原子晶体。问题：问题：分析：分析：石墨晶体是石墨晶体是_结

16、构，结构，每层内碳原子排列成每层内碳原子排列成_,构成构成_结构。同结构。同层内每个碳原子跟其层内每个碳原子跟其他他_个碳原子以较个碳原子以较强的强的_相结合，相结合，使石墨的熔沸点很高，使石墨的熔沸点很高，如同原子晶体。层与如同原子晶体。层与层之间以较弱的层之间以较弱的_结合，使结合，使得片层间易滑动、质得片层间易滑动、质软，如同分子晶体。软，如同分子晶体。片层中存在片层中存在_，石墨能导电，如同金石墨能导电，如同金属晶体。属晶体。石墨的晶体结构石墨中石墨中C CC C夹夹角为角为120120层状层状正六边形正六边形平面的网状平面的网状3共价键共价键分子间作用力分子间作用力能自由移动的电子能

17、自由移动的电子石墨晶体石墨晶体过渡型晶体或混合型晶体过渡型晶体或混合型晶体故正六边形中的碳碳键数为故正六边形中的碳碳键数为61/2=361/2=3，解析：解析：我们可以先选取一个正六边形我们可以先选取一个正六边形此结构中的碳原子数为此结构中的碳原子数为6 6一个碳原子被三个六元碳环共用，一个碳原子被三个六元碳环共用，正六边形中的碳原子数为正六边形中的碳原子数为61/3=261/3=2。六边形中的任一条边（即碳碳键）六边形中的任一条边（即碳碳键）均被均被2 2个正六边形共用，个正六边形共用，所以碳原子数与碳碳键数目比为所以碳原子数与碳碳键数目比为2:32:3。石墨晶体中石墨晶体中,平均每个正六边形占有平均每个正六边形占有的的C C原子数为原子数为_个，占有的个，占有的C-CC-C键键数为数为_个个,C,C原子数与原子数与C-CC-C键数之比键数之比是是_思考思考2:32:32 23 3仔细观察右边的示意图后，回答下列问题：金刚石与石墨的熔点均很高，那么二者熔点是否相同？为什么？若不相同，哪种更高一些？开拓思考题练习练习:金刚石结构中，一个碳原子与金刚石结构中，一个碳原子与 个碳原子成键，个碳原子成键，则每个碳原子实际形成的化学键为则每个碳原子实际形成的化学键为 个；个；a mol a mol金刚石中，碳碳键数为金刚石中，碳碳键数为 molmol。4 42 22a2a