3、原子晶体与分子晶体.pptx

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1、 原子晶体第 2 页的原子晶体从金刚石到钻石科学视野第 3 页的原子晶体 CO2和和SiO2的的一些物理性质如下表所示，通过比较试判一些物理性质如下表所示，通过比较试判断断SiO2晶体是否属于分子晶体。晶体是否属于分子晶体。碳元素碳元素和硅元素处于元素周期表中和硅元素处于元素周期表中同一主族同一主族，为什么，为什么CO2晶体晶体的的熔、沸点很低熔、沸点很低，而，而SiO2晶体晶体的的熔沸点很高熔沸点很高？0 0C熔点熔点0 0C沸点沸点状态（室温）状态（室温）CO2SiO2-56.2-78.417232230气态气态固态固态思考探究SiO2不是不是分子晶体分子晶体第 4 页的原子晶体二、原子晶

2、体二、原子晶体1 1、定义、定义：原子：原子间以间以共价键共价键相结合而形成的相结合而形成的空间网状结构空间网状结构的晶体。的晶体。2 2、构成微粒：、构成微粒：原子原子3 3、微粒之间的作用：、微粒之间的作用：共价键共价键4 4、气化或熔化时破坏的、气化或熔化时破坏的作用力：作用力：共价键共价键根据其根据其组成和微粒间作用力组成和微粒间作用力判断其判断其熔熔沸点高低沸点高低如何？如何？归纳总结第 5 页的原子晶体晶体类型晶体类型原子晶体原子晶体熔、沸点（高低）熔、沸点（高低）硬度硬度溶解性溶解性导电性导电性5 5、原子晶体原子晶体的物理性质的物理性质 很高很高很大很大不溶不溶一般不导电（硅是

3、半导体）一般不导电（硅是半导体）6 6、常见的原子晶体类型常见的原子晶体类型（1 1）某些）某些非金属单质非金属单质：金刚石金刚石金刚石金刚石 硼硼 硅硅 锗锗（2 2）某些）某些非金属化合物非金属化合物：碳化硅（碳化硅（SiC）氮化硼氮化硼（BN）（3 3）某些）某些氧化物氧化物：二氧化硅（二氧化硅（SiO2）归纳总结第 6 页的原子晶体 典型的原子晶体金刚石典型的原子晶体金刚石10928154pm键能：键能：347.7kj/mol熔点：熔点：大于大于35500C硬度：很大硬度：很大（1）在）在金刚石晶体中金刚石晶体中,处于中心的碳原子以处于中心的碳原子以 杂化轨道周围杂化轨道周围 碳原子碳

4、原子形成共价键形成共价键,成为成为 ，1mol金刚石中含有的金刚石中含有的C-C共价键数共价键数 。（3）每个）每个金刚石晶胞占有金刚石晶胞占有 个碳原子。个碳原子。（2）在）在金刚石的金刚石的立体网状立体网状结构中结构中,形成的最小环中含形成的最小环中含 个碳原子个碳原子，每个六元环最，每个六元环最多有多有 个碳原子个碳原子共面，每共面，每个碳原子被个碳原子被 共用共用，每个每个C C键被键被 共用。共用。SP34个个正四面体型结构正四面体型结构2NA 6412个环个环6个环个环8第 7 页的原子晶体二氧化硅的晶体结构二氧化硅的晶体结构10510928SiO共价键共价键动画分析（1 1）1

5、1个个Si原子和原子和4 4个个O原子形成原子形成4 4个共价键个共价键，每个每个Si原子周围结合原子周围结合4 4个个O原子；同时，每原子；同时，每个个O原子跟原子跟2 2个个Si原子原子相结合。实际上，相结合。实际上，SiO2晶体是由晶体是由Si原子原子和和O原子按原子按1 1：2 2的比的比例所组成的立体网状例所组成的立体网状的晶体的晶体。（2 2）最小）最小的碳环是由的碳环是由6 6个个Si原子原子和和6 6个个O原子原子组成的组成的1212元环元环。（3 3）1mol SiO2中含中含4mol SiO键键第 8 页的原子晶体以二氧化硅为原料制造的高科技产品以二氧化硅为原料制造的高科技

6、产品单晶硅单晶硅单晶硅制作的芯片单晶硅制作的芯片硅太阳能电池硅太阳能电池二氧化硅二氧化硅光导纤维光导纤维科学视野第 9 页的原子晶体某些原子晶体的熔点和硬度某些原子晶体的熔点和硬度原子晶体原子晶体 金刚石金刚石 氮化硼氮化硼碳化硅碳化硅石英石英硅硅锗锗熔点熔点/0 0C C355030002700171014101211硬硬 度度109.59.576.56.0怎样从怎样从原子结构角度原子结构角度理解理解金刚石、硅和锗金刚石、硅和锗的的熔点和硬度依次下降？熔点和硬度依次下降？结构结构相似的原子晶体，相似的原子晶体，原子半径越小原子半径越小，键长越短键长越短，键能越大键能越大，晶体晶体熔点越熔点越

7、高高,硬度越大硬度越大。金刚石金刚石 晶体晶体硅硅 晶体锗晶体锗 思考探究第 10 页的原子晶体小结小结2 2：分子晶体与原子晶体的比较：分子晶体与原子晶体的比较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概 念念组成微粒组成微粒 作用力作用力熔沸点熔沸点硬硬 度度溶解性溶解性导电性导电性相邻原子间以共价键相结合相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构而形成空间网状结构分子间以分子间作分子间以分子间作用力结合用力结合原子原子分子分子共价键共价键分子间作用力分子间作用力很高很高较低较低很大很大较小较小不溶于任何溶剂不溶于任何溶剂部分溶于水部分溶于水不导电，个别为半导体不导电，个别为半导体

8、固体和熔化状态都不导固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电电，部分溶于水导电第 11 页的原子晶体1 1、下列、下列关于硅及硅的化合物的叙述不正确的是关于硅及硅的化合物的叙述不正确的是()()硅的晶体结构和金刚石相似，都是原子晶体硅的晶体结构和金刚石相似，都是原子晶体硅是地壳中含量最多的非金属硅是地壳中含量最多的非金属晶体硅是良好的半导体材料晶体硅是良好的半导体材料SiO2是制造光导纤维的重要是制造光导纤维的重要原料原料SiO2分子是由两个氧原子和硅原子组成的分子是由两个氧原子和硅原子组成的SiO2是酸性氧化物，不溶于任何酸是酸性氧化物，不溶于任何酸A.B.C.D.硅在地壳中含量仅次硅在地壳中

9、含量仅次于于氧氧，其晶体为，其晶体为原子原子晶体晶体，其结构与金刚，其结构与金刚石相似，是石相似，是良好的半良好的半导体材料导体材料；二氧化硅；二氧化硅是原子晶体，其结构是原子晶体，其结构中中不存在单个的不存在单个的“SiO2”分子分子，能溶能溶于氢氟酸于氢氟酸。D当堂巩固第 12 页的原子晶体2 2、下列、下列说法正确的是说法正确的是()A原子晶体中只存在非极性共价键原子晶体中只存在非极性共价键B因为因为HCl的相对分子质量大于的相对分子质量大于HF，所以，所以HCl的熔点高于的熔点高于HFC干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂D金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物原子晶体中可能存在非极性共价键，也可能原子晶体中可能存在非极性共价键，也可能存在极性共价键，如存在极性共价键，如SiO2、SiC等等HF晶体中存在氢键，熔点高于晶体中存在氢键，熔点高于HCl晶体晶体干冰升华是物理变化，分子间作用力被破坏，干冰升华是物理变化，分子间作用力被破坏，但分子内共价键不断裂但分子内共价键不断裂不一定是离子化合物，也可能是共价化合物，如不一定是离子化合物，也可能是共价化合物，如AlCl3等等C