3、原子晶体与分子晶体.ppt

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1、第二节第二节 分子晶体和原子晶体分子晶体和原子晶体交流讨论雪花、冰糖、食盐、水晶和电木（酚醛树脂）这些固体是否属于晶体？若不是晶体，请说明理由。为什么不同的晶体，它们的物理性质各不相同？观察与思考：下列两种晶体有什么共同点？碘晶体结构碘晶体结构干冰晶体结构干冰晶体结构一、分子晶体1 1、概念：分子间以分子间作用力（范德华力，氢键）相结合的晶体叫分子晶体。构成粒子：分子（构成分子的原子间以共价键结合）构成粒子间的相互作用：分子间作用力。气化或熔化是破坏的作用力：分子间作用力。稀有气体分子为单原子分子，无共价键。组成和结构相似时，相对分子质量越大分子间作用力越大，熔沸点越高。有氢键时，熔沸点升高。

2、分子晶体有哪些物理特性，为什么？分子晶体有哪些物理特性，为什么？2、分子晶体的物理特性：较低的熔点和沸点较小的硬度（多数分子晶体在常温时为气态或液态）一般都是绝缘体，固态或熔融状态也不导电。溶解性与溶质、溶剂的分子的极性相关相似相溶。原因：分子间作用力很弱原因：分子间作用力很弱下列属于分子晶体的性质的是（）A、熔点1070，易溶于水，水溶液能导电B、能溶于CS2，熔点112.8 ，沸点444.6 C、熔点1400 ，可做半导体材料，难溶于水D、熔点97.81 ，质软，导电，密度0.97g/cm-3B3、典型的分子晶体：部分非金属单质部分非金属单质:X X2 2，O O2 2，H H2 2，S

3、S8 8，P P4 4，C C6060 部分非金属氧化物部分非金属氧化物:COCO2 2，SOSO2 2，NONO2 2，P P4 4O O6 6、P P4 4O O1010所有非金属氢化物所有非金属氢化物：H H2 2O O，H H2 2S S，NHNH3 3，CHCH4 4，HXHX几乎所有的酸几乎所有的酸：H H2 2SOSO4 4，HNOHNO3 3，H H3 3POPO4 4大多数有机物大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖乙醇，冰醋酸，蔗糖下列属于分子晶体的一组物质是（）A、CaO、NO、COB、CCl4、H2 O2、HeC、CO2、SO2、NaClD、CH4、O2、Na2 OB下列属于

4、分子晶体的是下列属于分子晶体的是（B）A、CaO、NO、COB、Cl2、H2O2、HeC、CO2、SO2、MgCl2D、CH4、NH3、NaOH下列性质符合分子晶体的是（下列性质符合分子晶体的是（B）A、熔点是、熔点是1070，易溶于水，水溶液能导电。，易溶于水，水溶液能导电。B、熔点是、熔点是10.31，液态不导电，水溶液能导电。，液态不导电，水溶液能导电。C、不能溶于水，熔点是、不能溶于水，熔点是1723，沸点是，沸点是2230。D、熔点是、熔点是97.81，质软、导电，密度是，质软、导电，密度是0.97g/cm3。当干冰熔化或汽化时，发生变化的是（当干冰熔化或汽化时，发生变化的是（）A、

5、CO2分子内分子内CO键键B、CO2分子间作用力分子间作用力C、CO2分子间作用力和分子间作用力和CO键键D、OO键发生变化键发生变化B4 4、分子晶体结构特征、分子晶体结构特征（）只有范德华力，无分子间氢键：分子密（）只有范德华力，无分子间氢键：分子密堆积（每个分子周围有堆积（每个分子周围有1212个紧邻的分子，如：个紧邻的分子，如：C C6060、干冰、干冰 、I I2 2、O O2 2）（）有分子间氢键：不具有分子密堆积特征（）有分子间氢键：不具有分子密堆积特征（如（如：HF HF、冰、冰、NHNH3 3 ）(1)分子的密堆积分子的密堆积（与每个分子距离最近的相同分子共有（与每个分子距离

6、最近的相同分子共有（与每个分子距离最近的相同分子共有（与每个分子距离最近的相同分子共有12121212个个个个 ）氧（O2）的晶体结构碳60的晶胞(1)分子的密堆积分子的密堆积（与（与COCO2 2分子距离最近的分子距离最近的COCO2 2分子共有分子共有1212个个 ）干冰的晶体结构图冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰的结构冰的结构氢键具有方向性氢键具有方向性(2)分子的非密堆积分子的非密堆积思考：思考：1mol冰周围有？冰周围有？mol氢键氢键冰中个水分子周围有个水分子形成冰中个水分子周围有个水分子形成什么空间构型？什

7、么空间构型？归纳要点分子的密度取决于晶体的体积，取决于紧密堆积程度，分子晶体的紧密堆积由以下两个因素决定：（1）范德华力）范德华力（2）分子间氢键）分子间氢键5、分子晶体熔、沸点高低的比较规律、分子晶体熔、沸点高低的比较规律分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间的作用力。分子间作用力越大，物质熔间的作用力。分子间作用力越大，物质熔化和汽化时需要的能量就越多，物质的熔、化和汽化时需要的能量就越多，物质的熔、沸点就越高。沸点就越高。因此，比较分子晶体的熔、沸点高低，因此，比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力（包括范力实际上就是比较分子间作用力（包括

8、范力和氢键）的大小。和氢键）的大小。（1）组成和结构相似的物质，相对分子质量越）组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。如：大，范德华力越大，熔沸点越高。如：O2N2，HIHBrHCl。（2）分子量相等或相近，极性分子的范德华力）分子量相等或相近，极性分子的范德华力大，熔沸点高，如大，熔沸点高，如CON2（3）含有氢键的，熔沸点较高。如）含有氢键的，熔沸点较高。如H2OH2TeH2SeH2S，HFHCl，NH3PH3（4）在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链）在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低。如沸点：正戊烷数越多，熔沸点越低。如沸点：正戊烷异戊烷

9、异戊烷新戊烷；芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构新戊烷；芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构体一般按照体一般按照“邻位邻位间位间位对位对位”的顺序的顺序。思考1是不是在分子晶体中分子间只存在范德华力？思考2为什么冰融化为水时,密度增大？不对，分子间氢键也是一种分子间作用力，不对，分子间氢键也是一种分子间作用力，如冰中就同时存在着范德华力和氢键。如冰中就同时存在着范德华力和氢键。在冰晶体中在冰晶体中,每个分子周围只有每个分子周围只有4个紧邻的水分子个紧邻的水分子,由于水分子之间的主要作用力是氢键由于水分子之间的主要作用力是氢键,氢键跟共价氢键跟共价键一样具有方向性键一样具有方向性,即氢键的存在迫使在四

10、面体中即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分个相邻水分子相互吸引子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不变利用率不变,留有相当大的空隙。当冰刚刚融化为留有相当大的空隙。当冰刚刚融化为液态水时液态水时,热运动使冰的结构部分解体热运动使冰的结构部分解体,水分子间的水分子间的空隙减小空隙减小,密度反而增大。密度反而增大。思考3为何干冰的熔沸点比冰低，密度却比冰大？由于冰中除了范德华力外还有氢键作用，由于冰中除了范德华力外还有氢键作用，破坏分子间作用力较难，所以熔沸点比干冰高。破坏分子间作用力较

11、难，所以熔沸点比干冰高。由于分子间作用力特别是氢键的方向性，由于分子间作用力特别是氢键的方向性，导致晶体中有相当大的空隙，所以相同状况下导致晶体中有相当大的空隙，所以相同状况下体积较大体积较大由于由于CO2分子的相对分子质量分子的相对分子质量H2O，所以，所以干冰的密度大。干冰的密度大。天然气水合物天然气水合物-笼装化合物笼装化合物思考与交流思考与交流CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断SiO2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，为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体的熔沸点很高？18010928SiO共价键二氧化硅晶体结构示意图二氧化硅的

12、晶体结构二氧化碳的晶体结构二、原子晶体二、原子晶体1、概念：、概念：相邻原子间相邻原子间以共价键相结合以共价键相结合而而形成形成空间立体网状结构空间立体网状结构的晶体。的晶体。构成粒子：构成粒子：原子原子构成粒子之间的作用：构成粒子之间的作用：共价键共价键熔化时需克服的作用：熔化时需克服的作用：共价键共价键原子晶体中，成键元素原子原子晶体中，成键元素原子原子晶体中，成键元素原子原子晶体中，成键元素原子半径越小，共价键键能越大，半径越小，共价键键能越大，半径越小，共价键键能越大，半径越小，共价键键能越大，熔点越高。熔点越高。熔点越高。熔点越高。练习练习1、碳化硅、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金

13、刚石的的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中结构，其中C原子和原子和Si原子的位置是交替的。原子的位置是交替的。在下列三种晶体在下列三种晶体金刚石、金刚石、晶体硅、晶体硅、碳碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（）A、B、C、D、A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，晶体熔点越高小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高金刚石硅锗金刚石硅锗交流与研讨交流与研讨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

14、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？解释：不对，分子晶体中通常也含有共价键，解释：不对，分子晶体中通常也含有共价键，如如COCO2 2、O O2 2,某些离子晶体中也含共价键，如某些离子晶体中也含共价键，如NaOHNaOH、NHNH4 4ClCl对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物理特性？在原子晶体中，由于原子间以较强的在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的所以原子晶体的（1 1）熔点和沸点高）熔点和沸点高（2 2）硬度大）硬度大（3 3）一般不

15、导电）一般不导电（4 4）且难溶于一些常见的溶剂）且难溶于一些常见的溶剂 2 2、原子晶体的物理特性、原子晶体的物理特性练习2、根据下列性质判断，属于原子晶体的是（）A、熔点2700 ，导电性好，延展性强B、无色晶体，熔点3550 ，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C、无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ，熔化是能导电D、熔点-56.6，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电B3、分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：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、碳化铝，黄色晶体，熔点2200，熔融态，熔融态不导电；不导电；_B、溴化铝，无色晶体，熔点、溴化铝，无

16、色晶体，熔点98，熔融态不，熔融态不导电；导电；_C、五氟化钒，无色晶体，熔点、五氟化钒，无色晶体，熔点19.5，易溶，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；于乙醇、氯仿、丙酮中；_D、物质、物质A，无色晶体，熔融时或溶于水中都能，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电导电_练习4、下列晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（）A、SO2与SiO2 B、CO2与H2OC、HCl与金刚石 D、CCl4与SiCB3 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：某些非金属单质：某些非金属单质：金刚石（金刚石（金刚石（金刚石（C C C C）、晶体硅）、晶体硅）、晶体硅）、晶体硅(Si)(Si

17、)(Si)(Si)、晶体硼（晶体硼（晶体硼（晶体硼（B B B B）、晶体锗）、晶体锗）、晶体锗）、晶体锗(GeGeGeGe)等等等等某些非金属化合物：某些非金属化合物：某些非金属化合物：某些非金属化合物：碳化硅（碳化硅（碳化硅（碳化硅（SiCSiCSiCSiC）晶体、氮化硼（）晶体、氮化硼（）晶体、氮化硼（）晶体、氮化硼（BNBNBNBN）晶体）晶体）晶体）晶体某些氧化物：某些氧化物：某些氧化物：某些氧化物：二氧化硅（二氧化硅（二氧化硅（二氧化硅（SiOSiOSiOSiO）晶体）晶体）晶体）晶体10928共价键金刚石的晶体结构示意图4 4、原子晶体结构特征、原子晶体结构特征思考：思考：（1）

18、在金刚石晶体中）在金刚石晶体中,C采取什采取什么杂化方式？每个么杂化方式？每个C与多少个与多少个C成成键？形成怎样的空间结构？每个键？形成怎样的空间结构？每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？最小碳环由多少个碳原子组个？最小碳环由多少个碳原子组成？它们是否在同一平面内？成？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原子原子个数与个数与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键数键数为多少为多少NA？1)金刚石的结构特征金刚石的结构特征在金刚石晶体里在金刚石晶体里每个碳原子都采取每个碳原子都采取sp3杂化杂化，被相邻的

19、，被相邻的4个碳原子包围，以共价个碳原子包围，以共价键跟键跟4个碳原子结合，形成正四面体，被包围的碳原子处于正四面个碳原子结合，形成正四面体，被包围的碳原子处于正四面体的中心。体的中心。这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联结的这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联结的空间空间网状晶体网状晶体。金刚石晶体中金刚石晶体中所有的所有的CC键长相等，键角相等（键长相等，键角相等（10928）；晶体中晶体中最小的碳环由最小的碳环由6个碳组成，且不在同一平面内个碳组成，且不在同一平面内；晶体中每个晶体中每个C参与了参与了4条条CC键的形成，而在每条键中的贡献键的形成，而在每条键中的贡献只

20、有一半，故只有一半，故C原子与原子与CC键数之比为键数之比为：1：（4x）=1：218010928SiO共价键二氧化硅晶体结构示意图思考思考1：在：在SiO2晶体中每个硅原子晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个？每周围紧邻的氧原子有多少个？每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个？在个？在SiO2晶体中硅原子与氧原子晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少？个数之比是多少？思考思考2：在：在SiO2晶体中每个硅原子晶体中每个硅原子连接有几个共价键？每个氧原子连连接有几个共价键？每个氧原子连接有几个共价键？硅原子个数与接有几个共价键？硅原子个数与SiO共价键个数之比是多少？

21、氧原子个数与共价键个数之比是多少？氧原子个数与SiO共价键个数之比是多少？共价键个数之比是多少？思考思考3:在二氧化硅的晶体结构中在二氧化硅的晶体结构中,最小的环由几个原子最小的环由几个原子构成构成?2)SiO2的结构特征的结构特征在在SiO2晶体中晶体中1个个Si原子和原子和4个个O原子形成原子形成4个共价键，每个个共价键，每个Si原子周围结合原子周围结合4个个O原子；同时，每个原子；同时，每个O原子跟原子跟2个个Si原子相结合。实际上，原子相结合。实际上，SiO2晶体是由晶体是由Si原子和原子和O原子按原子按1：2的比例所组成的立体网状的晶体的比例所组成的立体网状的晶体。最小的碳环是由最小

22、的碳环是由6个个Si原子和原子和6个个O原子组成的原子组成的12元环。元环。1molSiO2中含中含4molSiO键键思考思考1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？不能。因为原子晶体是一个三维的网状结构，无不能。因为原子晶体是一个三维的网状结构，无小分子存在小分子存在。思考思考2以金刚石为例，说明原子晶体的微观结构与分以金刚石为例，说明原子晶体的微观结构与分子晶体有哪些不同？子晶体有哪些不同？（1）组成微粒不同，原子晶体中只存在原子，没有）组成微粒不同，原子晶体中只存在原子，没有分子。分子。（2）相互作用不同，原子晶体中存在的是共价键）相互作用不同，原子

23、晶体中存在的是共价键。5、原子晶体熔、沸点比较规律、原子晶体熔、沸点比较规律对于原子晶体，一般来说，原子对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能越大，共价键越间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高，硬度越稳定，物质的熔沸点越高，硬度越大。大。原子晶体中，成键元素原子原子晶体中，成键元素原子原子晶体中，成键元素原子原子晶体中，成键元素原子半径越小，共价键键能越大，半径越小，共价键键能越大，半径越小，共价键键能越大，半径越小，共价键键能越大，熔点越高。熔点越高。熔点越高。熔点越高。思考思考3为何为何CO2熔沸点低？而破坏熔沸点低？而破坏CO2分子却分子却比比SiO2更难？更难？因

24、为因为CO2是分子晶体，是分子晶体，SiO2是原子晶是原子晶体，所以熔化时体，所以熔化时CO2是破坏范德华力而是破坏范德华力而SiO2是破坏化学键。所以是破坏化学键。所以SiO2熔沸点高。熔沸点高。破坏破坏CO2分子与分子与SiO2时，都是破坏共价时，都是破坏共价键，而键，而CO键能键能Si-O键能，所以键能，所以CO2分子更稳定。分子更稳定。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，晶体熔点越高小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高金刚石硅锗金刚石硅锗交流与研讨交流与研讨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

25、、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？解释：不对，分子晶体中通常也含有共价键，解释：不对，分子晶体中通常也含有共价键，如如COCO2 2、O O2 2,某些离子晶体中也含共价键，如某些离子晶体中也含共价键，如NaOHNaOH、NHNH4 4ClCl练习练习1、碳化硅、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中结构，其中C原子和原子和Si原子的位置是交替的。原子的位置是交替的。在下列三种晶体在下列三种晶体金刚石、金刚石、晶体硅、晶体硅

26、、碳碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（）A、B、C、D、A(1)比较晶体的熔、沸点时首先判断晶体的类型，如原比较晶体的熔、沸点时首先判断晶体的类型，如原子晶体的熔点高于分子晶体的熔点。子晶体的熔点高于分子晶体的熔点。(2)分子晶体的熔、沸点主要通过比较是否有氢键和相分子晶体的熔、沸点主要通过比较是否有氢键和相对分子质量的大小来判断。对分子质量的大小来判断。(3)原子晶体的熔、沸点主要通过比较共价键的键能大原子晶体的熔、沸点主要通过比较共价键的键能大小来判断。小来判断。分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较晶体类型晶体类型晶体类型晶体类型分子晶体分子晶体分

27、子晶体分子晶体原子晶体原子晶体原子晶体原子晶体结结构构粒子间的作粒子间的作粒子间的作粒子间的作用力用力用力用力性性质质硬度硬度硬度硬度溶、沸点溶、沸点溶、沸点溶、沸点导电导电导电导电溶解性溶解性溶解性溶解性构成晶体粒子构成晶体粒子分子分子原子原子分子间作用力分子间作用力共价键共价键结构、性质结构、性质较小较小较大较大固态和熔融状态固态和熔融状态都不导电都不导电不导电不导电相似相溶相似相溶难溶于常见溶剂难溶于常见溶剂较低较低很高很高【总结】非金属单质是原子晶体还是分子晶体的【总结】非金属单质是原子晶体还是分子晶体的判断方法判断方法（1）依据组成晶体的粒子和粒子间的作用判断：）依据组成晶体的粒子和

28、粒子间的作用判断：原子晶体的粒子是原子，质点间的作用是共价键；原子晶体的粒子是原子，质点间的作用是共价键；分子晶体的粒子是分子，质点间的作用是范德华力。分子晶体的粒子是分子，质点间的作用是范德华力。（2）记忆常见的、典型的原子晶体。）记忆常见的、典型的原子晶体。（3）依据晶体的熔点判断：原子晶体熔、沸点高，）依据晶体的熔点判断：原子晶体熔、沸点高，常在常在1000以上；分子晶体熔、沸点低，常在数百以上；分子晶体熔、沸点低，常在数百度以下至很低的温度。度以下至很低的温度。（4）依据导电性判断：分子晶体为非导体，但部）依据导电性判断：分子晶体为非导体，但部分分子晶体溶于水后能导电；原子晶体多数为非

29、导分分子晶体溶于水后能导电；原子晶体多数为非导体，但晶体硅、晶体锗是半导体。体，但晶体硅、晶体锗是半导体。（5）依据硬度和机械性能判断：原子晶体硬度大，）依据硬度和机械性能判断：原子晶体硬度大，分子晶体硬度小且较脆。分子晶体硬度小且较脆。莫莫氏氏硬硬度度是是表表示示矿矿物物硬硬度度的的一一种种标标准准，18241824年年由由德德国国矿矿物物学学家家莫莫斯斯（FrederichFrederich MohsMohs）首首先先提提出出。确确定定这这一一标标准准的的方方法法是是，用用棱棱锥锥形形金金刚刚石石钻钻针针刻刻划划所所试试矿矿物物的的表表面面而而产产生生划划痕痕，用用测测得得的的划划痕痕的的

30、深度来表示硬度。深度来表示硬度。资料资料莫氏硬度莫氏硬度 一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁黑一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁黑色至深钢灰色。质软具滑腻感，可沾污手指成色至深钢灰色。质软具滑腻感，可沾污手指成灰黑色。有金属光泽。六方晶系，成叶片状、灰黑色。有金属光泽。六方晶系，成叶片状、鳞片状和致密块状。密度鳞片状和致密块状。密度2.25g/cm32.25g/cm3，化学性质，化学性质不活泼。具有耐腐蚀性，在空气或氧气中强热不活泼。具有耐腐蚀性，在空气或氧气中强热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂，可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂，并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。并用于制造坩锅、电

31、极、铅笔芯等。知识拓展石墨知识拓展石墨石墨晶体结构知识拓展石墨知识拓展石墨石墨晶体结构知识拓展石墨知识拓展石墨（1）石墨中）石墨中C原子以原子以sp2杂化；杂化；（2）石墨晶体中最小环为六元环，含有）石墨晶体中最小环为六元环，含有C2个，个，C-C键为键为3；（3）石墨分层，层间为范德华力，硬度小，）石墨分层，层间为范德华力，硬度小，可导电；可导电；（4）石墨中）石墨中r（C-C）比金刚石中）比金刚石中r（C-C）短。短。石墨石墨1、石墨为什么很软？2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？3 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，石

32、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。容易滑动，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（大在很强的共价键（大键）键），故熔沸点很高。，故熔沸点很高。石墨为混合键型晶体石墨为混合键型晶体。例例1.氮化硅（氮化硅（Si3N4）是一种新型的耐高温耐）是一种新型的耐高温耐磨材料，在工业上有广泛用途，它属于磨材料，在工业上有广泛用途，它属于A.原子晶体原子晶体B.分子晶体分子晶体C.金属晶体金属晶体D.离子晶体离子晶体答案：答案：A典型例题典型例题例例2碳化硅（碳化硅（SiC）的一种晶体具有类似金刚石）的一种晶体具

33、有类似金刚石的结构，其中的结构，其中C原子和原子和S原子的位置是交替的。在下原子的位置是交替的。在下列三种晶体列三种晶体金刚石金刚石晶体硅晶体硅碳化硅中，它碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是们的熔点从高到低的顺序是（）A.B.C.D.分析：分析：C与与Si同为同为IVA族元素，它们的相似性表现族元素，它们的相似性表现在金刚石是原子晶体，晶体硅，碳化硅也是原子晶在金刚石是原子晶体，晶体硅，碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大，形成共价键的键体。从碳到硅原子半径逐渐增大，形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与与C之间。三种之间。三种原子晶体，空间结构

34、相似，熔点决定于它们的键长原子晶体，空间结构相似，熔点决定于它们的键长与键能，故熔点从高到低分别是金刚石、碳化硅、与键能，故熔点从高到低分别是金刚石、碳化硅、晶体硅。晶体硅。答案：答案：A例例3 3、单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据、单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据金刚石金刚石晶体硅晶体硅晶体硼晶体硼熔点熔点 382316832573沸点沸点 510026282823硬度硬度 107.09.5（1）晶体硼的晶体类型属于）晶体硼的晶体类型属于_晶体，晶体，理由是理由是_。（2）已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面）已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有体，其中有2

35、0个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有个顶点上各有1个个B原子。通过视察图形及推算，此晶原子。通过视察图形及推算，此晶体结构单元由体结构单元由_个硼原子构成。其中个硼原子构成。其中BB键的键角键的键角为为_。分析：分析：晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间，而金刚石和晶体Si均为原子晶体，B与C相邻与Si处于对角线处，则晶体硼也为原子晶体。晶体硼每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5，每个三角形中有3个这样的点，且晶体B中有20个这样的三角形，因此，晶体B中这样的顶点（B原子）有3/520=1

36、2个。又因晶体硼中的三角形面为正三角形，所以键角为60。答案：答案：原子，晶体硼具有很高的熔沸点和很大的硬度；12，60例例4：石墨晶体的层状结构，层石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构，试回内为平面正六边形结构，试回答下列问题：答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占）图中平均每个正六边形占有有C原子数为原子数为_个、占有的碳个、占有的碳碳键数为碳键数为_个。个。（2）层内）层内7个六元环完全占有个六元环完全占有的的C原子数为原子数为_个，碳原子个，碳原子数目与碳碳化学键数目之比为数目与碳碳化学键数目之比为_.142:323讨论总结分子晶体有什么特点？哪些晶体是分子晶体？原子晶体有什么特点？哪些晶体是原子晶体？氢键对分子晶体的结构与性质有何影响？总结对比原子晶体和分子晶体的差异。原子晶体和分子晶体的差异晶体类型分子晶体原子晶体定义略略组成粒子分子原子粒子间的相互作用分子间作用力共价键物理性质熔沸点低很高硬度小大实例干冰、水等金刚石、硅等晶体类型分子晶体原子晶体定义组成粒子粒子间的相互作用物理性质熔沸点硬度实例