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Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,第三章 晶体结构与性质,第二节 分子晶体与原子晶体,第,2,课时,新课标人教版高中化学课件系列,选修,3,物质结构与性质,2024/11/11,1,思考与交流,CO,2,和,SiO,2,的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断,SiO,2,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,CO,2,晶体的熔、沸点很低，而,SiO,2,晶体的熔沸点很高？,原子晶体,2024/11/11,2,180,10928,Si,O,共价键,二氧化硅晶体结构示意图,原子晶体,2024/11/11,3,SiO,2,的结构特征,在,SiO,2,晶体中,1,个,Si,原子和,4,个,O,原子形成,4,个共价键，每个,Si,原子周围结合,4,个,O,原子；同时，每个,O,原子跟,2,个,Si,原子相结合。实际上，,SiO,2,晶体是由,Si,原子和,O,原子按,1,：,2,的比例所组成的立体网状的晶体,。,最小的碳环是由,6,个,Si,原子和,6,个,O,原子组成的,12,元环。,1mol SiO,2,中含,4mol SiO,键,原子晶体,2024/11/11,4,二、原子晶体,注,：（,1,）,构成原子晶体的粒子是原子，,（,2,）原子间以较强的共价键相结合。,（,3,）整块晶体是一个三维的共价键网状 结构，是一个“巨分子”，又称共价晶体。,思考：,只由原子形成的晶体一定是原子晶体吗？,、概念：,所有的相邻原子间都以共价键,相结合而形成空间立体网状结构的晶体。,原子晶体,2024/11/11,5,晶体类型,原子晶体,熔、沸点（高低）,硬度,溶解性,导电性,2,、原子晶体的性质,很高,很大,不溶,一般不导电（硅是半导体）,某些原子晶体的熔点和硬度,原子晶体,金刚石,氮化硼,碳化硅,石英,硅,锗,熔点,/,0,C,3550,3000,2700,1710,1410,1211,硬 度,10,9.5,9.5,7,6.5,6.0,原子晶体,2024/11/11,6,3,、典型的原子晶体,（,1,）金刚石,在金刚石晶体中每个碳原子被周围,4,个碳原子包围,处于中心的该碳原子以共价键与周围,4,个碳原子结合,成为正四面体型结构,碳以,SP,3,杂化轨道形成共价键。这些结构向空间发展,构成彼此联结的立体网状结构,其中形成的最小环中含,6,个碳原子。每个碳原子被,12,个环共用。,1mol,金刚石中含有的,C-C,共价键数,2mol,。,10928,154pm,键能：,347.7kj/mol,熔点：,大于,3550,0,C,硬度：很大,原子晶体,2024/11/11,7,（,2,）二氧化硅,金刚石,二氧化硅,4,、常见的原子晶体类型,（,1,）某些非金属单质：硼（,B,）硅（,Si,）,锗（,Ge,）,（,2,）某些非金属化合物：碳化硅（,SiC,）氮化硼（,BN,）,（,3,）某些氧化物：,二氧化硅（,SiO,）,Al,2,O,3,晶体,Si,O,原子晶体,2024/11/11,8,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,金刚石 碳化硅 晶体硅,交流与研讨,1,、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？,2,、“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。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，如,CO,2,、,O,2,某些离子晶体中也含共价键，如,NaOH,、,NH,4,Cl,原子晶体,2024/11/11,9,莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准，,1824,年由德国矿物学家莫斯（,Frederich Mohs,）首先提出。确定这一标准的方法是，用棱锥形金刚石钻针刻划所试矿物的表面而产生划痕，用测得的划痕的深度来表示硬度。,资料 莫氏硬度,原子晶体,2024/11/11,10,练习：如图所示，在石墨晶体的层状结构中，每一个最小的碳环完全拥有碳原子数为,，每个,C,完全拥有,C,C,数为,。,石墨中,C,C,夹角为：,120,0,，,C,C,键长：,1.4210,10,m,层间距：,3.35 10,10,m,5,、石墨及其结构（混合型晶体）,空间层状结构,空间结构俯视图,原子晶体,2024/11/11,11,一种结晶形碳，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,2.25g/cm3,，化学性质不活泼。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，并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。,知识拓展石墨,原子晶体,2024/11/11,12,石墨晶体结构,原子晶体,2024/11/11,13,例、如右图所示，在石墨晶体的层状结构中，每一个最小的碳环完全拥有碳原子数为,_,，完全拥有,C,C,数为,_,石墨中,C,C,夹角为,120,，,C,C,键长为,1.4210,10,m,层间距,3.35 10,10,m,2,3,原子晶体,2024/11/11,14,1,、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,、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，碳原子之间存在很强的共价键（大,键）,，故熔沸点很高。,石墨为混合键型晶体,。,原子晶体,2024/11/11,15,6,、科学视野,（,1,）金刚石,（,2,）天然金刚石的形成,高温、高压、长时间在地幔中形成的。,（,3,）金刚石的人工合成,高压合成,低压合成,原子晶体,2024/11/11,16,小结,1,：金刚石、石墨的比较,项目,金刚石,石墨,晶体形状,晶体中的键或作用力,由最少碳原子形成环的形状与个数,碳原子成键数,每个环上键的平均数,每个环上原子的平均数,正四面体空间网状,六边形平面层状,共价键,共价键与范德华力,个原子不同面,个原子同面,61/6=1,61/2=3,61/12=1/2,61/3=2,原子晶体,2024/11/11,17,小结,2,：分子晶体与原子晶体的比较,晶体类型,原子晶体,分子晶体,概 念,组成微粒,作用力,熔沸点,硬 度,溶解性,导电性,相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构,分子间以分子间作用力结合,原子,分子,共价键,分子间作用力,很高,较低,很大,较小,不溶于任何溶剂,部分溶于水,不导电，个别为半导体,固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电,原子晶体,2024/11/11,18,练习,1,、下列各组物质的晶体中，化学键的类型相同，晶体的类型也相同的是（）,A.SO,2,和,SiO,2,B.CO,2,和,H,2,O,C.BN,和,HCl D.CCl,4,和,KCl,B,2,、下列物质的晶体直接由原子构成的一组是（）,CO,2,SiO,2,晶体,Si ,白磷 氨基乙酸 ,Fe Na,2,O ,固态,He,A.B.,C.D.,C,原子晶体,2024/11/11,19,3,、,C,60,、金刚石和石墨的结构模型如下图所示（石墨仅表示出其中的一层）,（,1,）,C,60,、金刚石和石墨三者互为,；,（,2,）固态时，,C,60,属于,（填“离子”、“原子”或“分子”）；,A,、同分异构体,B,、同素异形体,C,、同系物,D,、同位素,（,3,）硅晶体的结构跟金刚石相似，,1mol,硅晶体中含有硅硅单键的数目约是,N,A,个。硅、氧原子形成的最小环上氧原子的数目是,；,（,4,）石墨层状结构中，平均每个正六边形占有,个碳原子。,B,分子,2,6,2,原子晶体,2024/11/11,20,Thanks,谢谢您的观看！,2024/11/11,21,
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