1、原子晶體,原子晶體 1、定義：原子間以共價鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 2、構(gòu)成微粒： 3、微粒之間的作用： 4、氣化或熔化時破壞的作用力： 5、物理性質(zhì)： 熔沸點高，硬度大，難溶于一般溶劑。 共價鍵鍵能越大，熔沸點越高，硬度越大,原子,共價鍵,共價鍵,掌握,6、常見原子晶體 （1）某些非金屬單質(zhì)：硼（B）、硅（Si）、金剛石（C）等 （2）某些非金屬化合物：SiC、BN等 （3）某些氧化物：SiO2,10928,金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,共價鍵,思考： （1）在金剛石晶體中, 每個C與多少個C成鍵？形成怎樣的空間結(jié)構(gòu)？每個碳原子周圍緊鄰的碳原子有多少個？最小碳環(huán)由多少個碳原子組成？它們

2、是否在同一平面內(nèi)？ （2）在金剛石晶體中，C原子個數(shù)與CC鍵數(shù)之比為多少？ （3）12克金剛石中CC鍵數(shù)為多少NA？,金剛石的結(jié)構(gòu)特征：在金剛石晶體里 每個碳原子都采取SP3雜化，被相鄰的4個碳原子包圍，以共價鍵跟4個碳原子結(jié)合，形成正四面體，被包圍的碳原子處于正四面體的中心。這些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個堅實的，彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。金剛石晶體中所有的CC鍵長相等，鍵角相等（10928）；晶體中最小的碳環(huán)由6個碳原子組成，且不在同一平面內(nèi)；晶體中每個C參與了4條CC鍵的形成，而在每條鍵中的貢獻只有一半，故C原子與CC鍵數(shù)之比為：1 ：（4 x ）= 1：2,180,10928,Si,o,

3、二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,共價鍵,思考1：在SiO2晶體中每個硅原子周圍緊鄰的氧原子有多少個？每個氧原子周圍緊鄰的硅原子有多少個？在SiO2晶體中硅原子與氧原子個數(shù)之比是多少？ 思考2：在SiO2晶體中每個硅原子連接有幾個共價鍵？每個氧原子連接有幾個共價鍵？硅原子個數(shù)與SiO共價鍵個數(shù)之比是多少？氧原子個數(shù)與SiO共價鍵個數(shù)之比是多少？ 思考3 :在二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)中,最小的環(huán)由幾個原子構(gòu)成?,SiO2的結(jié)構(gòu)特征：在SiO2晶體中 1個Si原子和4個O原子形成4個共價鍵，每個Si原子周圍結(jié)合4個O原子；同時，每個O原子跟2個Si原子相結(jié)合。實際上，SiO2晶體是由Si原子和O原子按1：2的比

4、例所組成的立體網(wǎng)狀的晶體。 1mol SiO2中含4mol SiO鍵 最小的碳環(huán)是由6個Si原子和6個O原子組成的12元環(huán)。,教科書 P51,晶體硅（Si） 、金剛砂（SiC）都是與金剛石相似的原子晶體，請根據(jù)表3-6中數(shù)據(jù)分析其熔點、硬度的大小與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。,鍵長: CC CSi Si-Si,所以熔點、硬度: 金剛石SiCSi,結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，成鍵的原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體熔點越高,硬度越大。,晶體類型 離子晶體 金屬晶體 原子晶體,離子鍵 金屬鍵 共價鍵,金屬陽離子和自由電子 原子,少數(shù)很高或很低,NaCl、CsCl,微粒,微粒間作用力,熔沸點,典型實例,三種晶體的

5、比較,金剛石,Cu 、A l,很高,較高,離子,1、下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是（ ） A、石英 B、硫磺 C、干冰 D、食鹽,C,2、干冰氣化時，下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是 A、分子內(nèi)共價鍵 B、分子間作用力 C、分子間距離 D、分子間的氫鍵,BC,3、冰醋酸固體中不存在的作用力是（ ） A、離子鍵 B、極性鍵 C、非極性鍵 D、范德華力,A,練 習(xí),4、分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型： A、碳化鋁，黃色晶體，熔點2200，熔融態(tài)不導(dǎo)電；_ B、溴化鋁，無色晶體，熔點98 ，熔融態(tài)不導(dǎo)電；_ C、五氟化釩，無色晶體，熔點19.5，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_ D、物質(zhì)A，無色晶體，熔

6、融時或溶于水中都能導(dǎo)電_,離子晶體,原子晶體,分子晶體,分子晶體,例、如右圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為_，每個C完全擁有CC數(shù)為_,石墨中CC夾角為120， CC鍵長為 1.421010 m層間距 3.35 1010 m,2,32,練習(xí) 1、金剛石（晶體硅結(jié)構(gòu)與此類似）,（1）由圖中觀察可知：每個碳原子被相鄰的4個碳原子包圍，以共價鍵跟4個碳原子接合，形成四面體。這些四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個堅實的、彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。每個 C-C鍵長相等，鍵角均為109。28。,（2）晶體中最小環(huán)由_個C組成且不共面。,6,（3）晶體中C原子數(shù)與C-C 鍵數(shù)之比為：

7、 */：*/：,5.單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù),晶體硼的晶體類型屬于_晶體，理由是_。 已知晶體硼結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點，每個項點上各有1個B原子。通過視察圖形及推算，此晶體體結(jié)構(gòu)單元由_個硼原子構(gòu)成。其中BB鍵的鍵角為_。共含有_個BB,原子,熔點高、硬度大,12,60,30,4、水分子間存在著氫鍵的作用，使水分子彼此結(jié)合而成（H2O）n。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的正四面體，通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體，其結(jié)構(gòu)如圖：試分析： 1mol 冰中有 mol氫鍵？ H2O的熔沸點比H2S高還是低？為什么？ 已

8、知氫鍵也有方向性，試分析為什么冬季河水總是從水面上開始結(jié)冰？,2,氫鍵,由于氫鍵的方向性，使冰晶體中每個水分子與四面體頂點的4個分子相互吸引，形成空隙較大的網(wǎng)狀體，密度比水小，所以結(jié)的冰會浮在水面上,原子晶體的物理特性,在原子晶體中，由于原子間以較強的共價鍵相結(jié)合，而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以原子晶體的 熔點和沸點高 硬度大 一般不導(dǎo)電 且難溶于一些常見的溶劑,常見的原子晶體,某些非金屬單質(zhì)： 金剛石（C）、晶體硅(Si)、晶體硼（B）等 某些非金屬化合物： 碳化硅（SiC）晶體、氮化硼（BN）晶體 某些氧化物： 二氧化硅（ SiO2）晶體、Al2O3晶體,解釋：結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑

9、越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體熔點越高 金剛石硅鍺,1. 怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度理解金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次下降？,2.“具有共價鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對嗎？為什么？,1. 2003年美國科學(xué)雜志報道：在超高壓下，科學(xué)家用激光器將CO2加熱到1800K，成功制得了類似石英的CO2原子晶體。下列關(guān)于CO2晶體的敘述中不正確的是( ) A. 晶體中C、O原子個數(shù)比為12 B. 該晶體的熔點、沸點高、硬度大 C. 晶體中COC鍵角為180 D. 晶體中C、O原子最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu),C,練 習(xí),2. 氮化硅是一種新合成的材料，它是一種超硬、耐磨、耐高溫的物質(zhì)。下列各組物質(zhì)熔化時，所克服

10、的作用力與氮化硅熔化所克服的微粒間的作用力都相同的是 ( ) A. 硝石和金剛石 B. 晶體硅和水晶 C. 冰和干冰 D. 萘和蒽,B,練 習(xí),3.碳化硅（SiC）具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體金剛石晶體硅碳化硅中，它們的熔點從高到低的順序是 （ ） A. B. C. D. ,A,練 習(xí),4.氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300反應(yīng)獲得。 (1)氮化硅晶體屬于_晶體。 (2)已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且N原子和N原子，Si原子與Si原子不直接相連，同時每個原子都滿足8電子穩(wěn)定

11、結(jié)構(gòu)，請寫出氮化硅的化學(xué)式_. (3)現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發(fā)生反應(yīng)，可得到較高純度的氮化硅。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_.,原子,Si3N4,練 習(xí),石墨的晶體結(jié)構(gòu),石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，碳原子排成六邊形，每個碳原子都與其他3個碳原子以共價鍵結(jié)合，形成平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在層與層之間，是以分子間作用力相結(jié)合的。由于同一層的碳原子間以較強的共價鍵結(jié)合，使石墨的熔點很高。但由于層與層之間的分子間作用力較弱，容易滑動，使石墨的硬度很小。像石墨這樣的晶體一般稱為過渡型晶體或混合型晶體。,仔細(xì)觀察左邊的示意圖后，回答下列問題：金剛石與石墨的熔點均很高，那么二者熔點是否相同？為什么？若不相同，哪種更高一些？,金剛石與石墨的比較,正四面體空間網(wǎng)狀,正六邊形平面層狀,共價鍵,共價鍵與范德華力,6個原子不同面,6個原子同