1、原子晶體,第一單元 晶體的類型與性質(zhì),第一節(jié) 離子晶體、分子晶體和原子晶體,原子晶體,原子晶體,思考與交流,某些離子晶體的熔沸點,CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過比較試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。,碳元素和硅元素處于元素周期表中同一主族，為什么CO2晶體的熔、沸點很低，而SiO2晶體的熔沸點很高？,原子晶體,以下是一些有關(guān)晶體性質(zhì)的數(shù)據(jù)，判斷以下晶體是否屬于同種類型。,原子晶體,熔、沸點高,一般不導(dǎo)電,難溶于常見溶劑,原子晶體,Si,o,二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,思考：構(gòu)成以上晶體的粒子是什么？ 粒子間通過什么樣的作用力聯(lián)系在一起？ 以上晶體結(jié)構(gòu)在整

2、體上有什么共同特點？,原子晶體結(jié)構(gòu),原子晶體,三:原子晶體,1、定義:,相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,叫原子晶體.,原子晶體結(jié)構(gòu),(1)構(gòu)成粒子：,(2)粒子間作用力：,(3):原子晶體結(jié)構(gòu)上的共同特點：,原子,共價鍵,空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),原子晶體,三種晶體的熔點,金剛石,食 鹽,干 冰,晶體的硬度,石墨,食 鹽,金剛石,原子晶體,2、物理性質(zhì),熔、沸點高，硬度大，難壓縮，一般不導(dǎo)電,難溶于常見溶劑.,問題:為什么原子晶體的熔沸點很高,硬度很大?,其本質(zhì)是因為原子晶體中原子通過很強(qiáng)的共價鍵連接,由于共價鍵比較牢固,要拆開它需要消耗很大的能量,所以原子晶體一般具有較高的熔沸點和較大

3、的硬度.,原子晶體,3、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）、晶體鍺(Ge)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（ SiO）晶體、Al2O3,原子晶體,同為結(jié)構(gòu)相同的原子晶體,為什么金剛石比晶體硅的熔、沸點高?,原子晶體,熔化時破壞共價鍵,鍵長:CC C Si SiSi,原子晶體熔、沸點的高低與共價鍵的強(qiáng)弱（即鍵能的大?。┯嘘P(guān)。一般說，原子半徑越短，鍵長越短，共價鍵的鍵能越大，熔、沸點越高。,4、原子晶體熔、沸點的影響因素,原子晶體,已知金剛砂即碳化硅(SiC)質(zhì)地堅硬,常作優(yōu)質(zhì)磨料.其結(jié)構(gòu)和金剛石相似

4、,只是碳的骨架結(jié)構(gòu)中有一半位置被硅原子所取代,形成C-Si交替的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).金剛砂屬于 晶體,其熔沸點與金剛石、晶體硅相比,高低順序為 .,練習(xí)1,原子,金剛石碳化硅晶體硅,分析：三種晶體均屬原子晶體，其熔點決定于它,們的鍵長和鍵能，鍵長越短，鍵能越大，其熔點越高。,由于碳原子半徑小于硅原子半徑，鍵長是：,C-C 鍵 Si-C 鍵 Si-Si 鍵,原子晶體,練習(xí)2,化工行業(yè)已合成有一種硬度比金剛石還大的晶體-氮化硅,若已知氮在化合物中顯-3價,推斷: 其化學(xué)式可能是 . (2)其晶體類型是 . (3)你認(rèn)為其硬度比金剛石大的主要原因是 .,Si3N4,原子晶體,鍵能越大,硬度越大,原子晶體,

5、分子,原子,陰陽離子,離子鍵,分子間作用力,共價鍵,較高,較低,高,較大,較小,很大,不溶,練習(xí)3,熔融或水溶液中能導(dǎo)電,不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電,不導(dǎo)電，個別為半導(dǎo)體,一般易溶于水,部分溶于水,（1）、離子晶體、分子晶體、原子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的比較：,原子晶體,（2 ）、化學(xué)鍵和分子間作用力的比較：,（3）、影響晶體物理性質(zhì)（熔沸點）的因素：,相鄰原子或離子間 強(qiáng)相互作用,分子間存在的一種 弱相互作用,強(qiáng),弱,離子鍵（離子所帶電荷數(shù)、離子半徑的大小）,分子間作用力（組成與結(jié)構(gòu)相似： Mr的大?。?；若存在氫鍵，則反常。,共價鍵（原子半徑的大?。?不同類型的晶體，一般講，熔沸點：原子晶體離子晶體

6、分子晶體。,原子晶體,下列物質(zhì)中熔點最高的是,A. 硫磺,B. 金剛石,C. 冰,D.食鹽,練習(xí)4,原子晶體,判斷熔點的大小, 說出判斷依據(jù),HBr 和 HCl,練習(xí)5,原子晶體,下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是 ( ) （A）SO2 和 SiO2 （B） CO2 和 H2O （C）NaCl 和 HCl （D）CCl4 和 KCl,SO2,B,SiO2,CO2,H2O,NaCl,HCl,CCl4,KCl,共價鍵,分子晶體,共價鍵,共價鍵,共價鍵,共價鍵,共價鍵,離子鍵,離子鍵,原子晶體,分子晶體,分子晶體,離子晶體,分子晶體,分子晶體,離子晶體,練習(xí)6,原子晶體,下列各

7、組物質(zhì)氣化或熔化時，所克服的微粒間的作用（力），屬同種類型的是 ( ) （A）碘和干冰的升華 （B） 二氧化硅和生石灰的熔化 （C）氯化鈉和鐵的熔化 （D）水和四氯化碳的蒸發(fā),A D,分析：構(gòu)成物質(zhì)的微粒間作用（力）相同，其實質(zhì)就是物質(zhì)的晶體類型相同。,均為分子晶體,均為分子晶體,原子晶體，離子晶體,離子晶體，金屬晶體,練習(xí)7,原子晶體,最近，科學(xué)家研制得一種新的分子，它具有空心的類似足球狀結(jié)構(gòu)，分子式為C60。下列說法正確的是（ ） （A）C60是一種新型的化合物 （B） C60和石墨都是碳的同素異形體 （C）C60中含離子鍵 （D）C60的分子量為720,B D,是一種單質(zhì),1260 =

8、720,碳元素組成的兩種單質(zhì),含共價鍵,練習(xí)8,原子晶體,（1）由構(gòu)成粒子： 離子-離子晶體 分子-分子晶體 原子-原子晶體 （2）由粒子間作用力： 離子鍵-離子晶體 共價鍵-原子晶體 分子間作用力 -分子晶體 （3）由熔沸點高低及導(dǎo)電性： 很高-原子晶體 較高-離子晶體 較低-分子晶體 熔融狀態(tài)能導(dǎo)電-離子晶體 （4）由物質(zhì)類別 強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽、部分金屬氧化物及過氧化物 -離子晶體 多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物、酸和多數(shù)有機(jī)物 -分子晶體 金剛石、晶體硅、晶體二氧化硅、碳化硅 -離子晶體,晶體類型判斷,從組成上判斷（僅限于中學(xué)范圍）： 有無金屬離子？(有：離子晶體) 是否屬于“

9、四種原子晶體（金剛石、金剛砂（SiC）、晶體硅、石英（SiO2） ）”？ 以上皆否定，則多數(shù)是分子晶體。,小結(jié),原子晶體,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，熔融時或溶于水中都能導(dǎo)電_,原子晶體,分子晶體,分子晶體,離子晶體,復(fù)習(xí)回顧：,原子晶體,對晶體的掌握,看懂離子晶體、原子晶體、分子晶體的空間結(jié)構(gòu)圖。 各種晶體微粒組成、作用力、熔點硬度比較 由晶體結(jié)構(gòu)圖寫物質(zhì)的化學(xué)式 利用已知晶體結(jié)構(gòu)圖形

10、進(jìn)行相似結(jié)構(gòu)的類推,原子晶體,Si,o,二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,180,10928,共價鍵,思考2,思考1,原子晶體,SiO2晶體中每個Si與_個O緊鄰形成的空間結(jié)構(gòu)為_, _原子位于其中心，_原子占據(jù)其四個頂點，每個O 與_個Si 緊鄰，每個正四面體中Si與O原子個數(shù)分別是_比值為_。,1:2,SiO2晶體中存在SiO2小分子嗎?SiO2能不能叫分子式?,思考1,4,2,180,10928,共價鍵,正四面體,Si,4個O,1和2,每個正四面體占有1個“完整的Si”、4個“半O原子”,原子晶體,12,思考2,10928,12,180,10928,共價鍵,正四面體,Si,o,SiO2晶體中,每

11、個硅原子與它周圍的4個硅原子所形成的空間結(jié)構(gòu)為_,SiO鍵的夾角(鍵角)為_,SiO2晶體中,最小的硅氧原子環(huán)上共有_個原子，每個Si為_個最小環(huán)共有.,原子晶體,下列物質(zhì)的晶體中,不存在分子的 是 . A 二氧化硅 B 二氧化硫 C 二氧化碳 D 二硫化碳,練習(xí),A,原子晶體,10928,金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,共價鍵,思考3,原子晶體,思考3,6,結(jié)構(gòu),不在,12,4,5,正四面體,1:2,晶體中每個C原子參與4條C-C鍵的形成，在每條鍵中的貢獻(xiàn)只有一半。,1、金剛石晶體中每個C與_個C緊鄰，由_個C組成_結(jié)構(gòu)單元。 2、最小碳環(huán)由_個碳原子組成且碳原子_同一個平面內(nèi). 3、金剛石晶體中每

12、個C原子被_個環(huán)共有。 4、金剛石晶體中碳原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比是_,原子晶體,已知石墨為碳元素的單質(zhì)，與金剛石互為同素異形體，石墨具有以下性質(zhì)和用途：石墨的熔沸點分別為3652 3697，4827 。石墨具有導(dǎo)電性，是一種很好的電極材料。石墨具有潤滑性，工業(yè)上常用其作固體潤滑劑。石墨質(zhì)軟呈灰黑色固體，工業(yè)上可作鉛筆芯原料。,材料：,據(jù)有關(guān)對石墨的描述推測，石墨是否同金剛石一樣屬于原子晶體。,原子晶體熔沸點高，硬度大，一般不導(dǎo)電，如金剛石。而石墨熔沸點雖高卻質(zhì)軟、潤滑、能導(dǎo)電，不屬于原子晶體。,問題：,分析：,原子晶體,石墨晶體是_結(jié)構(gòu)，每層內(nèi)碳原子排列成_,構(gòu)成_結(jié)構(gòu)。同層內(nèi)每個碳原子跟其他

13、_個碳原子以較強(qiáng)的_相結(jié)合，使石墨的熔沸點很高，如同原子晶體。層與層之間以較弱的_結(jié)合，使得片層間易滑動、質(zhì)軟，如同分子晶體。片層中存在_，石墨能導(dǎo)電，如同金屬晶體。,石墨的晶體結(jié)構(gòu),石墨中CC夾角為,120,層狀,正六邊形,平面的網(wǎng)狀,3,共價鍵,分子間作用力,能自由移動的電子,原子晶體,石墨晶體過渡型晶體或混合型晶體,原子晶體,故正六邊形中的碳碳鍵數(shù)為61/2=3，,解析： 我們可以先選取一個正六邊形,此結(jié)構(gòu)中的碳原子數(shù)為6,一個碳原子被三個六元碳環(huán)共用，,正六邊形中的碳原子數(shù)為61/3=2。,六邊形中的任一條邊（即碳碳鍵） 均被2個正六邊形共用，,所以碳原子數(shù)與碳碳鍵數(shù)目比為2:3。,石墨晶體中, 平均每個正六邊形占有的C原子數(shù)為_個，占有的C