第三章-第二节-原子晶体PPT课件

3:在二氧化硅的晶体结构中,最小的环由几个原子
构成?
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(四) 典型原子晶体的结构
2. SiO2的结构特征：
在SiO2晶体中①每个Si原子周围结合4个O原子 ；每个O原子跟2个Si原子相结合 ； SiO2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 ; ②最小的环是由6个Si原子和6个O
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思考：
（1）在金刚石晶体中,C采取什 么杂化方式？每个C与多少个C成 键？最小碳环由多少个碳原子组 成？它们是否在同一平面内？
（2）在金刚石晶体中，C原子 个数与C—C键数之比为多少？
（ 3 ） 12 克 金 刚 石 中 C—C 键 数 为多少NA？
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金刚石晶胞
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(四) 典型原子晶体的结构 键能：347.7kj/mol
第三章
晶体结构与性质
第二节 分子晶体与原子晶体
第二.课时
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上节回忆
1、下列物质中含有共价键的分子晶体是（CD）
A、SiO2 B、Ar C、葡萄糖 D、HD
2、下列物质的性质与氢键无关的是（ C ）
A、冰的密度比液态水的密度要小
B、NH3易液化 C、 NH3分子比PH3分子稳定 D、氢氟酸是弱酸，而其他氢卤酸是强酸
同一平面内；⑤每个C原子被12个环共有；⑥晶体中C原
子与C—C键数之比为：1：2.。
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Si
O
180º
109º28´
共价键
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1. 在SiO2晶体中每个硅原子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
？在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少 ？
2. 1mol二氧化硅的晶体含几摩的Si-O键?
4.气化或熔化时破坏的作用力：共价键
提醒>. ①原子晶体中不存在单个分子，化学式不代表真实结构
思考：只由原子形成的晶体一定是原子晶体吗？
观察·思考
对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物 理特性？
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(二) 原子晶体的物理特性：
1.熔点和沸点很高 2.硬度大(金刚石在自然界中硬度最大) 3.一般不导电 4.且难溶于一些常见的溶剂
原子
分子
共价键
分子间作用力
很大
较小
很大
较小
不溶于任何溶剂 部分溶于水
固体和熔化状态都不
不导电，个别为半导体 导电，部分溶于水导
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电
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小结2：判断晶体类型的方法
1、依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断：构成原子 晶体的微粒是原子，原子间的作用力是共价键，构成分子晶 体的微粒是分子，分子之间的作用力是分子间作用力。
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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。
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二氧化硅晶体结构示意图
Si O
109º28´
共价键
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二、原子晶体
(－) 概念:
1.定 义 ： 原子间以共价键相结合而形成的空 间网状结构的晶体（"巨分子"） 2.构成晶体的微粒：原子
3.粒子间的作用力：共价键
2、依据物质的分类判断
3、依据晶体的熔点判断：原子晶体的熔点高，一般在 1000℃以上，分子晶体的熔点低，常在几百度以下甚至更低
4、依据导电性判断：分子晶体为非导体，部分分子溶于水 能导电，原子晶体多为非导体，有些为半导体，如：硅、锗
5、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
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【随堂练习】
1、石墨为什么很软？
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。
2、石墨的熔沸点为什么很高（熔点高于金刚石）？
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π键），故熔沸点很 3高、。石墨属于哪类晶体？为什么？
石墨为混合键型晶体。
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拓展:金刚石、石墨的比较
正四面体空间网状 六边形平面层状
原子组成的12元环；③每个Si原子被12个环共
有;④1mol SiO2中含4mo.l Si—O键。
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知识拓展－石墨
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，可以在空气或氧气中强热 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。
原因：相邻原子间的共价键较强
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(三) 常见的原子晶体
• 某些非金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、 晶体硼（B）、晶体锗(Ge)
• 某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、 氮化硼（BN）晶体
• 某些氧化物：二氧化硅（ SiO２）晶体、 三氧化二铝(Al2O3)晶体
来自百度文库
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109º28´
共价键
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（ B ）
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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。
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小结1：分子晶体与原子晶体的比较
相邻原子间以共价键相结 分 子 间 以 分 子 间 合而形成空间网状结构 作用力结合
知识拓展－石墨（混合型晶体）
空间层状结构 空间结构俯视图
石墨中C－C夹角为： 1200， C－C键长： 1.42×10－10 m
层间距： 3.35× 10－10 m
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__2__，每个C完
全拥有C－C数为 3/2 。
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知识拓展－石墨（混合型晶体）
109º28´ 熔点：大于35500C
硬度：很大
1. 金刚石结构特征：
154pm
在金刚石晶体里①每个碳原子都采取SP3杂化，以共价键
跟4个碳原子结合，形成正四面体 ； ②这些正四面体向空
间发展，构成一个坚实的，彼此联结的空间网状晶体 ；
③金刚石晶体中所有的C—C键长相等，键角相等（
109°28’）；④晶体中最小的碳环由6个碳组成，且不在
共价键
共价键与范德华力
６个原子不同面 ６个原子同面
４ 6×1/6=1
6×1/12=1/2
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３ 6×1/2=3
6×1/3=2
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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？
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＞硅＞锗 2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。 这种说法对吗？为什么？