【最新】原子晶体
第三章 第二节 原子晶体与分子晶体 第2课时 Word版含答案
第2课时原子晶体[学习目标定位] 1.知道原子晶体的概念，能够从原子晶体的结构特点理解其物理特性。
2.学会晶体熔、沸点比较的方法。
一、原子晶体的概念、结构及其性质1.概念及组成(1)概念：相邻原子间以共价键相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体，称为原子晶体。
(2)构成微粒：原子晶体中的微粒是原子，原子与原子之间的作用力是共价键。
2.两种典型原子晶体的结构(1)金刚石的晶体结构模型如图所示。
回答下列问题：①在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成正四面体结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的立体网状结构。
②晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′，碳原子采取了sp3杂化。
③最小环上有6个碳原子，晶体中C原子与C—C键个数之比为1∶2。
④晶体中C—C键键长很短，键能很大，故金刚石的硬度很大，熔点很高。
(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。
回答下列问题：①每个硅原子都采取sp3杂化，以4个共价单键与4个氧原子结合，每个氧原子与2个硅原子结合，向空间扩展，构成空间网状结构。
②晶体中最小的环为6个硅原子、6个氧原子组成的12元环，硅、氧原子个数比为1∶2。
3.特性由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合，故原子晶体：①熔、沸点很高，②硬度大，③一般不导电，④难溶于溶剂。
4.常见的原子晶体：常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等；某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。
原子晶体的结构特点(1)构成原子晶体的微粒是原子，其相互作用力是共价键。
(2)原子晶体中不存在单个分子，化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系，不是分子式。
例1下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA.①②③④⑤⑥B.②③④⑥C.②③⑥D.①②⑤⑥【考点】原子晶体【题点】原子晶体的一般性质及判断答案C解析CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体，其晶体由分子构成，稀有气体He由单原子分子构成；SiO2、晶体Si属于原子晶体，其晶体直接由原子构成。
什么叫原子晶体
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？
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，故熔沸 点很高。
小结：
1、离子晶体、分子晶体、原子晶体比较
离子晶体
组成微粒 阴、阳离子 离子键
分子晶体
分 子
原子晶体
原 子
微粒间作用力
熔沸点 硬度 导电性
分子间作用力 共价键
较高
较大
低
小
高
大 一般为 非导体
水溶液、 非导体，水 熔融态导电 溶液可能导电
2、晶体的熔沸点的比较 （1）不同类型晶体
原子晶体＞离子晶体＞分子晶体
（2）相同类型晶体 由晶体内微粒间作用力大小来确定
①离子晶体 组成相似的离子晶体，看离子键的强度。 ②分子晶体
复习巩固
1、离子晶体、分子晶体的构成粒子 及 粒子间作用各是什么? 2、影响离子晶体、分子晶体熔沸点、
硬度大小的因素各是什么？
阅读思考:
1、什么叫原子晶体？ 2、原子晶体的特点？
3、哪些物质属于原子晶体？
一、原子晶体
1、定义：原子间通过共价键结合 而成的晶体叫原子晶体。 ① 构成粒子：原子
② 粒子间作用：共价键
金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。
石墨 —混合型晶体
石墨晶体由碳原子构成，是层状结构，层内每 个碳原子与周围三个碳原子以共价键结合，形 成以正六边形排列成平面网状结构，层与层之 间以范德华力相结合，且有自由移动的电子。 构成微粒：原子； 微粒间作用力：共价键和分子间作用力； 石墨晶体具有原子晶体结构特点,又有分子晶 体结构特点,所以属混合晶体过渡型晶体。
(立体图,好理解)分子晶体与原子晶体
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 2 为___，每个C 完全拥有C－C 数为___ 3
石墨中C－C夹 ☉ 角为120 ， C－C键长为 1.42×10－10 m 层间距
3.35× 10－10 m
小结：金刚石、石墨的比较
项目 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 键的平均数 金刚石 石墨
小结:
1、分子晶体：由分子构成。相邻分子靠分子间作用力 相互吸引。 2、分子晶体特点：低熔点、升华、硬度很小等。 3、常见分子晶体分类：(1)所有非金属氢化物 (2)部分非 金属单质， (3)部分非金属氧化物(4)几乎所有的酸(而碱 和盐则是离子晶体 (5)绝大多数有机物的晶体。 晶体分子结构特征
物质 熔点 沸点
干冰 很低 很低
金刚石 3550℃ 4827℃
二、原子晶体
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。
2、构成微粒： 原子
3、微粒之间的作用：共价键 4、气化或熔化时破坏的作用力：共价键 5、物理性质： 熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。 （共价键键能越大，熔沸点越高，硬度越大）
（１）只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆积（每 个分子周围有12个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2 （２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征 （如：HF 、冰、NH3 ）
1996年诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的 三位科学家。C60分子是形如球状的多面体，分子 中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键； C60分子只含有五边形和六边形；碳与碳之间既有 单键又有双键，每个碳原子仍然满足四个价键饱 和；多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵 循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2。 请回答： (1)一个C60分子中有几个五边形和几个六边形？ (2)一个C60分子中有多少个C=C？ (3)已知C70分子的结构模型也遵循C60的那些规律， 请确定C70分子结构中上述几项参数。
3.3 原子晶体
拓展练习
碳化硅和立方氮化硼的结构与金刚石类似，碳化硅硬度仅次于金刚石，立方氮 化硼硬度与金刚石相当，其晶胞结构如图所示。
4
拓展练习
4
4
拓展练习 现有两组物质的熔点数据如表所示 ：
根据表中数据回答下列问题： (1)A组属于__原___子___晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是 __共___价__键___。
：
Si
O
共价键 实际上就是在晶体硅的Si—Si 键上插入O原子。
金刚石和二氧化硅
SiO2的晶体结构分析 ：(1)1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，SiO2晶体是由Si、O原子1:按2 _____的比例 所构成的立体网状晶体。 (2)晶体中最小的环是由__6___个Si原子和__6___个O原子构成的 _1_2__元环。
原子晶体
教学目标
知道原子晶体的概念，能够从原子晶体的结构特点理解 其物理特性。
了解原子晶体的特征，能以典型物质为例描述原子晶体 结构与性质的关系。
学会晶体熔、沸点比较的方法 。
教学重点
原子晶体的概念；原子晶体的结构和性质 。
教学难点
原子晶体的结构特点 。
分子晶体 什么是分子晶体？举例说明 。分子间通过分子间作用力结合而成的晶体。例如干冰（ CO2晶体）和晶体碘等。
金刚石和二氧化硅
②正四面体向空间延伸成立体网状 ③。所有的C—C键长、键角相等 ④。最小的碳环由6个C组成，不在同一平面内 ⑤。每个C参与了4条C—C键的形成，在每条键中的贡献只有一 半，故C与C—C键数之比为1:(4×½)= 1:2。 ⑥晶体硅结构与金刚石相似，只是键长不同
金刚石和二氧化硅
共价晶体和原子晶体
共价晶体和原子晶体
晶体是由一系列的原子或分子按照一定的排列方式构成的固体物质，它们具有
规则的外形和内部结构，是物理学和化学的重要研究对象。
晶体可以分为共价晶体和原子晶体。
共价晶体是由共价键结合而成的晶体，它们的原子或分子之间是由共价键结合
而成的，共价键是由原子之间的共享电子对形成的，共价键的强度比其他类型的键强，因此共价晶体的结构比较稳定，具有较高的熔点和沸点。
例如，石墨烯是一种共价晶体，它是由一系列的碳原子以六角形的结构排列而成，其中每两个碳原子之间都是由共价键结合而成的。
原子晶体是由原子组成的晶体，它们的原子之间是由原子间的相互作用形成的，原子间的相互作用可以是电荷相互作用、原子间的弹性力或原子间的磁性力等，原子晶体的结构比较稳定，具有较高的熔点和沸点。
例如，金刚石是一种原子晶体，它是由一系列的碳原子以六方晶结构排列而成，其中每两个碳原子之间都是由原子间的相互作用形成的。
总之，共价晶体和原子晶体都是由一系列的原子或分子按照一定的排列方式构
成的固体物质，它们的原子或分子之间是由不同的类型的键结合而成的，具有较高的熔点和沸点，是物理学和化学的重要研究对象。
高中化学选修3之知识讲解_晶体的常识 分子晶体与原子晶体_基础-
晶体的常识分子晶体与原子晶体【学习目标】1、初步了解晶体的知识，知道晶体与非晶体的本质差异，学会识别晶体与非晶体的结构示意图；2、知道晶胞的概念，了解晶胞与晶体的关系，学会通过分析晶胞得出晶体的组成；3、了解分子晶体和原子晶体的特征，能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系；4、知道分子晶体与原子晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
【要点梳理】要点一、晶体与非晶体【分子晶体与原子晶体#晶体与非晶体】1、概念：①晶体：质点（分子、离子、原子）在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。
晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
②非晶体：非晶态物质内部结构没有周期性特点，而是杂乱无章地排列，如：玻璃、松香、明胶等。
非晶体不具有晶体物质的共性，某些非晶态物质具有优良的性质要点诠释：晶体与非晶体的区分：晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。
周期性是晶体结构最基本的特征。
许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的，但我们可以借助于显微镜观察，这也证明固体粉末仍是晶体，只不过晶粒太小了。
晶体的熔点较固定，而非晶体则没有固定的熔点。
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体，进行X—射线衍射实验，X射线透过晶体时发生衍射现象。
特别注意：一种物质是否晶体，是由其内部结构决定的，而非由外观判断。
2、分类：说明：①自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
所谓自范性即“自发”进行，但这里要注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如：水能自发地从高处流向低处，但若不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻；②晶体自范性的条件之一：生长速率适当；③晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
4、晶体形成的途径：①熔融态物质凝固，例：熔融态的二氧化硅，快速冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；③溶质从溶液中析出。
分子晶体和原子晶体
分子晶体和原子晶体
图2-15 金刚石原子晶体示意图
分子晶体和原子晶体
二氧化碳和方石英都是第Ⅳ A元素化合物， 由于前者是分子晶体，后者是原子晶体，导致 物理性质差别较大。CO2在-78.5 ℃时即升华， 而SiO2的熔点却高达1610 ℃，说明晶体结构 不同，微粒间的作用不同，物质的物理性质也 不同。
分子晶体和原子晶体
在原子晶体中，不存在独立的小分子，而只能把整个晶体看成是 一个大分子，没有确定的相对分子质量。由于共价键具有饱和性和方 向性，所以原子晶体的配位数一般不高。以典型的金刚石原子晶体为 例，每一个碳原子在成键时以sp3等性杂化形成4个sp3共价键，构成 正四面体，所以碳原子的配位数为4。无数的碳原子相互连接构成， 如图2-15所示晶体结构。原子晶体中，原子间以共价键相连，所以 表现出有较高的硬度和较高的熔点(金刚石硬度最大，熔点为3849 K)。 通常这类晶体不导电、不导热，熔化时也不导电，但硅、碳化硅等具 有半导体性质，可以有条件地导电。
分子晶体和原子晶体
图2-14 CO2分子晶体示意图
分子晶体和原子晶体
二、 原子晶体
在晶格结点上排列的微粒为原子，原子之间以 共价键结合构成的晶体称为原子晶体，如碳(金刚 石)、硅(单晶硅)、锗(半导体单晶)及第Ⅳ A族元素 的单质都属于原子晶体，化合物中的碳化硅(SiC)、 砷化镓(GaAs)、方石英(SiO2)等也属于原子晶体。
无机化学
分子晶体和原子晶体
一、 分子晶体
在晶格结点上排列着分子，通过分子间力而形成的晶体， 称为分子晶体，如非金属单质和非金属元素之间的固体化合物 CO2是分子晶体，其晶体结构如图2-14所示。分子晶体中存在 着独立的分子，分子晶体内是共价键，分子晶体间的作用力是 分子间力，由于分子间力很弱，因此分子晶体的熔点低，具有 较大的挥发性，硬度较小，易溶于非极性溶剂，通常是电的不 良导体。若干极性分子晶体在水中解离生成离子，则其水溶液 导电，如HCl溶液。
分子晶体和原子晶体
HXC60P106, P1010都形成分子晶体，只有很少的一部分和______SiO2,碳化硅,第二节分子晶体和原子晶体一、分子晶体（一）、概念：分子间以______________________ （_____________ , ________________ ）相结合的晶体叫分子晶体。
注意：（1）构成分子晶体的粒子是 ______________________ 。
（2 ）在分子晶体中，分子内的原子间以结合，而相邻分子靠或相互吸引。
（3 ）范德华力化学键的作用：（4 ）分子晶体熔化破坏的是O（二）•分子晶体的物理特性：（1）___ 的熔点和沸点，（2） ______________ 的硬度，________ 挥发， _________ 升华（3）—般都是________ 体，固体和熔融状态都__________________ 导电。
（4）分子晶体的溶解性与溶质和溶剂的分子的___________________ 相关一一____________________思考：1、为什么分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小？原因：分子晶体发生这些变化时_只破坏 __________________________ , ________________ 很弱，克服它时需要的能量小。
所以分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小。
2、为什么分子晶体在晶体和熔融状态均不导电？它们在晶体和熔融状态均不存在_______________________ 。
部分分子晶体溶于水在水分子作用下发生_____________ 导电，如HCI, H2S04 ;有些溶于水与水反应生成_______________________________ 而导电,晶体硼等。
）（四）分子晶体结构特征1. ______________________________ __ 分子密堆积每个分子周围有______________ 个紧邻的分子，如：C60、干冰、12、02——不具有分子密堆积特征P1,CH4,2,冰中1个水分lmol冰周I韦］有mol氢键。
分子晶体和原子晶体ppt
4．下列物质的熔点高低顺序正确的是（ ） A．HF < HCl < HBr B．金刚石 < 碳化硅 < 晶体硅 C．I2 > SiO2 D．H2O > H2S SO2 < SeO2
D
二、原子晶体
Si
O
Si
O
O
O
O
共价键
2． 二氧化硅晶体
分子晶体、原子晶体熔沸点的比较：
不同类型的晶体 原子晶体 > 分子晶体 相同类型的晶体 （1）分子晶体 分子间作用力越大，熔沸点越高 （2）原子晶体 原子间的共价键越强，熔沸点越高
思考 交流： 决定分子晶体及原子晶体熔沸点高低的因素各是什么？如何比较分子晶体与原子晶体的熔沸点高低？
类型 比较
分子晶体
原子晶体
构成晶体的微粒
微粒间的作用力
物理性质
熔沸点
硬度
导电性
溶解性
典型实例
分子晶体和原子晶体对比
归纳总结
B
课堂训练
1．下列各组物质属于分子晶体的是（ ） A．SO2 SiO2 P2O5 B．PCl3 CO2 H2SO4 C．SiC H2O NH3 D．HF CO2 Si
A
2．下列说法正确的是 （ ） A．由原子构成的晶体不一定是原子晶体 B．分子晶体中的分子间可能含有共价键 C．分子晶体中一定有共价键 D．分子晶体中分子一定紧密堆积
D
下列晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（ ） SO2与SiO2 CO2与H2O HCl与金刚石 CCl4与SiC
冰晶体的结构特点
分子非密堆积
冰的结构
想一想
碳元素和硅元素处于同一主族，为什么CO2晶体的熔、沸点很低，SiO2晶体的熔、沸点很高？
高中化学 原子晶体---金刚石的结构
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
1、通过学习，使学生从三方面了解金刚石的空间结构； 2、通过学习，让学生学会用数学方法解决化学问题； 3、通过学习，提高学生发现问题，解决问题的能力。
典型的原子晶体-------金石
典型的原子晶体-------金刚石
第二节 原子晶体 ——金刚石的结构
L/O/G/O
复习提问
1、钙-钛矿晶胞结构如图所示。观察钙-钛矿晶胞结构， 求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？该物 质的化学式是什么？
1:1:3 CaTiO3
复习提问
2、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)
109º28´
金刚石的晶胞
【思考】 (1) 金刚石晶胞中C分别在晶胞哪里？ 一个金刚石晶胞平均占有 个碳8 原 子？ (2)一个金刚石晶胞平均含有C-C键 数为 16 ？ (3)在金刚石晶体中，C原子个数与 C—C键数之比为 1:2 ？
正四面体
109º28´
在空间网状结构中,每个C与 4 个C成键？形成怎样的空 间结构？键角 109º28´？C采取 sp3 杂化方式？ 一个碳原子和周围四个碳原子形成一个正四面体。 【思考和交流】
(1)一个正四面体平均中含有 2 个碳原子？ (2)一个正四面体中平均含有 4 个碳碳键？ (3)每个正四面体体中，C原子个数与C—C键数之比 为 1:2 ？
六元环
【思考与交流】 (1)最小碳环由 6 个碳 原子组成？它们是否 在同一平面内？ (2)一个碳原子和周围 碳原子可形成 4 个 C-C？其中每两个C-C 和周围C-C可形成 2 个 六元环? (3)一个碳原子和周围的碳原子形成的四个C-C，其中每两 个组合，有 6 种组合？
原子分子结构及晶体结构
原子分子结构及晶体结构原子是构成物质的基本单位，分子则是由两个或多个原子连接而成的物质。
原子和分子的结构决定了物质的性质和行为。
晶体是一种具有有序、周期性排列的原子、离子或分子的固体物质。
以下将详细讨论原子分子结构和晶体结构。
原子结构原子是由核和电子构成的。
核是原子的中心部分，由质子和中性子组成，质子带正电荷，中性子无电荷。
电子则以云的形式存在于核的周围。
电子带负电荷。
原子中的质子和中性子集中在核中，核的直径约为10^-15米。
电子分布在原子的能级中，能级越靠近核，能量越低。
每个能级有一定数量的子能级，每个子能级可容纳一定数量的电子。
电子在不同的能级和子能级中以轨道的形式运动。
原子的结构由原子序数决定，原子序数即为核中的质子数。
例如，氧原子的核有8个质子，因此它的原子序数为8、原子序数还决定了原子的化学性质和元素周期表上的位置。
分子结构分子是由两个或多个原子通过共价键连接而成的。
共价键是通过原子间的电子共享形成的。
当原子之间共享电子对时，它们会形成共价键，使得原子能够稳定地结合在一起形成分子。
分子的结构可以通过结构式来表示。
结构式显示了原子之间的连接以及连接上的电子的分布。
例如，水分子的结构式为H-O-H，表示两个氢原子通过共价键连接到一个氧原子上。
晶体结构晶体是一种具有有序、周期性排列的原子、离子或分子的固体物质。
晶体的结构可以通过晶格来描述，晶格是三维空间中重复排列的原子、离子或分子的周期性结构。
晶体的晶格类型决定了晶体的性质。
晶体可以分为离子晶体、共价晶体和分子晶体。
离子晶体由正负离子以离散的方式排列构成，如氯化钠晶体。
共价晶体由共享电子形成的共价键连接而成，如金刚石。
分子晶体由分子之间的弱力相互作用保持在一起，如冰晶体。
晶体的结构可以通过X射线衍射等实验方法确定。
通过实验，可以确定出晶胞的形状和尺寸，进而推断出晶体的结构。
晶体结构对晶体的物理和化学性质产生重要影响。
不同类型的晶体由于结构的差异而具有不同的性质，如硬度、熔点和电导率等。
高考化学专题复习—常见的原子晶体
高考化学专题复习—常见的原子晶体1、下列各组物质中都属于原子晶体的是（）A．干冰、二氧化硅、金刚石B．氧化钠、金刚石、氯化氢C．碘、石墨、氯化钠D．二氧化硅、金刚石、晶体硼【答案】D【解析】A干冰是由二氧化碳分子构成的，不是直接由原子构成的，故A错误。
B Na2O是由离子构成的，HCl是由分子构成的，故B错误。
C I2为分子晶体，是由分子构成的，氯化钠是由离子构成的，故C错误。
D二氧化硅、金刚石、晶体硼均为原子晶体，均直接由原子构成，故D正确。
2、据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。
据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。
其原因可能是（）A．碳、氮原子构成平面结构的晶体B．碳氮键比金刚石中的碳碳键更短C．氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多D．碳、氮的单质化学性质均不活泼【答案】B【解析】A 由题意可知此化合物为原子晶体，碳、氮原子构成空间网状结构，故A 错误。
B 由题意可知此化合物为原子晶体，碳、氮原子构成空间网状结构，由于成键原子半径N <C ，键长N—C＜C—C，即此化合物中共价键键长小于金刚石中共价键键长，则共价键键能大，晶体的硬度大，故B正确。
C 该化合物为原子晶体，硬度大小与形成该晶体的共价键的强弱有关，与原子最外层电子数无关，故C错误。
D 该化合物为原子晶体，硬度大小与形成该晶体的共价键的强弱有关，与单质活泼性无关，故D错误。
3、下列说法正确的是（）A．1 mol 白磷含有P—P键的物质的量为4 molB．1 mol SiC中含有C—Si键的物质的量为2 molC．含C为1 mol的金刚石中含有C—C键的物质的量为2 molD．1 mol 二氧化硅中含Si—O键的物质的量为2 mol【答案】C【解析】A 1 mol 白磷中含有P—P键为6 mol，故A错误。
B 1 mol SiC中含有C—Si键为1 mol，故B错误。
原子晶体 分子晶体
原子晶体分子晶体
摘要：
一、原子晶体和分子晶体的概念
二、原子晶体和分子晶体的区别
三、原子晶体和分子晶体的性质和应用
正文：
原子晶体和分子晶体是两种常见的晶体类型，它们在结构、性质和应用上都有所不同。
原子晶体是由原子通过共价键以空间网状结构形成的晶体。
例如，金刚石、晶体硅和二氧化硅等物质都是原子晶体。
在原子晶体中，原子之间通过共价键结合在一起，形成一个三维的、有序的结构。
这种结构具有较高的熔点、沸点和硬度，因此在工业上具有广泛的应用。
分子晶体是由分子通过分子间作用力结合而成的晶体。
例如，冰、干冰和氧气等物质都是分子晶体。
在分子晶体中，分子之间通过范德华力或氢键结合在一起，形成一个二维的、无序的结构。
这种结构具有较低的熔点、沸点和硬度，因此在制冷、保鲜和运输等领域具有广泛的应用。
原子晶体和分子晶体的区别在于它们的结构和结合方式。
原子晶体是由原子通过共价键结合而成的，具有较高的熔点、沸点和硬度；分子晶体是由分子通过分子间作用力结合而成的，具有较低的熔点、沸点和硬度。
原子晶体和分子晶体的性质和应用也不同。
原子晶体具有较高的熔点、沸点和硬度，因此在工业上广泛应用于制造高强度、高硬度的材料，如切削刀
具、钻头和模具等。
分子晶体具有较低的熔点、沸点和硬度，因此在制冷、保鲜和运输等领域具有广泛的应用。
综上所述，原子晶体和分子晶体在结构、性质和应用上都有所不同。
原子晶体的定义
原子晶体的定义
原子晶体是最基本的结构单元，它是化学物质的本征结构，是实现物理和化学功能的基础。
它具有一定的结构和大小，它的物质的性质可以预测、控制和改变。
它可以用来构建和控制物质的功能与性质，是材料科学和工程应用中的坚实基础。
原子晶体可以定义为有序排列的原子或分子的“建筑块”，它构
成了物质的所有物理和化学性质。
随着科学的发展，现在已经可以控制原子的排列，以改变原子晶体的结构和性质，并使其表现出本质上不同的结构和功能。
原子晶体的定义可以分为固体原子晶体和液体原子晶体两大类。
固体原子晶体中，原子分子位于靠近彼此的空间位置，他们具有固定的、有序的三维排列结构，形成了物质的针对性功能。
液体原子晶体是另一类原子结构，它具有熔融或液态状态，这为满足灵活性要求提供了机会，也可以实现动态性能。
原子晶体的发展将会深刻地影响科学和技术的发展，从而为后现代工程技术和材料提供有力的支撑。
原子晶体可以用来作为一个模型，用来研究和探讨物质的最基本的性质和行为，并对它们的属性进行精确的控制，这将使得新的材料和新型技术得以应用。
因此，原子晶体可以定义为由原子和分子有序排列和结构组成的基本单元，它被用来构建物质的物理和化学性质，它们是现代科学技术发展的基础，这为研究物质本质及其特性提供了可能性。
它们可以用来实现对物质性质的控制，它们将在材料科学和现代技术的发展中
发挥巨大的作用。
3.4原子晶体
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）等
• 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
三种晶体的比较
晶体类型 微粒 结合力 离子晶体 离子 金属晶体
4.每个十二元环中平均含有硅原子 =6×1/12=1/2 每个十二元环中平均含有Si－O键 =12×1/6=2 硅原子个数与Si－O 共价键个数之是 1：4 ； 氧原子个数与Si－O 共价键个数之比是 1：2 。
石墨的晶体结构模型
石墨的晶体结构
• 石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原 子排成六边形，每个碳原子都与其他3个 碳原子以共价键结合，形成平面的网状结 构。在层与层之间，是以分子间作用力相 结合的。由于同一层的碳原子间以较强的 共价键结合，使石墨的熔点很高。但由于 层与层之间的分子间作用力较弱，容易滑 动，使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶 体一般称为过渡型晶体或混合型晶体。
二氧化硅的晶体结构
Si O
109º 28´
180º
共价键
小结：
1. 在SiO2晶体中，每个硅原子与 4 个氧原子 结合；每个氧原子与 2 个硅原子结合；在SiO2
晶体中硅原子与氧原子个数之比是 1：2 。
2. 在SiO2 晶体中，每个硅原子形成 4 个共 价键；每个氧原子形成 2 个共价键； 3. 在SiO2 晶体中，最小环为 12 元环。
练
金刚石 熔点 沸点 硬度 >3823 5100 10 晶体硅 1683 2628 7.0
习
晶体硼 2573 2823 9.5
co2原子晶体
co2原子晶体
（实用版）
目录
1.CO2 原子晶体的概述
2.CO2 原子晶体的结构特点
3.CO2 原子晶体的应用领域
4.CO2 原子晶体的研究现状及前景
正文
【1.CO2 原子晶体的概述】
CO2 原子晶体，即二氧化碳原子晶体，是一种由单质二氧化碳（CO2）分子通过共价键连接构成的晶体结构。
CO2 原子晶体具有很高的化学稳定性和热稳定性，是一种具有广泛应用前景的新型材料。
【2.CO2 原子晶体的结构特点】
CO2 原子晶体的结构特点是其晶格常数较小，晶体空间群为 P4/mbm 空间群。
其晶体结构中，每个碳原子与四个邻近的氧原子形成共价键，而每个氧原子与两个邻近的碳原子形成共价键。
这种结构使得 CO2 原子晶体具有很高的硬度和热稳定性。
【3.CO2 原子晶体的应用领域】
CO2 原子晶体具有很多潜在的应用领域，包括但不限于：
（1）催化剂：CO2 原子晶体具有良好的催化活性，可用于催化多种化学反应，如氧化还原反应、加氢反应等。
（2）能源存储：CO2 原子晶体具有较高的理论比容量，可用于制备锂离子电池等能源存储设备。
（3）光学材料：CO2 原子晶体具有较高的折射率和光学稳定性，可
用于制备光学元件和光纤等光学材料。
（4）生物医学：CO2 原子晶体具有良好的生物相容性，可用于制备生物医用材料，如药物载体、组织工程支架等。
【4.CO2 原子晶体的研究现状及前景】
目前，CO2 原子晶体的研究尚处于起步阶段，但已引起学术界和工业界的广泛关注。
随着研究的深入，CO2 原子晶体的性能将得到进一步优化和提升，其在催化、能源存储、光学材料等领域的应用前景将日益广阔。
共价晶体与原子晶体的区别
共价晶体与原子晶体的区别好啦，今天咱们来聊聊共价晶体和原子晶体这两种晶体的区别。
嘿，别看这两个词儿听起来挺复杂的，其实背后的道道可大了。
想象一下，晶体就像是一座座房子，里面住着各种不同的小家伙。
共价晶体和原子晶体就像是两种不同风格的房子，各有各的特色。
你知道的，有的房子是用砖砌的，有的是用木头搭的，风格各异。
就拿共价晶体来说吧，这种晶体里，元素们就像是好朋友，彼此紧紧相连，没得撇清。
它们通过共价键相互交织在一起，形成一个超牢固的网络，简直就是一个坚不可摧的小社区，谁也不想离开。
这样的结构就让它们拥有超强的硬度，像钻石那样，硬得像石头一样。
想象一下，拿个小刀划一下，结果你刀子都得被划坏，别提多牛了！再说说原子晶体，这个就有点儿不同了。
原子晶体的家伙们比较“随性”，每个原子就像是一个个独立的小精灵，在这片“土地”上，虽说它们之间有点儿联系，但没那么紧密。
它们通过范德华力这种比较弱的力相互吸引，有点像一群聚会的小伙伴，彼此打个招呼就行，没必要非得黏在一起。
这样的结构让原子晶体变得更柔软，像石墨一样，轻轻一捏就能变形。
真是一个可以“随心所欲”的地方，适合那些喜欢自由的小家伙。
说到这里，很多人可能会问，嘿，那它们的性质有啥不同呢？哦，别着急，咱慢慢来。
共价晶体就像那种“硬汉”，耐高温，导电性差，基本上不容易融化，真是个不容易搞定的家伙。
而原子晶体嘛，相对来说就“温柔”多了，低熔点，易融化，甚至还能导电，像石墨就能在铅笔里随便写，真是个艺术家。
再来聊聊它们的应用。
共价晶体里的钻石，听到这个名字，大家肯定都想起那闪闪的戒指吧！它们不光是奢侈品，还是工业里切割工具的好帮手。
而原子晶体嘛，石墨可是个“百搭”，不仅可以用来写字，还能做电池材料，甚至有些新材料也在研究中，比如石墨烯，超级强又轻，简直是科技界的小明星。
哦，对了，咱们也不能忽视它们的形成条件。
共价晶体通常在高温高压下形成，那可不是随随便便就能搞定的，需要一番“苦心经营”。
分子晶体与原子晶体
第12讲分子晶体与原子晶体根据预习里已经学习的内容，为什么金刚石是自然界最硬的物质？干冰和冰的性质是否能用一些相同的原理来进行解释？能否通过一些物理性质的数据判断晶体类型？ (1)分子间作用力只有范德华力 晶体中分子堆积方式为分子密堆积，即以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子。
如干冰的晶胞结构如图： ①每个晶胞中有4个分子。
②每个晶胞中有12个原子。
③每个CO 2分子周围等距离紧邻的CO 2分子有12个。
(2)分子间有其他作用力水分子之间的主要作用力是氢键，在冰的每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。
如冰的晶体结构如右图。
(1)结构相似，分子之间不含氢键而利用范德华力形成的分子晶体，随着相对分子质量的增大，物质的熔点逐渐升高。
例如，常温下Cl 2为气态，Br 2为液态，而I 2为固态；CO 2为气态，CS 2为液态。
讲义 一、导入 二、知识讲解知识点1 分子晶体的结构特征 知识点2 分子晶体熔沸点的比较(2)相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体，其熔点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔点高，如CO 的熔点比N 2的熔点高。
(3)组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体所形成的分子晶体，相对分子质量相同，一般支链越多，分子间相互作用越弱，熔、沸点越低，如熔、沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。
[特别提醒]少数以氢键作用形成的分子晶体，比一般的分子晶体的熔点高，如含有H —F 、H —O 、H —N 等共价键的分子间可以形成氢键，所以HF 、H 2O 、NH 3、醇、羧酸、糖等物质的熔点较高。
①在晶体中每个碳原子以4个共价键与相邻的4个碳原子相结合，成为正四面体。
②晶体中C—C—C 夹角为109°28′，碳原子采取了sp 3杂化。
③最小环上有6个碳原子。
④晶体中碳原子个数与C—C 键数之比为1∶⎝⎛⎭⎫4×12＝1∶2。
【教学建议】 此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，教师有的放矢的进行讲授或与学生互动练习。
原子晶体课件
1412
182.7(升华)
设计可靠的实验证明MgCl2和AlCl3所属的晶体类型
将MgCl2 和 AlCl3两种晶体分别加热熔化， MgCl2 能导电，是离子晶体； AlCl3不能导电，是分子晶体。
第二十三页，本课件共有31页
晶体中存在的作用力：
①分子晶体中一般存在范德华力(受相对分子质量和分
子极性影响)、存在分子内共价键(稀有气体不存 在共价键)、HF/H2O/NH3 /-OH/-NH2还存在氢键(不 是化学键)
成为 正四面体构型。 ②晶体中碳碳键夹角为 109.5°，碳原子 采取了 sp3 杂化。 ③最小环有 6 个碳原子。
109.5º
共价键
晶体硅、碳化硅结构与金刚石类似
第八页，本课件共有31页
若以硅原子代替金刚石晶体结构中的碳原子，便 可得到晶体硅的结构，不同的是硅晶体中的Si-Si键的 键长比金刚石中的C-C键长
原子晶体
原子
作用力
离子键
共价键
分子晶体 分子
分子间作用力
金属晶体
金属阳原子和自 由电子
金属键
熔沸点 硬度
溶解性 导电性
较高 较大
很高
很大
一般易溶水
难溶
晶体不导电， 溶 一般不 于水或熔化导电
导电
较低 一般较小
相似相溶
晶体和熔化时都不导电
，溶于水有些可以导电
一般较高， 少部分低
一般较大， 少部分小
难溶，钠等 除外
如：NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl
第三十页，本课件共有31页
第三十一页，本课件共有31页
课堂检测
1、下列化学式能真实表示物质分子组成的是＿D＿
A．NaOH B．SiO2 C．CsCl D．SO3
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2021/2/2
1
自然界中的原子晶体
Being Thankful
• Let me count the ways
– Your sub points here
世界最大的有色钻石
2021/2/2 407.48克拉（81.50克）
2
英
非
王
洲
权
之
杖
星
第
Ⅰ
2021/2/2
重530.2克拉
3
你能说出金刚石有哪些用途吗？
11
活动探究 • 教科书 P51
（晶三体硅）（Si） 、金刚砂（SiC）都是与金刚石相似
的原子晶体，请根据表3-6中数据分析其熔点、硬
度的大小与其键长、键能之间的关系。
键长: C—C < C–Si < Si—Si
键能：C—C＞ C–Si＞ Si—Si
所以熔点、硬度: 金刚石>SiC>Si
结构相似的原子晶体，成键的原子半径越
9
在金刚石晶体中最小碳环由几个碳原子 来组成?
2021/2/2
金刚石晶胞中含有 碳原子个数为多少？
10
碳化硅（SiC）结构示意图
C
结构与金刚石是一样的
Si
空间网状结Байду номын сангаас。每个碳原
子与4个硅原子以共价键相
连，每个硅原子也与4个碳
原子以碳硅单键相连。
2021/2/2
109º28´ 共价键
而晶体硅的结构和金 刚石的结构相似，只是 Si－Si的键长比C－C的 键长长而已。
二、金刚石的晶体结构 三、影响原子晶体熔沸点高低、硬度大
小的因素 四、判断原子晶体的方法
2021/2/2
14
1.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度
大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普
遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得。
(1)氮化硅晶体属于_________晶体。
(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以
金刚石
钻头和玻璃刀
2021/2/2
4
活动探究
（一）阅：认读课本51页，请思考 识原子晶什体么是原子晶体?
常见的原子晶体有哪些？
原子晶体有哪些物理性质？
2021/2/2
5
活动探究 （二）
2021/2/2
金刚石的晶体结构模型
正四面体
1.从金刚石结构分 析，每个碳原子周 围连接几个碳原子？ 2.在金刚石晶体中 碳原子个数与C－C 共价键个数之比是 多少？
中的碳碳键更牢固
B、该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每
个氮原子连接3个碳原子
C、该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足
8电子结构
D、该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极
202性1/2/2键形成空间网状结构
16
1、课本P52页：8、9
2021/2/2
17
2021/2/2
18
小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高,
硬度越大。
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12
谁能说说判断原子晶体的方法 有哪些？
1.根据结构：空间立体网状
2.根据物理特性： 耐高温（熔点高）、耐磨（硬度大）
3.记住常见的5种原子晶体：
金刚石、晶体Si、SiO2、SiC、 BN
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原子晶体
一、原子晶体：1、原子晶体的概念 2、原子晶体的物理特性 3、常见的原子晶体
单键相连，且N原子和N原子，Si原子与Si
原子不直接相连，同时每个原子都满足8电
子稳定结构，请写出氮化硅的化学式
_______ .
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2.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度， 且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列
关于C3N4晶体的说法错误的是（ ） A、该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石