原子晶体课件..
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物质 熔点℃ 硬度 金刚石 碳化硅 晶体硅 氯化钠 3350 10 2600 9 1415 7 801 2.5 银 950 2.5-4
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 2、氮化硼（BN）是一种新型结构材料，具有 超硬、耐磨、耐高温等优异特性，下列各组物质 熔化时，所克服的微粒间作用力与氮化硼熔化时 克服的微粒间作用都相同的是（ B ） A、硝酸钠和金刚石 B、晶体硅和水晶 C、冰和干冰 D、苯和萘
石墨
• 石墨为什么很软？
—混合型晶体
– 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，硬度小。 • 石墨的熔沸点为什很高？ – 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。
所以，石墨称为混合型晶体。
四种晶体的比较：
晶体类型 微粒 作用力 熔沸点 离子晶体 阴、阳离子 离子键 原子晶体 原子 共价键 分子晶体 分子 金属晶体 金属阳原子和 自由电子
分子间作用力 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
金属键
一般较高， 少部分低 一般较大， 少部分小 难溶，钠等 除外 晶体导电， 熔化导电
较高
较大 一般易溶水
很高
很大 难溶
硬度
溶解性
导电性
晶体不导电， 一般不 溶于水或熔化 导电 导电
选择下列物质，填写下列空白。
A.干冰 B.金刚石 C.氯化铵 D.氟化钙 E.固体碘 F.烧碱 （1）熔化时不需要破坏化学键的是 （ AE ） B （2）熔化时需要断裂共价键的是（ ） （3）熔点最高的是（ B ），熔点最低的是（ A ） （4）晶体中存在分子的是（ AE ） CF （5）晶体中既有离子键又有共价键的是（ ）
作为晶体管材料
（3）二氧化硅 ①每个硅原子与 4 个氧原子相连； 每个氧原子与 2 个硅原子相连。 ②最小环上有 6 个硅原子， 6 个氧原子。 ③晶体中是否存在分子？
否
④1mol二氧化硅中有 4 mol共价键。
物质
金刚石 碳化硅 晶体硅 3350 10 2600 9 1415 7
思考：
熔点℃ 硬度
第3节
原子晶体与分子晶体
各种晶体：
几种碳的晶体
金刚石是世上已知最硬的物质，且熔 点很高，是很名贵的宝石。人们把天然金 刚石当作宝石珍藏已有三千余年历史。经 过琢磨的金刚石称钻石，透光度高，纯净 的钢厂无色透明，含杂质则呈蓝、黄、棕、 绿、黑等色。至今世界上最大的金刚石是 “非洲之星”，发现于1906年，质量为 3025克拉。
一．原子晶体
１.概念：
相邻原子间以共价键相结合而形成的具有空 间立体网状结构的晶体．
金 刚 石
2.结构特点：
（1）由于共价键的方向性和饱和性，每个中 心原子周围排列的原子数目是有限的。 （2）由于所有原子间均以共价键相结合，所以 晶体中不存在单个分子。
一、原子晶体 1、定义：相邻原子间均以共价键相结合
5.几种典型的原子晶体
（1）金刚石 ①每个碳以 共价 键与相邻 4 个碳结合， 成为 正四面体构型。 ②晶体中碳碳键夹角为 109.5°，碳原子 3 sp 采取了 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
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
3、根据下列性质判断，属于原子晶体的是（ B ） A、熔点2700℃,导电性好,延展性强 B、无色晶体,熔点3550℃,不导电,质硬,难溶于水 和有机溶剂 C、无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800℃， 熔化时能导电 D、熔点-56.6℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不 导电
4、填空：氮化碳晶体是新发现的一种高 硬度材料，该晶体类型应该是________ 原子 晶体。 试根据物质结构知识推测氮化碳晶体与金刚石 氮化碳 晶体，熔点较 比较，硬度更大的是_________ 低的是_________ 金刚石 晶体。
分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：
A、碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态 不导电；________________ B、溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不 导电；________________ C、五氟化钒，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于 乙醇、氯仿、丙酮中；_______________
1、为何金刚石、碳化硅和晶体硅的熔点和硬 度依次下降？ 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，硬度越大。 2、“存在共价键的晶体叫做原子晶体”。这 种说法对吗？为什么？ 不对，因为在大多数分子晶体和某些离子晶 体中也存在共价键。
6.原子晶体的物理性质
在原子晶体中，由于原子间以强的共价键 相结合，形成空间立体网状结构，所以原子晶 体的: （1）熔、沸点高 （2）硬度大(用途？) （3）一般不导电 （4）难溶于常见的溶剂
而形成空间立体网状结构的晶体。
2.构成微粒： 原子 3.微粒间的作用力： 共价键
4.熔化时需克服的作用： 共价键
注意 原子晶体中不存在单个分子，没有分子式。SiO2 是化学式，表示晶体中Si、O原子数之比是1:2
4.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 氮化硅（Si3N4）晶体 某些氧化物： 二氧化硅（ SiO２）晶体
D、物质A，无色晶体，熔融时或溶于水中都能 导电_____________
物 质 熔点℃ 沸点℃
MgO 2852 3600
Al2O3 2072 2980
MgCl2 714 1412
Βιβλιοθήκη Baidu
石墨的晶体结构
分子间作用力,层间距 3.35× 10－10 m C－C 共价键
石墨中C－C夹角 ☉ 为120 ， C－C键 长为(0.142nm) 1.42×10－10 m
石墨晶体的层内结构如图所示，每一层由无数个正 六边形构成，则平均每一个正六边形所占 2 3 的碳原子数为_____C-C 键的个数_____
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 2、氮化硼（BN）是一种新型结构材料，具有 超硬、耐磨、耐高温等优异特性，下列各组物质 熔化时，所克服的微粒间作用力与氮化硼熔化时 克服的微粒间作用都相同的是（ B ） A、硝酸钠和金刚石 B、晶体硅和水晶 C、冰和干冰 D、苯和萘
石墨
• 石墨为什么很软？
—混合型晶体
– 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，硬度小。 • 石墨的熔沸点为什很高？ – 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。
所以，石墨称为混合型晶体。
四种晶体的比较：
晶体类型 微粒 作用力 熔沸点 离子晶体 阴、阳离子 离子键 原子晶体 原子 共价键 分子晶体 分子 金属晶体 金属阳原子和 自由电子
分子间作用力 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
金属键
一般较高， 少部分低 一般较大， 少部分小 难溶，钠等 除外 晶体导电， 熔化导电
较高
较大 一般易溶水
很高
很大 难溶
硬度
溶解性
导电性
晶体不导电， 一般不 溶于水或熔化 导电 导电
选择下列物质，填写下列空白。
A.干冰 B.金刚石 C.氯化铵 D.氟化钙 E.固体碘 F.烧碱 （1）熔化时不需要破坏化学键的是 （ AE ） B （2）熔化时需要断裂共价键的是（ ） （3）熔点最高的是（ B ），熔点最低的是（ A ） （4）晶体中存在分子的是（ AE ） CF （5）晶体中既有离子键又有共价键的是（ ）
作为晶体管材料
（3）二氧化硅 ①每个硅原子与 4 个氧原子相连； 每个氧原子与 2 个硅原子相连。 ②最小环上有 6 个硅原子， 6 个氧原子。 ③晶体中是否存在分子？
否
④1mol二氧化硅中有 4 mol共价键。
物质
金刚石 碳化硅 晶体硅 3350 10 2600 9 1415 7
思考：
熔点℃ 硬度
第3节
原子晶体与分子晶体
各种晶体：
几种碳的晶体
金刚石是世上已知最硬的物质，且熔 点很高，是很名贵的宝石。人们把天然金 刚石当作宝石珍藏已有三千余年历史。经 过琢磨的金刚石称钻石，透光度高，纯净 的钢厂无色透明，含杂质则呈蓝、黄、棕、 绿、黑等色。至今世界上最大的金刚石是 “非洲之星”，发现于1906年，质量为 3025克拉。
一．原子晶体
１.概念：
相邻原子间以共价键相结合而形成的具有空 间立体网状结构的晶体．
金 刚 石
2.结构特点：
（1）由于共价键的方向性和饱和性，每个中 心原子周围排列的原子数目是有限的。 （2）由于所有原子间均以共价键相结合，所以 晶体中不存在单个分子。
一、原子晶体 1、定义：相邻原子间均以共价键相结合
5.几种典型的原子晶体
（1）金刚石 ①每个碳以 共价 键与相邻 4 个碳结合， 成为 正四面体构型。 ②晶体中碳碳键夹角为 109.5°，碳原子 3 sp 采取了 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
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
3、根据下列性质判断，属于原子晶体的是（ B ） A、熔点2700℃,导电性好,延展性强 B、无色晶体,熔点3550℃,不导电,质硬,难溶于水 和有机溶剂 C、无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800℃， 熔化时能导电 D、熔点-56.6℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不 导电
4、填空：氮化碳晶体是新发现的一种高 硬度材料，该晶体类型应该是________ 原子 晶体。 试根据物质结构知识推测氮化碳晶体与金刚石 氮化碳 晶体，熔点较 比较，硬度更大的是_________ 低的是_________ 金刚石 晶体。
分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：
A、碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态 不导电；________________ B、溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不 导电；________________ C、五氟化钒，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于 乙醇、氯仿、丙酮中；_______________
1、为何金刚石、碳化硅和晶体硅的熔点和硬 度依次下降？ 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，硬度越大。 2、“存在共价键的晶体叫做原子晶体”。这 种说法对吗？为什么？ 不对，因为在大多数分子晶体和某些离子晶 体中也存在共价键。
6.原子晶体的物理性质
在原子晶体中，由于原子间以强的共价键 相结合，形成空间立体网状结构，所以原子晶 体的: （1）熔、沸点高 （2）硬度大(用途？) （3）一般不导电 （4）难溶于常见的溶剂
而形成空间立体网状结构的晶体。
2.构成微粒： 原子 3.微粒间的作用力： 共价键
4.熔化时需克服的作用： 共价键
注意 原子晶体中不存在单个分子，没有分子式。SiO2 是化学式，表示晶体中Si、O原子数之比是1:2
4.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 氮化硅（Si3N4）晶体 某些氧化物： 二氧化硅（ SiO２）晶体
D、物质A，无色晶体，熔融时或溶于水中都能 导电_____________
物 质 熔点℃ 沸点℃
MgO 2852 3600
Al2O3 2072 2980
MgCl2 714 1412
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石墨的晶体结构
分子间作用力,层间距 3.35× 10－10 m C－C 共价键
石墨中C－C夹角 ☉ 为120 ， C－C键 长为(0.142nm) 1.42×10－10 m
石墨晶体的层内结构如图所示，每一层由无数个正 六边形构成，则平均每一个正六边形所占 2 3 的碳原子数为_____C-C 键的个数_____