第三单元共价键原子晶体.ppt

选修三物质结构与性质3.2分子晶体与原子晶体课时2原子晶体,故城县郑口中学金芳彤,微粒为分子：范德华力或氢键；微粒为原子：极性共价键或非极性共价键；微粒为离子：离子键。,微粒间作用,思考与交流石墨和金刚石同属于碳的单质，为什么在硬度上会相差如此之大？,思考与交流,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。碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体的熔沸点很高？,一原子晶体,1、概念：相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。（1）构成原子晶体的粒子是原子；（2）原子晶体的粒子间以较强的共价键相结合；（3）原子晶体熔化破坏的是共价键。,10928,共价键,常见两种原子晶体,180,10928,Si,O,共价键,二氧化硅晶体结构示意图,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？,2、物理特性,在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体（1）熔沸点高（2）硬度大（3）一般不导电（4）且难溶于一些常见的溶剂,结构决定性质,3、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)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（SiO）晶体、Al2O3(刚玉),10928,金刚石的晶体结构示意图,共价键,思考：在金刚石晶体中，每个碳与周围多少个碳原子成键？形成怎样的空间结构？最小碳环由多少个碳原子组成？它们是否在同一平面内？,在金刚石晶体中，碳原子个数与C-C键数之比为多少？,金刚石中每个C原子以sp3杂化，分别与4个相邻的C原子形成4个键，故键角为10928。在金刚石中最小的环是六元环，1个环中平均含有61/12=1/2个C原子，含C-C键数为61/6=1；,每个C原子均可与相邻的4个C构成实心的正四面体，向空间无限延伸得到立体网状的金刚石晶体，在一个小正四面体中平均含有1+41/4=2个碳原子；,180,10928,Si,O,二氧化硅的晶体结构示意图,共价键,二氧化硅中Si原子均以sp3杂化，分别与4个O原子成键，每个O原子与2个Si原子成键；,晶体中的最小环为十二元环，其中有6个Si原子和6个O原子，含有12个Si-O键。每个Si原子被12个环共有，每个O原子被6个环共有，每个Si-O键被6个环共有；每个十二元环所拥有的Si原子数为61/12=1/2，拥有的O原子数为61/6=1，拥有的Si-O键数为121/6=2，则Si原子数与O原子数之比为1：2。,思考1以金刚石为例，说明原子晶体的微观结构与分子晶体有哪些不同？,(1)组成微粒不同，原子晶体中只存在原子，没有分子。(2)相互作用不同，原子晶体中存在的是共价键。,4、熔、沸点比较规律对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高，硬度越大。,思考2怎样从原子结构角度理解金刚石、碳化硅和锗的熔点和硬度依次下降？,因为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，所以熔点和硬度有如下关系：金刚石碳化硅锗。,分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较,构成晶体粒子,分子,原子,分子间作用力,共价键,结构、性质,较小,较大,较低,很高,固态和熔融状态都不导电,不导电,相似相溶,难溶于常见溶剂,归纳,例1.氮化硅（Si3N4）是一种新型的耐高温耐磨材料，在工业上有广泛用途，它属于原子晶体B.分子晶体C.金属晶体D.离子晶体答案：A,习题探究,例2、单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据,（1）晶体硼的晶体类型属于_晶体，理由是_。,（2）已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每