分子晶体与原子晶体第二课时

1、分子晶体与原子晶体第二课时第1页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一思考与交流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？ 第2页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一干冰的晶体结构图第3页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一二、原子晶体1. 概念：原子间以共价键相结合而形成立体网状结构的晶体。构成晶体的粒子：原子粒子之间的作用：共价键熔化时需克服的作用：共价键第4页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一2、常见的原子晶体（1）某些非金属单质： 金刚石（C）、晶体硅(Si

2、)、晶体硼（B）、 晶体锗(Ge)等（2）某些非金属化合物： 碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体（3）某些氧化物： 二氧化硅（ SiO）晶体、第5页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一 对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物理特性？第6页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一3、原子晶体的物理特性（1）熔点和沸点高；（2）硬度大；（3）晶体不导电（4）不溶于水。原子晶体的物理特性，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第7页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一分子晶体、原子晶体的比较 晶体类型分子晶体原子晶体结构

3、粒子间的作用力性质硬度溶、沸点导电溶解性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第8页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一金刚石（1）每个碳原子都采取_杂化，被相邻的4个碳原子包围，以共价键跟4个碳原子连接，形成正四面体。这些四面体向空间发展，构成一个坚实的、彼此连结的空间网状晶体。每个 C-C键长相等，键角均为10928 （2）晶体中最小环由_个C原子组成且不共面。6（3）晶体中C原子数与C-C 键数之比为： _1:2SP3晶体硅结构与此类似第9页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一1

4、0928SiO共价键二氧化硅晶体结构示意图第10页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一SiO2立体结构SiO2平面结构利用金刚石的结构来推断SiO2的空间结构（1） SiO2最小的环有几个原子组成？12个（6个硅 6个氧）（2） SiO2晶体中Si原子和O原子个数比为（ ）， 每摩SiO2晶体中含有Si-O键（ ） 1：24mol第11页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一 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

5、，在空气或氧气中强热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂，并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。 知识拓展石墨第12页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一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_，每个C环完全拥有CC数为_23石墨晶体石墨为混合型或过渡型晶体。每个碳原子都采取_ 杂化SP2 第13页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一 从碳到锗，核电荷数增大，电子层数增多，原子半径依次增大，C-C键、Si-Si键、Ge-Ge键的键长依次增大，键长越长，共价键越不牢固，根据键的稳定性：C-C键Si-Si键Ge-Ge键，而熔化时破坏的是共价键，所

6、以金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次下降。学 与 问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？2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为什么？ 此说法不对,分子晶体的分子内部也有共价键，如冰和干冰晶体都是分子晶体，但它们中间都存在共价键。所以，对原子晶体的认识除了要求“具有共价键”外，还要求形成晶体的粒子是原子。第14页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一小结：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。2、依据物质的分

7、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、依据硬度和机械性能判断：原子晶体硬度大，分子晶体硬度小第15页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一课堂练习1、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（ ） A、硝酸钠和金刚石 B、晶体硅和水晶 C、冰和干冰 D、苯和萘B第16页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一2、判断下列说法是否正确（1）稀有气体是原子晶体（2）金刚石是原子晶体（3）

8、SiO2晶体是分子晶体（4）具有共价键的晶体就是原子晶体（5）C60是原子晶体，冰也是原子晶体第17页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一3、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；_第18页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一为何CO2熔沸点低？而破坏CO2分子却比SiO2更难？ 因为CO2是分子晶体，SiO2是原子晶体，所以熔化时CO2是破坏范德华力而SiO2是破坏化学键。所以SiO2熔沸点

9、高。破坏CO2分子与SiO2时，都是破坏共价健，而C-O键能Si-O键能，所以CO2分子更稳定。第19页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一 在石墨的片层结构中，每个碳原子与直接相邻的其他三个碳原子形成三个共价单键，然后每个碳原子的一个电子与其他每个碳原子的这个电子形成一个大键，这个离域键中的电子是可以在这个平面内自由移动的，所以在这个平面方向上，可以导电，垂直这个平面，则导电性很弱。这是石墨的各向异性。而金刚石每个碳原子的价电子都与其它碳原子形成了共价单键，没有自由电子了，所以不能导电。（3）为什么石墨能导电而金刚石不能呢？ 第20页，共24页，2022年，5月20日，9点

10、55分，星期一（1）为什么石墨质软而金刚石却非常坚硬？ 在金刚石中，碳原子相互结合成正四面体形的空间网状结构，所以金刚石非常坚硬。而石墨晶体是层状的，碳原子之间以正六边形结合成平面网状结构，层与层之间是范德华力相结合，所以石墨较软。 它们都有很强的C-C共价键。在石墨中各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大键）， C-C键长比金刚石的短，键的强度大，故其熔点比金刚石高。 熔点（） 沸点（）石墨36524827金刚石35504827（2）石墨的熔沸点为什么很高？石墨的熔点为什 么高于金刚石？第21页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一P72 习题 参考答案1. 分子晶体 原子晶体2. 分子晶体 原子3.第22页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一5.属于分子晶体的有：干冰、冰、硫磺、C60、 碘、白磷、苯甲酸、稀有气体的晶体、氧的晶 体、氮的晶体；属于原子晶体的有：金刚石、石英、金刚砂4. 只认识到冰中含有共价键（即氢元素和氧元素之间的共价键），而没有认识冰晶体中水分子与其他水分子之间的作用力是范德华力和氢键，不是化学键，所以误认为冰是原子晶体。第23页，共24页，2022年，5月20日，9点55分，星期一7. 要数出一个CO2周围紧邻多少个CO2，可以以教科书图3-12中的任一顶点为体心在其周围“无隙