高中化学课件《原子晶体与分子晶体》

第一课时原子晶体与分子晶体教学目标：1、理解原子晶体的空间结构及堆积方式2、认识由共价键形成的原子晶体的特点3、了解分子晶体的结构特点及性质4、了解典型晶体金刚石、水晶和二氧化碳的宏观性质和区别，认识由共价键构成的晶体与由分子间作用力构成的晶体的区别。教学重点和难点：理解原子晶体与分子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式。高考趋向：1、金刚石的结构特点2、原子晶体的熔沸点、硬度比较。3、四大晶体类型之间的区别。4、分子晶体（冰）的结构特点5、分子晶体的熔沸点比较。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．

构成原子晶体的粒子是原子，原子间以较强的共价键相结合。一．原子晶体金刚石109º28´共价键【问题探究1】金刚石的结构

金刚石的晶体结构示意图回答:1、金刚石晶体中每个碳原子采用（）杂化，以（）键与（）个紧邻的碳原子结合在一起形成（）结构。2、从金刚石的晶体结构得出以下数据：键角：109.5°键长：0.154nm键能：347kJ/mol结论：金刚石是一种熔点很高、硬度很大、性质十分稳定的物质。自然界中最硬的物质SP3共价4空间网状思考1.为什么在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有4个而不是更多？思考2.在金刚石晶体中每个碳原子连接有(个共价键？碳原子个数与C-C共价键个数之比是

？思考3、金刚石晶体中最小的碳环有

个碳原子？41:26180º109º28´SiO共价键【问题探究2】水晶的结构

二氧化硅晶体结构示意图思考1：在SiO2晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有

个？每个氧原子周围紧邻的硅原子有

个？在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是

？思考2：在SiO2晶体中最小的环是由

个硅原子

个氧原子组成。晶体中硅原子与Si-O键之比为（）421：2661：42、结构特点：(1)、由于共价键的方向性和饱和性，使每个中心原子周围排列的原子数目是有限的，所以原子晶体与金属晶体和离子晶体相比较排列较疏松，不满足紧密堆积原理。(2)、由于原子晶体中所有的原子间均以共价键相结合，晶体中不存在单个分子。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（SiO２）晶体3.常见的原子晶体

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，所以原子晶体的（1）熔点和沸点高（2）硬度大（3）一般不导电（4）且难溶于一些常见的溶剂

4.原子晶体的物理特性

怎样从原子结构角度理解金刚石、碳化硅和晶体硅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，共价键键能越大，晶体熔点越高，硬度越大。金刚石＞碳化硅＞晶体硅交流与研讨由课本85页表3-3-1的数据可知部分原子晶体的键能、熔点和硬度。1、分子晶体概念

分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体，成为分子晶体。典型的分子晶体：冰、干冰、碘【问题探究3】碘和干冰的晶体结构二、分子晶体观察思考1碘晶体属于长方体，晶胞顶点和面上各有一个碘分子，每个晶胞实际拥有（）碘分子。同族元素如果组成的晶体类型一致它们的结构类似只是晶胞大小不同。40.73nm0.48nm0.98nm观察思考2：二氧化碳晶体属于面心立方晶胞，每个晶胞实际含有分子数，个，与一个二氧化碳分子邻近的二氧化碳有

个。412分子的密堆积（与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个）干冰的晶体结构图冰中１个水分子周围有４个水分子冰的结构氢键具有方向性【问题探究4】冰晶体的结构与性质

[思考]为何冰的密度小于水的密度？2、分子晶体的特点由于分子间的相互作用力通常没有方向性，因此分子晶体中分子尽可能的利用空间，采用（）方式。但分子的形状、分子的极性以及分子间是否存在（）都对分子的堆积产生影响。紧密堆积氢键3.分子晶体的特性

因为分子晶体中的分子间作用力比化学键小得多，所以分子晶体具有：分子晶体有低熔点易升华有较强挥发性。硬度很小。4.哪些晶体属于分子晶体较典型的分子晶体有：(1)所有非金属氢化物，如水、硫化氢等；(2)部分非金属单质，如卤素、氧、硫的同素异形体、氮、白磷、碳60、稀有气体等；(3)部分非金属氧化物，如CO2等(4)几乎所有的酸（5）绝大多数有机物的晶体。

拓展视野：认识硫和磷的同素异形体，及白磷的结构讨论·总结原子晶体有什么特点？常见的晶体是原子晶体？金刚石和二氧化硅的结构特点。分子晶体有什么特点？常见的分子晶体？了解二氧化碳和冰的晶体结构。氢键对分子晶体的结构与性质有何影响？晶体熔、沸点高低的比较1、不同类型晶体的熔沸点的一般规律原子晶体>离子晶体>分子晶体金属晶体的熔沸点差别很大，钨沸点高，汞沸点低2、原子晶体：有共价键形成的原子晶体中，原子半径越小，键能越大熔沸点越高。例如：金刚石>石英>碳化硅>晶体硅3、离子晶体中阴阳离子的电荷越大，离子半径越小，离子键的键能越大，熔沸点越高。例如：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl4、分子晶体中组成和结构相似的晶体相对分子质量越大，物质的熔沸点越高。如果分子晶体中具有氢键，熔沸点反常的高。例如：H2O>H2Te>H2Se>H2S5、金属晶体中金属原子半径越小，价电子数越多，金属键越强，熔沸点越高。例如：Na<Mg<Al【探索提升】

仔细观察下边的示意图后，回答下列问题：金刚石与石墨的熔点均很高，那么二者熔点是否相同？为什么？若不相同，哪种更高一些？石墨晶体——过渡型晶体或混合型晶体

金属晶体离子晶体原子晶体组成微粒

金属阳离子和自由电子

阴阳离子

原子粒子间的作用

金属键

离子键

共价键作用力的特点）

无方向性和饱和性

无方向性和饱和性

有方向性和饱和性典型实例及空间构型A1A2A3NaClCsClZnS金刚石SiO2SiC熔沸点

不一定

较高

很高硬度不一定较硬，质脆

很大【迁移应用】关于金刚石的下列说法中，错误的是（）。

A．晶体中不存在独立的分子

B．碳原子间以共价键相结合

C．是硬度最大的物质之一

D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应【迁移应用】在二氧化硅晶体中，原子未排列成“紧密堆积”结构，其原因是（）。A．共价键具有饱和性B．共价键具有方向性C．二氧化硅是化合物D．二氧化硅是由非金属元素的原子构成的[迁移·应用]下列物质形成的晶体中属于分子晶体的化合物是（

）。

A.NH3、H2、C10H8

B.H2S、CO2、H2SO4

C.SO2、SiO2、P2O5

D.CH4、Na2S、H2O【