原子晶体的熔沸点越课件

原子晶体灌南高级中学高二化学组原子晶体灌南高级中学高二化学组1电子配对原理最大重叠原理两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对。两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。1、共价键的形成条件电子配对原理最大重叠原理两原子各自提供1个自旋方向相反的22、共价键的形成本质重叠相反未成对共用电子对增加降低成键原子相互接近时，原子轨道发生

，自旋方向

的

电子形成

，两原子核间的电子密度

，体系的能量

。2、共价键的形成本质重叠相反未成对共用电子对增加降低33、共价键的特征（1）具有饱和性在成键过程中,每种元素的原子有几个未成对电子通常就只能形成几个共价键，所以在共价分子中每个原子形成共价键数目是一定的。形成的共价键数

未成对电子数3、共价键的特征（1）具有饱和性在成键过程中4（2）具有方向性p（2）具有方向性p5zzyyxσNNπzπy氮分子中原子轨道重叠方式示意图zzyyxσNNπzπy氮分子中原子轨道重叠方式示意图6（1）头碰头重叠——σ键相互靠拢H·+H·H:Hs轨道—s轨道S轨道和p轨道形成稳定共价键的几种重叠方式1.σ键和π键（1）头碰头重叠——σ键相互H·+H·7（1）σ键：X++s—s++++++++原子轨道以“头碰头”方式互相重叠导致电子在两核间出现的机会增大而形成的共价键（1）σ键：X++s—s++++++++8+-Xpx—px+-+-+-+-+-形成σ键的电子称为σ电子+-Xpx—px+-+-+-+-+-形成σ键的电子称为σ电子9px—px+Cl·+·ClCl

Cl··························px—px+Cl·+·ClCl10X++-px—s+-++-+例：H2+Cl2=2HClX++-px—s+-++-+例：H2+Cl2=2H11H·+·ClHCl··············px—sH·+·ClHCl·····12（2）π键：原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键+|XpZ—pZ+|+|+|+|+|+|+|ZZ（2）π键：13原子晶体的熔沸点越课件14σ键的类型π键的类型s—s(σ键)px—px(σ键)s—px(σ键)pz—pz(π键)py—py(π键)σ键的类型π键的类型s—s(σ键)px—px(σ键)s—p15小结：σ键与π键的比较

σ键

π键

重叠方式与单键、双键、三键的关系牢固程度“头碰头”重叠肩并肩重叠单键是σ键，双键、三键中只有一个是σ键单键不可能是π键，双键中有一个、三键中有两个是π键重叠程度较大，比较牢固重叠程度较小，较易断裂小结：σ键与π键的比较σ键π键16有机物中的共价键1、C–H是σ键。2、C—C是σ键。3、C=C一个σ键，一个π键。4、C≡Ｃ一个σ键，两个π键。乙烯、乙炔分子中C-Cσ键比较稳定不容易断裂，π键比较容易断裂。有机物中的共价键1、C–H是σ键。2、C—C是σ17737318

苯分子中的大π键

苯分子中的大π键19在水溶液中，NH3能与H+结合生成NH4＋请用电子式表示Ｎ和Ｈ形成NH３的过程并讨论NH３和H＋是如何形成NH4+的教科书P44在水溶液中，NH3能与H+结合生成NH4＋请用电子式表示Ｎ和20

氨分子中，氮原子和氢原子通过什么键结合？

极性共价键写出氨分子的电子式和结构式。

﹕HN

﹕﹕

﹕H

HH﹣N

H

H氨分子中，氮原子和氢原子通过什么键结合？极性共价键写出21

写出氨与盐酸反应的化学方程式和离子方程式。

NH3+HCl=NH4Cl

NH3+H+=NH4+

氨分子中各原子均达稳定结构，为什么还能与氢离子结合？

﹕HN

﹕﹕

﹕H

HH+

氮原子有孤对电子，氢离子有空轨道。＋→

﹕HNH

﹕﹕

﹕H

H＋或H－N

→HH

H＋

共用电子对全部由氮原子提供。写出氨与盐酸反应的化学方程式和离子方程式。22配位键由一个原子提供孤对电子，另一个原子提供空轨道形成的共价键称配位键。氨根离子与水合氢离子等是通过配位键形成的。H

﹕

﹕HO

﹕﹕＋H+＋H

﹕

﹕HO

﹕﹕H

配位键由一个原子提供孤对电子，另一23配位键用“→”表示，箭头指向接受孤对电子的原子。如：H[HNH]+H铵根离子中的四个氮氢键完全一样(键长、键能相同)配位键用“→”表示，箭头指向接受孤对电子的原子。如：24一.原子晶体相邻

间通过

结合而成的具有

结构的晶体2、组成微粒:3、微粒间作用力:知识回顾1、定义：共价键空间网状原子原子共价键一.原子晶体相邻间通过254、原子晶体的特点①、晶体中

单个分子存在；化学式只代表

。没有原子个数之比②、熔、沸点

；硬度

；

溶于一般溶剂；

导电。很高很大难不4、原子晶体的特点①、晶体中单个分子存在；化学式265、影响原子晶体熔沸点、硬度大小的因素：共价键的强弱键长的大小一般键长越小，键能越

，原子晶体的熔沸点越

，硬度越

。大高大5、影响原子晶体熔沸点、硬度大小的因素：共价键的强弱键长的27原子晶体金刚石金刚石晶胞原子晶体金刚石金刚石晶胞28109º28´共价键金刚石的晶体结构金刚石晶胞109º28´共价键金刚石的晶体结构金刚石晶胞29正四面体金刚石的晶体结构模型最小环为六元环在金刚石晶胞中占有的碳原子数:8×1/8+6×1/2+4=8正四面体金刚石的晶体结构模型最小环为六元环在金刚石晶胞中占301．在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有

个2．在金刚石晶体中每个碳原子形成

共价键3.在金刚石晶体中最小碳环由

碳原子来组成4.每个碳原子可形成

个六元环,每个C-C键可以形成

个六元环。

5．在金刚石晶体中碳原子个数与C－C共价键个数之比是

６.在金刚石晶胞中占有的碳原子数

4个1︰

26个48个６12小结：1．在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有4个1︰231109º28´SiO共价键二氧化硅的晶体结构109º28´SiO共价键二氧化硅的晶体结构321.在SiO2晶体中，每个硅原子与

个氧原子结合；每个氧原子与

个硅原子结合；在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是

。2.在SiO2晶体中，每个硅原子形成

个共价键；每个氧原子形成

个共价键；3.在SiO2

晶体中，最小环为

元环。21：24421：41：2124.每个十二元环中平均含有硅原子

=6×1/12=1/2

硅原子个数与Si－O共价键个数之是

；氧原子个数与Si－O共价键个数之比是

。每个十二元环中平均含有Si－O键=12×1/6=2

小结：1.在SiO2晶体中，每个硅原子与个氧原子33石墨的晶体结构模型石墨的晶体结构模型34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。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35(1)层状结构,最小碳环为平面正六边形,即为六元环(在同一平面上)。

(2)每个碳原子为3个六元环所共有,每个C-C键为2个六元环所共有。

(3)每个六元环中平均含有碳原子=6×1/3=2

每个六元环中平均含有C-C键=6×1/2=3

即碳原子数:C-C键键数=2:3小结：(1)层状结构,最小碳环为平面正六边形,即为六元环(在同一平36金刚石与石墨的比较比较内容金刚石石墨晶体形状晶体中的成键作用力最小碳环和个数碳原子成键数每个环节键的平均数与计算方法每个环节原子的平均数与计算方法正四面体空间网状正六边形平面层状共价键共价键与范德华力6个原子不同面6个原子同面436×1/6=16×1/2=36×1/12=1/26×1/3=2金刚石与石墨的比较比较内容金刚石石墨晶体形状晶体中的成键作用37仔细观察左边的示意图后，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？1.55×10-10m1.42×10-10m仔细观察左边的示意图后，回答下列问题：金刚石与石墨的熔点均很38教科书P47晶体硅（Si）

、金刚沙（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、硬度的大小与其结构之间的关系。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，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高,硬度越大。教科书P47晶体硅（Si）、金刚沙（SiC39原子晶体的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，所以原子晶体的

熔点和沸点高硬度大一般不导电且难溶于一些常见的溶剂原子晶体的物理特性在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结40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）晶体常见的原子晶体某些非金属单质：41晶体类型离子晶体金属晶体原子晶体离子键金属键共价键金属阳离子和自由电子原子少数很高或很低NaCl、CsCl微粒结合力熔沸点典型实例三种晶体的比较金刚石Cu、Al很高较高离子晶体类型离子键金属阳离子和自由电子少数很高或很低NaCl、C42解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高金刚石＞硅＞锗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？解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，431.2003年美国《科学》杂志报道：在超高压下，科学家用激光器将CO2加热到1800K，成功制得了类似石英的CO2原子晶体。下列关于CO2晶体的叙述中不正确的是 ()A.晶体中C、O原子个数比为1∶2 B.该晶体的熔点、沸点高、硬度大C.晶体中C—O—C键角为180°D.晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构C练习1.2003年美国《科学》杂志报道：在超高压下，科学家用442.氮化硅是一种新合成的材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时，所克服的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是()A.硝石和金刚石B.晶体硅和水晶C.冰和干冰 D.萘和蒽B练习2.氮化硅是一种新合成的材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温453.碳化硅（SiC）具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石②晶体硅③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是 （）A.①③② B.②③①C.③①② D.②①③A练习3.碳化硅（SiC）具有类似金刚石的结构，其中碳