分子晶体和原子晶体公开课

关于分子晶体和原子晶体公开课思考与交流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？第2页,共18页，2024年2月25日，星期天二氧化硅的晶体结构SiO共价键第3页,共18页，2024年2月25日，星期天一、原子晶体（共价晶体）1、定义：相邻原子间均以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。构成微粒：微粒间的相互作用：熔化时需克服的作用：原子共价键共价键注意原子晶体中不存在单个分子，没有分子式。SiO2是表示晶体中Si、O原子数之比是1:2的化学式第4页,共18页，2024年2月25日，星期天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5页,共18页，2024年2月25日，星期天在原子晶体中，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2.原子晶体的物理特性（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第6页,共18页，2024年2月25日，星期天思考：金刚石的结构特征：1、金刚石晶体中每个碳原子与它直接相邻的＿＿＿个碳原子形成＿＿＿＿结构，其碳原子的杂化类型为＿＿＿，C-C-C的夹角为＿＿＿2、金刚石晶体中平均每个碳原子形成＿＿个C-C键，所以金刚石中碳原子数与C-C键数之比为＿＿＿，12g金刚石中C—C键数为＿＿＿

NA个4正四面体sp3109º28´21:22第7页,共18页，2024年2月25日，星期天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（SiO２）晶体、Al2O3第8页,共18页，2024年2月25日，星期天(2)硅晶体

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键长作为晶体管材料第9页,共18页，2024年2月25日，星期天109º28´SiO共价键(3)二氧化硅晶体

若在硅晶体结构中的每个Si-Si键中“插入”一个氧原子，便可得到以硅氧四面体为骨架的SiO2晶体的结构第10页,共18页，2024年2月25日，星期天思考3:

在二氧化硅的晶体结构中,最小的环是＿＿＿＿，

1molSiO2中含＿＿

molSi—O键SiO2的结构特征思考1：

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晶体中每个硅原子连接有＿＿个共价键，每个氧原子连接有＿＿个共价键，硅原子个数与Si－O共价键个数之比是＿＿氧原子个数与Si－O共价键个数之比是＿＿421:2421:41:2十二元环4SiO第11页,共18页，2024年2月25日，星期天交流与研讨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？

由于金刚石、硅和锗的晶体都是原子晶体，形成晶体的粒子均为原子，粒子间的相互作用是共价键，所以熔点和硬度的大小由共价键的强弱决定。由于碳、硅、锗三种原子的原子半径依次增大，各个原子之间的共价键的键长依次增大，键的强度依次减弱，所以金刚石、晶体硅和晶体锗的熔点和硬度依次下降。2、“含有共价键的晶体叫做原子晶体。”这种说法对吗？为什么？

不对，“具有共价键”并不是判定原子晶体的唯一条件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H2O和CO2中存在共价键。对原子晶体的认识处理要求“具有共价键”外，还要求形成晶体的粒子是原子第12页,共18页，2024年2月25日，星期天原子晶体和分子晶体的差异晶体类型分子晶体原子晶体定义组成粒子粒子间的相互作用熔、沸点硬度溶解性实例分子原子分子间作用力共价键较低很高很小很大一般可溶于水和某些溶剂一般不溶冰、干冰等金刚石、硅等第13页,共18页，2024年2月25日，星期天课堂检测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（）

A、硝酸钠和金刚石B、晶体硅和水晶

C、冰和干冰D、苯和萘B1、下列化学式能真实表示物质分子组成的是＿＿

A．NaOHB．SiO2C．CsClD．SO3

D第14页,共18页，2024年2月25日，星期天3、根据下列性质判断，属于原子晶体的是（）

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B第15页,共18页，2024年2月25日，星期天4、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）该原子晶体有很高的熔点、沸点，有很大的硬度（B）该原子晶体易气化，可用作制冷材料（C）该原子晶体的硬度大，可用作耐磨材料（D）该每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键B第16页,共18页，2024年2月25日，星期天

5、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________晶体。试