離子晶體、分子晶體、原子晶體

1、微粒為分子：微粒為分子：分子間作用力（或范德華力）或氫鍵；分子間作用力（或范德華力）或氫鍵；微粒為原子：極性共價(jià)鍵或非極性共價(jià)鍵；微粒為原子：極性共價(jià)鍵或非極性共價(jià)鍵；微粒為離子：離子鍵。微粒為離子：離子鍵。復(fù)習(xí)總結(jié)：復(fù)習(xí)總結(jié)：微粒間作用微粒間作用一、離一、離 子子 晶晶 體體1.定義定義： 離子間通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體離子間通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體 2. 構(gòu)成微粒：構(gòu)成微粒： 微粒間的作用力：微粒間的作用力： 陰、陽(yáng)離子陰、陽(yáng)離子離子鍵離子鍵. 離子晶體的結(jié)構(gòu)離子晶體的結(jié)構(gòu)Na+ Cl-(1)NaCl的晶體結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)立方結(jié)構(gòu)（立方結(jié)構(gòu)（基本結(jié)構(gòu)單元是立方體基本結(jié)構(gòu)單元是立方體） 1、每

2、個(gè)、每個(gè)Na+離子周?chē)须x子周?chē)衉個(gè)個(gè)Cl離子，每離子，每個(gè)個(gè)Cl 離子周?chē)须x子周?chē)衉個(gè)個(gè)Na+ 離子。離子。討論：討論： 2、每個(gè)、每個(gè)Na+離子周?chē)c離子周?chē)cNa+最近且等距離的最近且等距離的 Na+有有_個(gè)，每個(gè)個(gè)，每個(gè)Cl 離子周?chē)c離子周?chē)cCl最近且最近且等距離的等距離的Cl有有_個(gè)。個(gè)。1212晶胞晶胞:晶體中最小的重復(fù)單元晶體中最小的重復(fù)單元有有1/8屬于屬于該立方體該立方體有有1/4屬于屬于該立方體該立方體有有1/2屬于屬于該立方體該立方體完全屬于該完全屬于該立方體立方體3該晶胞中實(shí)際有幾個(gè)該晶胞中實(shí)際有幾個(gè)Na+ ？幾個(gè)？幾個(gè)Cl ？.晶體中結(jié)構(gòu)單元微粒實(shí)際數(shù)目的計(jì)

3、算、晶體中結(jié)構(gòu)單元微粒實(shí)際數(shù)目的計(jì)算、離子晶體化學(xué)式的確定離子晶體化學(xué)式的確定(均攤法均攤法)Na+Cl-位于位于頂點(diǎn)頂點(diǎn)的微粒，晶胞完全擁有其的微粒，晶胞完全擁有其1/81/8。位于位于面心面心的微粒，晶胞完全擁有其的微粒，晶胞完全擁有其1/21/2。位于位于棱上棱上的微粒，晶胞完全擁有其的微粒，晶胞完全擁有其1/41/4。位于位于體心體心上的微粒上的微粒完全屬于完全屬于該晶胞擁有為該晶胞擁有為1 1。晶胞中的氯離子數(shù)晶胞中的氯離子數(shù)=12=12 +1=4 +1=4 41鈉離子數(shù)鈉離子數(shù) = 8= 8 + 6 + 6 = 4 = 4。 8121即鈉離子與氯離子個(gè)數(shù)比為即鈉離子與氯離子個(gè)數(shù)比為

4、4:4=1:14:4=1:1，故氯化鈉的化學(xué)式為故氯化鈉的化學(xué)式為NaClNaCl (2)CsCl：體心立方結(jié)構(gòu)（：體心立方結(jié)構(gòu)（基本結(jié)構(gòu)單元是體心基本結(jié)構(gòu)單元是體心立方體）立方體）、每個(gè)、每個(gè)Cs+離子周?chē)须x子周?chē)衉個(gè)個(gè)Cl離子，每離子，每個(gè)個(gè)Cl 離子周?chē)须x子周?chē)衉個(gè)個(gè)Cs+ 離子離子、每個(gè)離子周?chē)c、每個(gè)離子周?chē)cCs+ 最近且等距離的最近且等距離的 Cs+ 有有_個(gè)，每個(gè)個(gè)，每個(gè)Cl 離子周?chē)c離子周?chē)cCl最近且等距離最近且等距離的的Cl有有_個(gè)。個(gè)。、該晶胞中有幾個(gè)、該晶胞中有幾個(gè)Cs+ ？幾個(gè)？幾個(gè)Cl ？化學(xué)式呢？化學(xué)式呢？、CsCl例題分析： 如圖所示的晶體結(jié)構(gòu)是一種

5、具有優(yōu)良的壓電、如圖所示的晶體結(jié)構(gòu)是一種具有優(yōu)良的壓電、鐵電、光電等功能的晶體材料的最小結(jié)構(gòu)單元鐵電、光電等功能的晶體材料的最小結(jié)構(gòu)單元（晶胞）。（晶胞）。求晶體內(nèi)與每個(gè)求晶體內(nèi)與每個(gè)“T T”緊鄰的氧原子數(shù)、這緊鄰的氧原子數(shù)、這種晶體材料的化學(xué)式？（各元素所帶的電荷均種晶體材料的化學(xué)式？（各元素所帶的電荷均已略去）已略去）O原子Ti原子Ba原子例題解析：化學(xué)式為：BaTiO3Ba：1x1Ti：8x(1/8)O：12x(1/4)O原子Ti原子Ba原子陰、陽(yáng)陰、陽(yáng)離離 子子離子鍵離子鍵較高較高較較硬硬易溶于易溶于極性溶極性溶劑劑溶于水溶于水或熔融或熔融時(shí)導(dǎo)電時(shí)導(dǎo)電思考題：離子晶體的熔、沸點(diǎn)，硬度

6、與離子鍵強(qiáng)弱有何關(guān)系？為什么？思考2 比較NaCl、CsCl熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的高低12900C6450CCsCl14130C8010CNaCl沸點(diǎn)沸點(diǎn)熔點(diǎn)熔點(diǎn)為什么為什么NaCl 的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)比的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)比CsCl的高？的高？離子鍵的強(qiáng)弱與離子晶體的物理性質(zhì)的關(guān)系離子鍵越強(qiáng)離子鍵越強(qiáng)離子晶體的硬度越大、離子晶體的硬度越大、 熔沸點(diǎn)越高熔沸點(diǎn)越高F=KF=KQQ陰陰XQXQ陽(yáng)陽(yáng)R R2 2鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)陰、陽(yáng)離子電荷越陰、陽(yáng)離子電荷越大離子半徑越小大離子半徑越小結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì) 離子晶體的熔沸點(diǎn)高低與離子鍵強(qiáng)弱有關(guān)，離子晶體的熔沸點(diǎn)高低與離子鍵強(qiáng)弱有關(guān)，離子鍵越強(qiáng)其熔沸點(diǎn)越高。離子鍵越強(qiáng)其熔沸點(diǎn)越

7、高。 陰陽(yáng)離子的半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。陰陽(yáng)離子的半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。 陰陽(yáng)離子所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)。陰陽(yáng)離子所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)。練習(xí)練習(xí)1 比較下列晶體熔沸點(diǎn)高低：比較下列晶體熔沸點(diǎn)高低：NaF KCl NaClKBr CsINaFNaClKClKBrCsIrNa+CsCl看圖寫(xiě)化學(xué)式離子晶體離子晶體什么叫離子晶體？什么叫離子晶體？離子晶體的特點(diǎn)？離子晶體的特點(diǎn)？哪些物質(zhì)屬于離子晶體？哪些物質(zhì)屬于離子晶體？離子間通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。離子間通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。無(wú)單個(gè)分子存在；無(wú)單個(gè)分子存在；NaCl是化學(xué)式。是化學(xué)式。熔沸點(diǎn)較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。熔沸點(diǎn)較高，硬度較

8、大，難揮發(fā)難壓縮。水溶液或者熔融狀態(tài)下均導(dǎo)電。水溶液或者熔融狀態(tài)下均導(dǎo)電。離子化合物：大部分鹽類(lèi)、強(qiáng)堿、銨鹽、離子化合物：大部分鹽類(lèi)、強(qiáng)堿、銨鹽、活潑活潑、思考與交流思考與交流 石墨和金剛石同屬于碳的單質(zhì)，為什石墨和金剛石同屬于碳的單質(zhì)，為什么在硬度上會(huì)相差如此之大？么在硬度上會(huì)相差如此之大？觀察與思考：下列兩種晶體有什么共同點(diǎn)？碘晶體結(jié)構(gòu)碘晶體結(jié)構(gòu)干冰晶體結(jié)構(gòu)干冰晶體結(jié)構(gòu)二、分子晶體二、分子晶體1 1、概念、概念分子間以分子間作用力（范德華力，氫鍵）相分子間以分子間作用力（范德華力，氫鍵）相結(jié)合的晶體叫分子晶體結(jié)合的晶體叫分子晶體（1 1）構(gòu)成分子晶體的粒子是分子。）構(gòu)成分子晶體的粒子是分子

9、。（2 2）粒子間的相互作用是分子間作用力。）粒子間的相互作用是分子間作用力。（3 3）范德華力遠(yuǎn)小于化學(xué)鍵的作用；范德華力遠(yuǎn)小于化學(xué)鍵的作用；（4）分子晶體熔化破壞的是分子間作用力。）分子晶體熔化破壞的是分子間作用力。3、典型的分子晶體：、典型的分子晶體： 非金屬氫化物：非金屬氫化物：H H2 2O O，H H2 2S S，NHNH3 3，CHCH4 4，HXHX 酸：酸：H H2 2SOSO4 4，HNOHNO3 3，H H3 3POPO4 4 部分非金屬單質(zhì)部分非金屬單質(zhì): :X X2 2，O O2 2，H H2 2， S S8 8，P P4 4， C C6060 部分非金屬氧化物部分非

10、金屬氧化物: : COCO2 2， SOSO2 2， NONO2 2， P P4 4O O6 6， P P4 4O O1010 大多數(shù)有機(jī)物：大多數(shù)有機(jī)物：乙醇，冰醋酸，蔗糖乙醇，冰醋酸，蔗糖4、分子晶體結(jié)構(gòu)特征只有范德華力，無(wú)分子間氫鍵分子密堆積 每個(gè)分子周?chē)?2個(gè)緊鄰的分子，如：C60、干冰 、I2、O2有分子間氫鍵不具有分子密堆積特征 如：HF 、冰、NH3 氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu)碳60的晶胞干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖思考：思考：1mol冰周?chē)?？冰周?chē)?？mol氫鍵氫鍵冰中個(gè)水分子周?chē)袀€(gè)水分子形成冰中個(gè)水分子周?chē)袀€(gè)水分子形成什么空間構(gòu)型？什么空間構(gòu)型？ 歸納要點(diǎn)分子的密度取決于晶體歸納要點(diǎn)分

11、子的密度取決于晶體的體積，取決于緊密堆積程度，分子的體積，取決于緊密堆積程度，分子晶體的緊密堆積由以下兩個(gè)因素決定：晶體的緊密堆積由以下兩個(gè)因素決定：（1）范德華力）范德華力（2）分子間氫鍵）分子間氫鍵5、分子晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較規(guī)律、分子晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較規(guī)律分子晶體要熔化或汽化都需要克服分子分子晶體要熔化或汽化都需要克服分子間的作用力。分子間作用力越大，物質(zhì)熔間的作用力。分子間作用力越大，物質(zhì)熔化和汽化時(shí)需要的能量就越多，物質(zhì)的熔、化和汽化時(shí)需要的能量就越多，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高。沸點(diǎn)就越高。因此，比較分子晶體的熔、沸點(diǎn)高低，因此，比較分子晶體的熔、沸點(diǎn)高低，實(shí)際上就是比較分子間作用

12、力（包括范力實(shí)際上就是比較分子間作用力（包括范力和氫鍵）的大小。和氫鍵）的大小。（1）組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越）組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高。如：大，范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高。如：O2N2，HIHBrHCl。（2）分子量相等或相近，極性分子的范德華力）分子量相等或相近，極性分子的范德華力大，熔沸點(diǎn)高，如大，熔沸點(diǎn)高，如CON2（3）含有氫鍵的，熔沸點(diǎn)較高。如）含有氫鍵的，熔沸點(diǎn)較高。如H2OH2TeH2SeH2S，HFHCl，NH3PH3 （4）在烷烴的同分異構(gòu)體中，一般來(lái)說(shuō)，支鏈）在烷烴的同分異構(gòu)體中，一般來(lái)說(shuō)，支鏈數(shù)越多，熔沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：

13、正戊烷數(shù)越多，熔沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：正戊烷異戊烷異戊烷新戊烷；芳香烴及其衍生物苯環(huán)上的同分異構(gòu)新戊烷；芳香烴及其衍生物苯環(huán)上的同分異構(gòu)體一般按照體一般按照“鄰位鄰位間位間位對(duì)位對(duì)位”的順序的順序。 思考思考1是不是在分子晶體中分子間只存在是不是在分子晶體中分子間只存在范德華力？范德華力？ 思考思考2為什么冰融化為水時(shí)為什么冰融化為水時(shí),密度增大？密度增大？不對(duì)，分子間氫鍵也是一種分子間作用力，不對(duì)，分子間氫鍵也是一種分子間作用力，如冰中就同時(shí)存在著范德華力和氫鍵。如冰中就同時(shí)存在著范德華力和氫鍵。在冰晶體中在冰晶體中, ,每個(gè)分子周?chē)挥忻總€(gè)分子周?chē)挥? 4個(gè)緊鄰的水分子個(gè)緊鄰的水分子, ,由

14、于水分子之間的主要作用力是氫鍵由于水分子之間的主要作用力是氫鍵, ,氫鍵跟共價(jià)氫鍵跟共價(jià)鍵一樣具有方向性鍵一樣具有方向性, ,即氫鍵的存在迫使在四面體中即氫鍵的存在迫使在四面體中心的每個(gè)水分子與四面體頂角方向的心的每個(gè)水分子與四面體頂角方向的4 4個(gè)相鄰水分個(gè)相鄰水分子相互吸引子相互吸引, ,這一排列使冰晶體中的水分子的空間這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不變利用率不變, ,留有相當(dāng)大的空隙。當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁榱粲邢喈?dāng)大的空隙。當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時(shí)液態(tài)水時(shí), ,熱運(yùn)動(dòng)使冰的結(jié)構(gòu)部分解體熱運(yùn)動(dòng)使冰的結(jié)構(gòu)部分解體, ,水分子間水分子間的空隙減小的空隙減小, ,密度反而增大。密度反而增大。思考思

15、考3為何干冰的熔沸點(diǎn)比冰低，密為何干冰的熔沸點(diǎn)比冰低，密度卻比冰大？度卻比冰大？ 由于冰中除了范德華力外還有氫鍵作用，由于冰中除了范德華力外還有氫鍵作用，破壞分子間作用力較難，所以熔沸點(diǎn)比干冰高。破壞分子間作用力較難，所以熔沸點(diǎn)比干冰高。 由于分子間作用力特別是氫鍵的方向性，由于分子間作用力特別是氫鍵的方向性，導(dǎo)致晶體中有相當(dāng)大的空隙，所以相同狀況下導(dǎo)致晶體中有相當(dāng)大的空隙，所以相同狀況下體積較大體積較大 由于由于CO2分子的相對(duì)分子質(zhì)量分子的相對(duì)分子質(zhì)量H2O，所，所以干冰的密度大。以干冰的密度大?？茖W(xué)視野：籠裝化合物20世紀(jì)末，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底存在大量天然氣水合物晶體。這種晶體的主要?dú)怏w成分

16、是甲烷， 因而又稱(chēng)甲烷水合物。它的外形像冰，而且在常溫常壓下會(huì)迅速分解釋放出可燃的甲烷，因而又稱(chēng)“可燃冰” CO2和和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過(guò)的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過(guò)比較試判斷比較試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。晶體是否屬于分子晶體。 碳元素和硅元素處于元素周期表中同一主族，碳元素和硅元素處于元素周期表中同一主族，為什么為什么CO2晶體的熔、沸點(diǎn)很低，而晶體的熔、沸點(diǎn)很低，而SiO2晶體晶體的熔沸點(diǎn)很高？的熔沸點(diǎn)很高？18010928SiO共價(jià)鍵二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)示意圖10928 共價(jià)鍵金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖三原子晶體（共價(jià)晶體）三原子晶體（共價(jià)晶體）1 1、概念：、概念

17、：相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間立相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 （1）構(gòu)成原子晶體的粒子是原子；）構(gòu)成原子晶體的粒子是原子； （2）原子晶體的粒子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合；）原子晶體的粒子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合； （3）原子晶體熔化破壞的是共價(jià)鍵。）原子晶體熔化破壞的是共價(jià)鍵。觀察觀察思考思考 對(duì)比分子晶體和原子晶體的數(shù)據(jù)，原子對(duì)比分子晶體和原子晶體的數(shù)據(jù)，原子晶體有何物理特性？晶體有何物理特性？2、原子晶體的物理特性、原子晶體的物理特性 在原子晶體中，由于原子間在原子晶體中，由于原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，而以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，而且形成空間立體

18、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以原子晶體的所以原子晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高硬度大硬度大一般不導(dǎo)電一般不導(dǎo)電且難溶于一些常見(jiàn)的溶劑且難溶于一些常見(jiàn)的溶劑 在原子晶體中，由于原子間在原子晶體中，由于原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，而且形以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以原子成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以原子晶體有特殊的物理性質(zhì)。晶體有特殊的物理性質(zhì)。3 3、常見(jiàn)的原子晶體、常見(jiàn)的原子晶體 某些非金屬單質(zhì)：某些非金屬單質(zhì)： 金剛石（金剛石（C C）、晶體硅）、晶體硅(Si)(Si)、晶體硼（、晶體硼（B B）、晶體）、晶體鍺鍺(Ge(Ge) )等等 某些非金屬化合物：某些非金屬化

19、合物： 碳化硅（碳化硅（SiCSiC）晶體、）晶體、氮化硼（氮化硼（BNBN）晶體）晶體 某些氧化物：某些氧化物： 二氧化硅（二氧化硅（ SiOSiO）晶體）晶體、AlAl2 2O O3 310928 共價(jià)鍵 思考：在金剛石晶體中，每個(gè)碳與思考：在金剛石晶體中，每個(gè)碳與周?chē)嗌賯€(gè)碳原子成鍵？形成怎樣的周?chē)嗌賯€(gè)碳原子成鍵？形成怎樣的空間結(jié)構(gòu)？最小碳環(huán)由多少個(gè)碳原子空間結(jié)構(gòu)？最小碳環(huán)由多少個(gè)碳原子組成？它們是否在同一平面內(nèi)？組成？它們是否在同一平面內(nèi)？ 在金剛石晶體中，碳原子個(gè)數(shù)與在金剛石晶體中，碳原子個(gè)數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為多少？鍵數(shù)之比為多少？12g金剛石金剛石C-C鍵數(shù)為多少鍵數(shù)為多少NA？

20、金剛石中每個(gè)金剛石中每個(gè)C C原子以原子以spsp3 3雜化，分別與雜化，分別與4 4個(gè)個(gè)相鄰的相鄰的C C 原子形成原子形成4 4個(gè)個(gè)鍵，故鍵角為鍵，故鍵角為1091092828；每個(gè)每個(gè)C C原子均可與相鄰的原子均可與相鄰的4 4個(gè)個(gè)C C構(gòu)成實(shí)心的正構(gòu)成實(shí)心的正四面體，向空間無(wú)限延伸得到立體網(wǎng)狀的金剛四面體，向空間無(wú)限延伸得到立體網(wǎng)狀的金剛石晶體，在一個(gè)小正四面體中平均含有石晶體，在一個(gè)小正四面體中平均含有1+41+41/4 =21/4 =2個(gè)碳原子；個(gè)碳原子；在金剛石中最小的環(huán)是六元環(huán)，在金剛石中最小的環(huán)是六元環(huán)，1 1個(gè)環(huán)中平個(gè)環(huán)中平均含有均含有6 61/12=1/21/12=1/2

21、個(gè)個(gè)C C原子，含原子，含C-CC-C鍵數(shù)為鍵數(shù)為6 61/6=11/6=1；金剛石的晶胞中含有金剛石的晶胞中含有C C原子為原子為8 8個(gè)，內(nèi)含個(gè)，內(nèi)含4 4個(gè)個(gè)小正四面體，含有小正四面體，含有C-CC-C鍵數(shù)為鍵數(shù)為1616。18010928SiO共價(jià)鍵 （1）二氧化硅晶體中最小環(huán)為）二氧化硅晶體中最小環(huán)為12元環(huán)。元環(huán)。 SiO2晶體中晶體中Si原子的排列方式和金剛石晶體中碳原子的排列原子的排列方式和金剛石晶體中碳原子的排列方式是相同的。在金剛石晶體中，每個(gè)最小環(huán)上有方式是相同的。在金剛石晶體中，每個(gè)最小環(huán)上有6個(gè)碳原子，個(gè)碳原子，因此因此SiO2晶體中每個(gè)最小環(huán)上有晶體中每個(gè)最小環(huán)上有

22、6個(gè)個(gè)Si原子，另外六邊形的每原子，另外六邊形的每條邊上都夾入了一個(gè)氧原子，所以最小環(huán)為條邊上都夾入了一個(gè)氧原子，所以最小環(huán)為12元環(huán)。元環(huán)。 （2）每個(gè)硅原子被）每個(gè)硅原子被12個(gè)最小環(huán)共有。個(gè)最小環(huán)共有。 如圖可以看出，每個(gè)硅原子周?chē)兴臈l邊，而每條邊又被如圖可以看出，每個(gè)硅原子周?chē)兴臈l邊，而每條邊又被6個(gè)個(gè)環(huán)所共有，同時(shí)由于每個(gè)環(huán)上有兩條邊是同一個(gè)硅原子周?chē)?，環(huán)所共有，同時(shí)由于每個(gè)環(huán)上有兩條邊是同一個(gè)硅原子周?chē)?，因此還要除以因此還要除以2以剔除重復(fù)。以剔除重復(fù)。 所以最終計(jì)算式為（所以最終計(jì)算式為（46）/2=12 （3）每個(gè)最小環(huán)平均擁有）每個(gè)最小環(huán)平均擁有1個(gè)氧原子，平均擁有的

23、個(gè)氧原子，平均擁有的0.5個(gè)硅原個(gè)硅原子。子。 由于每個(gè)硅原子被由于每個(gè)硅原子被12個(gè)環(huán)共有，因此每個(gè)環(huán)只占有該硅原子個(gè)環(huán)共有，因此每個(gè)環(huán)只占有該硅原子的的1/12，又因?yàn)槊總€(gè)最小環(huán)上有，又因?yàn)槊總€(gè)最小環(huán)上有6個(gè)硅原子，所以每個(gè)最小環(huán)個(gè)硅原子，所以每個(gè)最小環(huán)平均擁有的硅原子數(shù)為：平均擁有的硅原子數(shù)為：6（1/12）=0.5個(gè)。又因?yàn)閭€(gè)。又因?yàn)镾iO2晶晶體是由硅原子和氧原子按體是由硅原子和氧原子按1:2的比例所組成，因此氧原子的數(shù)的比例所組成，因此氧原子的數(shù)目為目為0.52=1個(gè)。個(gè)。 二氧化硅中二氧化硅中SiSi原子均以原子均以spsp3 3雜化，分別雜化，分別與與4 4個(gè)個(gè)O O原子成鍵，

24、每個(gè)原子成鍵，每個(gè)O O原子與原子與2 2個(gè)個(gè)SiSi原子原子成鍵；成鍵；晶體中的最小環(huán)為十二元環(huán)，其中有晶體中的最小環(huán)為十二元環(huán)，其中有6 6個(gè)個(gè)SiSi原子和原子和6 6個(gè)個(gè)O O原子，含有原子，含有1212個(gè)個(gè)Si-OSi-O鍵；鍵；每個(gè)每個(gè)SiSi原子被原子被1212個(gè)十二元環(huán)共有，每個(gè)個(gè)十二元環(huán)共有，每個(gè)O O原原子被子被6 6個(gè)十二元環(huán)共有，每個(gè)個(gè)十二元環(huán)共有，每個(gè)Si-OSi-O鍵被鍵被6 6個(gè)個(gè)十二元環(huán)共有；每個(gè)十二元環(huán)所擁有的十二元環(huán)共有；每個(gè)十二元環(huán)所擁有的SiSi原子數(shù)為原子數(shù)為6 61/12=1/21/12=1/2，擁有的，擁有的O O原子數(shù)為原子數(shù)為6 61/6=11

25、/6=1，擁有的，擁有的Si-OSi-O鍵數(shù)為鍵數(shù)為12121/6=21/6=2，則則SiSi原子數(shù)與原子數(shù)與O O原子數(shù)之比為原子數(shù)之比為1 1：2 2。思考思考1原子晶體的化學(xué)式是否可以代表其分子式？原子晶體的化學(xué)式是否可以代表其分子式？ 不能。因?yàn)樵泳w是一個(gè)三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，無(wú)不能。因?yàn)樵泳w是一個(gè)三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，無(wú)小分子存在小分子存在。思考思考2以金剛石為例，說(shuō)明原子晶體的微觀結(jié)構(gòu)與分以金剛石為例，說(shuō)明原子晶體的微觀結(jié)構(gòu)與分子晶體有哪些不同？子晶體有哪些不同？（1）組成微粒不同，原子晶體中只存在原子，沒(méi)有）組成微粒不同，原子晶體中只存在原子，沒(méi)有分子。分子。（2）相互作用不同，原子

26、晶體中存在的是共價(jià)鍵）相互作用不同，原子晶體中存在的是共價(jià)鍵。 對(duì)于原子晶體，一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于原子晶體，一般來(lái)說(shuō)，原子間鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共原子間鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高，價(jià)鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高，硬度越大。硬度越大。4 4、原子晶體熔、沸點(diǎn)比較規(guī)律、原子晶體熔、沸點(diǎn)比較規(guī)律思考思考3為何為何CO2熔沸點(diǎn)低？而破壞熔沸點(diǎn)低？而破壞CO2分子卻比分子卻比SiO2更更難？難？ 因?yàn)镃O2是分子晶體，SiO2是原子晶體，所以熔化時(shí)CO2是破壞范德華力而SiO2是破壞化學(xué)鍵。所以SiO2熔沸點(diǎn)高。破壞CO2分子與SiO2時(shí)，都是破壞共價(jià)鍵，而CO鍵能Si-O鍵能，所以CO

27、2分子更穩(wěn)定。思考思考4怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度理解金剛石、碳化硅和鍺的怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度理解金剛石、碳化硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降？熔點(diǎn)和硬度依次下降？因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體熔點(diǎn)越高，所以熔點(diǎn)和硬度有如下關(guān)系：金剛石碳化硅鍺。分子晶體、原子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的比較分子晶體、原子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的比較 晶體類(lèi)型晶體類(lèi)型分子晶體分子晶體原子晶體原子晶體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)粒子間的作用力粒子間的作用力性性質(zhì)質(zhì)硬度硬度溶、沸點(diǎn)溶、沸點(diǎn)導(dǎo)電導(dǎo)電溶解性溶解性構(gòu)成晶體粒子構(gòu)成晶體粒子分子分子原子原子分子間作用力分子間作用力共價(jià)鍵共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)、性質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)較小較小較大較大較低較低很高

28、很高固態(tài)和熔融狀固態(tài)和熔融狀態(tài)都不導(dǎo)電態(tài)都不導(dǎo)電不導(dǎo)電不導(dǎo)電相似相溶相似相溶難溶于常見(jiàn)溶劑難溶于常見(jiàn)溶劑【總結(jié)】非金屬單質(zhì)是原子晶體還是分子晶體的【總結(jié)】非金屬單質(zhì)是原子晶體還是分子晶體的判斷方法判斷方法（1）依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用判斷：）依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用判斷：原子晶體的粒子是原子，質(zhì)點(diǎn)間的作用是共價(jià)鍵；原子晶體的粒子是原子，質(zhì)點(diǎn)間的作用是共價(jià)鍵；分子晶體的粒子是分子，質(zhì)點(diǎn)間的作用是范德華力。分子晶體的粒子是分子，質(zhì)點(diǎn)間的作用是范德華力。（2）記憶常見(jiàn)的、典型的原子晶體。）記憶常見(jiàn)的、典型的原子晶體。（3）依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷：原子晶體熔、沸點(diǎn)高，）依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷：

29、原子晶體熔、沸點(diǎn)高，常在常在1000以上；分子晶體熔、沸點(diǎn)低，常在數(shù)百以上；分子晶體熔、沸點(diǎn)低，常在數(shù)百度以下至很低的溫度。度以下至很低的溫度。（4）依據(jù)導(dǎo)電性判斷：分子晶體為非導(dǎo)體，但部）依據(jù)導(dǎo)電性判斷：分子晶體為非導(dǎo)體，但部分分子晶體溶于水后能導(dǎo)電；原子晶體多數(shù)為非導(dǎo)分分子晶體溶于水后能導(dǎo)電；原子晶體多數(shù)為非導(dǎo)體，但晶體硅、晶體鍺是半導(dǎo)體。體，但晶體硅、晶體鍺是半導(dǎo)體。（5）依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷：原子晶體硬度大，）依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷：原子晶體硬度大，分子晶體硬度小且較脆。分子晶體硬度小且較脆。 石石墨墨晶晶體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)知識(shí)拓展石墨知識(shí)拓展石墨（1）石墨中）石墨中C原子以原子以sp2雜化；雜化；（2）石墨晶體中最小環(huán)為六元環(huán)，含有）石墨晶體中最小環(huán)為六元環(huán)，含有C 2個(gè)，個(gè)，C-C鍵為鍵為 3；（3）石墨分層，層間為范德華力，硬度小，）石墨分層，層間為范德華力，硬度小，可導(dǎo)電；可導(dǎo)電；（4）石墨中）石墨中r（C-C）比金剛石中）