原子晶體與分子晶體（課堂PPT）

1、1化學(xué) 選修 33.3 原子晶體與分子晶體原子晶體與分子晶體2化學(xué) 選修 33.3.1 原原 子子 晶晶 體體3圖片導(dǎo)學(xué)圖片導(dǎo)學(xué)4知識(shí)知識(shí)1、原子晶體、原子晶體內(nèi)容解讀內(nèi)容解讀1、定義：、定義： 原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體2、構(gòu)成微粒：、構(gòu)成微粒：原子原子3、微粒之間的作用：、微粒之間的作用： 共價(jià)鍵共價(jià)鍵4、氣化或熔化時(shí)破壞的作用力：、氣化或熔化時(shí)破壞的作用力： 共價(jià)鍵共價(jià)鍵5、物理性質(zhì)：、物理性質(zhì)： 熔沸點(diǎn)高，硬度大，難溶于一般溶劑。熔沸點(diǎn)高，硬度大，難溶于一般溶劑。 (共價(jià)鍵鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高，硬度越大共價(jià)鍵鍵能越大，熔

2、沸點(diǎn)越高，硬度越大)6、常見(jiàn)原子晶體、常見(jiàn)原子晶體 非金屬單質(zhì)：硼非金屬單質(zhì)：硼(B)、硅、硅(Si)、鍺、鍺(Ge)、金剛石等、金剛石等 某些非金屬化合物：某些非金屬化合物：SiC、BN等等 某些氧化物：某些氧化物：SiO2、Al2O3等等510928 共價(jià)鍵共價(jià)鍵1、金剛石結(jié)構(gòu)、金剛石結(jié)構(gòu)知識(shí)拓展知識(shí)拓展知識(shí)知識(shí)2、原子晶體結(jié)構(gòu)、原子晶體結(jié)構(gòu)61、金剛石晶體中、金剛石晶體中,C采取什么雜化方式？每個(gè)采取什么雜化方式？每個(gè)C與多少個(gè)與多少個(gè)C成鍵？成鍵？形成的空間結(jié)構(gòu)？每個(gè)形成的空間結(jié)構(gòu)？每個(gè)C周?chē)o鄰的周?chē)o鄰的C有多少個(gè)？最小有多少個(gè)？最小C環(huán)由環(huán)由多少多少C組成？它們是否在同一平面內(nèi)？

3、組成？它們是否在同一平面內(nèi)？2、金剛石中，、金剛石中，C數(shù)與數(shù)與CC鍵數(shù)比為多少鍵數(shù)比為多少3、12克金剛石中克金剛石中CC鍵數(shù)為多少鍵數(shù)為多少NA？ 探究導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)思考討論知識(shí)知識(shí)2、原子晶體結(jié)構(gòu)、原子晶體結(jié)構(gòu)7C采取采取sp3雜化，以共價(jià)鍵跟相鄰雜化，以共價(jià)鍵跟相鄰4個(gè)個(gè)C形成正四面體，且在中心。形成正四面體，且在中心。正四面體向空間延伸成立體網(wǎng)狀。正四面體向空間延伸成立體網(wǎng)狀。所有的所有的CC鍵長(zhǎng)、鍵角相等鍵長(zhǎng)、鍵角相等最小的碳環(huán)最小的碳環(huán)6個(gè)個(gè)C組成，不在同一平面內(nèi)；組成，不在同一平面內(nèi)；每個(gè)每個(gè)C參與了參與了4條條CC鍵的形成，在每條鍵中的貢獻(xiàn)只有一半，鍵的形成，在每條鍵中的貢獻(xiàn)只

4、有一半，故故C與與CC鍵數(shù)之比為鍵數(shù)之比為1:(4)= 1：2知識(shí)知識(shí)2、原子晶體結(jié)構(gòu)、原子晶體結(jié)構(gòu)總結(jié)感悟總結(jié)感悟8利用金剛石的結(jié)構(gòu)來(lái)推斷利用金剛石的結(jié)構(gòu)來(lái)推斷SiO2的空間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)SiO2最小的環(huán)有幾個(gè)原子組成？最小的環(huán)有幾個(gè)原子組成？12個(gè)（個(gè)（6個(gè)個(gè)Si、6個(gè)個(gè)O）知識(shí)拓展知識(shí)拓展知識(shí)知識(shí)2、原子晶體結(jié)構(gòu)、原子晶體結(jié)構(gòu)思考討論918010928SiO共價(jià)鍵共價(jià)鍵2、二氧化硅的結(jié)構(gòu)、二氧化硅的結(jié)構(gòu)知識(shí)拓展知識(shí)拓展知識(shí)知識(shí)2、原子晶體結(jié)構(gòu)、原子晶體結(jié)構(gòu)101、在、在SiO2中每個(gè)中每個(gè)Si周?chē)o鄰的周?chē)o鄰的O有有 個(gè)個(gè)每個(gè)每個(gè)O周?chē)o鄰的周?chē)o鄰的Si有有 個(gè)個(gè)在在SiO2中中Si

5、與與O個(gè)數(shù)之比是個(gè)數(shù)之比是 .2、SiO2中每個(gè)中每個(gè)Si連接有連接有 個(gè)共價(jià)鍵個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)每個(gè)O連接有連接有 個(gè)共價(jià)鍵？個(gè)共價(jià)鍵？Si個(gè)數(shù)與個(gè)數(shù)與SiO共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比 .O個(gè)數(shù)與個(gè)數(shù)與SiO之比之比 .思考交流思考交流SiO2結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征知識(shí)知識(shí)2、原子晶體結(jié)構(gòu)、原子晶體結(jié)構(gòu)交流交流討論討論421:2421:41:21個(gè)個(gè)Si和和4個(gè)個(gè)O形成形成4個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)Si周?chē)Y(jié)合周?chē)Y(jié)合4個(gè)個(gè)O，每個(gè)每個(gè)O跟跟2個(gè)個(gè)Si相結(jié)合，相結(jié)合，Si和和O按按1:2組成的立體網(wǎng)狀。組成的立體網(wǎng)狀。最小碳環(huán)由最小碳環(huán)由6個(gè)個(gè)Si和和6個(gè)個(gè)O組成的組成的12元環(huán)元環(huán)1mol S

6、iO2中含中含4mol SiO鍵鍵11莫氏硬度莫氏硬度表示礦物硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)，表示礦物硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)，1824年德國(guó)礦物學(xué)家莫斯首先年德國(guó)礦物學(xué)家莫斯首先提出。確定這一標(biāo)準(zhǔn)的方法是，提出。確定這一標(biāo)準(zhǔn)的方法是，用棱錐形金剛石鉆針刻劃所試用棱錐形金剛石鉆針刻劃所試礦物的表面而產(chǎn)生劃痕，用測(cè)礦物的表面而產(chǎn)生劃痕，用測(cè)得的劃痕的深度來(lái)表示硬度。得的劃痕的深度來(lái)表示硬度。知識(shí)拓展知識(shí)拓展12晶體類(lèi)型原子晶體分子晶體概念組成微粒 作用力熔沸點(diǎn)硬度溶解性導(dǎo)電性相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分子間以分子間作用分子間以分子間作用力結(jié)合力結(jié)合原子原子分子分子

7、共價(jià)鍵共價(jià)鍵分子間作用力分子間作用力很大很大較小較小很大很大較小較小不溶于任何溶劑不溶于任何溶劑部分溶于水部分溶于水不導(dǎo)電，個(gè)別為半導(dǎo)體不導(dǎo)電，個(gè)別為半導(dǎo)體固體和熔融態(tài)都不導(dǎo)固體和熔融態(tài)都不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電電，部分溶于水導(dǎo)電總結(jié)感悟總結(jié)感悟13總結(jié)感悟總結(jié)感悟課時(shí)小結(jié)課時(shí)小結(jié) 一般，原子一般，原子半徑越小半徑越小，共價(jià)鍵，共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大鍵能越大，物質(zhì)的物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高熔沸點(diǎn)越高，硬度越大硬度越大。如熔點(diǎn)：金剛石如熔點(diǎn)：金剛石碳化硅碳化硅晶體硅。晶體硅。原子晶體原子晶體 原子間以共價(jià)鍵結(jié)合原子間以共價(jià)鍵結(jié)合微粒是原子微粒是原子141、根據(jù)金剛石結(jié)構(gòu)填空、根據(jù)金剛石結(jié)構(gòu)填空由

8、圖中觀察可知：每個(gè)由圖中觀察可知：每個(gè)C被相鄰的被相鄰的 個(gè)個(gè)C原子包圍，以共價(jià)鍵跟原子包圍，以共價(jià)鍵跟4個(gè)個(gè)C形成正四面體。正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體。形成正四面體。正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體。每個(gè)每個(gè) C-C鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng) ，鍵角均為，鍵角均為 。晶體中最小環(huán)由晶體中最小環(huán)由_個(gè)個(gè)C組成且不共面。組成且不共面。晶體中晶體中C數(shù)與數(shù)與C-C 鍵數(shù)之比為：鍵數(shù)之比為： 。6 : 6 1：2當(dāng)堂鞏固當(dāng)堂鞏固64相等相等109。2815當(dāng)堂鞏固當(dāng)堂鞏固2下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說(shuō)法不正確的是下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說(shuō)法不正確的是()A.原子晶體硬度通常比分子晶體大原子

9、晶體硬度通常比分子晶體大B原子晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高原子晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高C分子晶體中有的水溶液能導(dǎo)電分子晶體中有的水溶液能導(dǎo)電D金剛石水晶和干冰都屬于原子晶體金剛石水晶和干冰都屬于原子晶體有些分子晶體溶于水后電離出離子，導(dǎo)電。如硫酸、鹽酸等有些分子晶體溶于水后電離出離子，導(dǎo)電。如硫酸、鹽酸等干冰是分子晶體干冰是分子晶體D原子晶體共價(jià)鍵結(jié)合，分子晶體以分子間作用力結(jié)合原子晶體共價(jià)鍵結(jié)合，分子晶體以分子間作用力結(jié)合16化學(xué)化學(xué) 選修選修 33.3.2 分 子 晶 體171、什么叫晶體？什么叫非晶體？、什么叫晶體？什么叫非晶體？2、晶體與非晶體在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上有什么差異？、晶體與非晶體在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上

10、有什么差異？3、如何利用分?jǐn)偡ㄓ?jì)算晶胞中粒子數(shù)目、如何利用分?jǐn)偡ㄓ?jì)算晶胞中粒子數(shù)目知識(shí)回顧課前回顧18圖片導(dǎo)學(xué)19看圖導(dǎo)學(xué)看圖導(dǎo)學(xué)交流討論20干冰晶體結(jié)構(gòu)干冰晶體結(jié)構(gòu)碘晶體結(jié)構(gòu)碘晶體結(jié)構(gòu)NaCl晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)思考交流21知識(shí)知識(shí)1、分子晶體、分子晶體1、概念：2、組成微粒：、組成微粒： 分子3、粒子間作用力：、粒子間作用力：內(nèi)：共價(jià)鍵結(jié)合；間：分子間作用力或氫鍵。知識(shí)解讀知識(shí)解讀只含分子的晶體思考交流結(jié)合表格分析:分子晶體有哪些物理特性？224、物理特性：(1)較低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，易升華；注: 分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高(相對(duì)分子質(zhì)量,分子極性,氫鍵)熔化時(shí)一般只破壞分子間作用力,不破壞化學(xué)

11、鍵。(但S8例外)(2)較小的硬度(3)一般是絕緣體，熔融態(tài)也不導(dǎo)電。(有些在水溶液中可以導(dǎo)電)分子間作用力較弱知識(shí)解讀知識(shí)解讀分子間作用力較弱知識(shí)知識(shí)1、分子晶體、分子晶體23知識(shí)1、分子晶體（1）所有非金屬氫化物：H2O，NH3，CH4，HX（2）部分非金屬單質(zhì):X2，O2，S8， P4 C60 （3）部分非金屬氧化物: CO2， SO2， NO2， P4O6 （4）幾乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4（5）絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體： 乙醇，蔗糖知識(shí)歸納5、典型的分子晶體：、典型的分子晶體：24知識(shí)知識(shí)2、分子的堆積、分子的堆積氧（氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu)）的晶體結(jié)構(gòu)碳碳60的晶胞的晶胞

12、看圖導(dǎo)學(xué)25知識(shí)知識(shí)2、分子的堆積、分子的堆積（與CO2分子距離最近的CO2分子共有12個(gè) ）1、干冰的晶體結(jié)構(gòu)知識(shí)探究26冰中個(gè)水分子周?chē)袀€(gè)水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性知識(shí)知識(shí)2、分子的堆積、分子的堆積知識(shí)拓展2、冰的晶體結(jié)構(gòu)273、分子晶體結(jié)構(gòu)特征：(1) 密堆積只范德華力，無(wú)氫鍵。晶體每分子周?chē)话?2個(gè)緊鄰分子，如：C60、干冰 、I2、O2。(2) 非密堆積有分子間氫鍵氫鍵具有方向性,使晶體中的空間利率不高,留有相當(dāng)大的空隙。這種晶體不具有分子密堆積特征。如：HF 、NH3、冰（每個(gè)水分子周?chē)挥?個(gè)緊鄰的水分子）當(dāng)堂感悟知識(shí)知識(shí)2、分子的堆積、分子的堆積28看圖回答下列問(wèn)題：金剛

13、石、石墨熔點(diǎn)均很高，二者熔點(diǎn)是否相同？為什么？若不相同，哪種更高一些？開(kāi)拓思考29石墨晶體過(guò)渡型晶體或混合型晶體開(kāi)拓思考30科學(xué)視野：天然氣水合物 一種潛在的能源知識(shí)拓展31當(dāng)堂感悟當(dāng)堂感悟只有范德華力，無(wú)分子間氫鍵分子密堆積只有范德華力，無(wú)分子間氫鍵分子密堆積有分子間氫鍵不具有分子密堆積特征如冰等有分子間氫鍵不具有分子密堆積特征如冰等 。課時(shí)小結(jié)課時(shí)小結(jié)分子晶體由分子構(gòu)成分子間作用力低熔點(diǎn)、升華、硬度很小等321下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是()ANH3、HD、C10H8 BPCl3、CO2、H2SO4CSO2、SiO2、P2O5 DCCl4、Na2S、H2O2當(dāng)堂鞏固單質(zhì)離子晶體原子晶體B2下列各物質(zhì)的固體，屬于分子晶體且分子內(nèi)