化學(xué)-雷小英原子晶體 交課件

1、第二節(jié) 原子晶體1復(fù)習(xí)提問：1、什么是分子晶體？試舉例說明。2、哪些類型的物質(zhì)能形成分子晶體？3、分子晶體通常具有什么樣的物理性質(zhì)？2思考與交流物質(zhì)干冰金剛石熔點(diǎn)很低3550沸點(diǎn)很低4827根據(jù)熔沸點(diǎn)等物理性質(zhì)判斷金剛石是否屬于分子晶體？干冰晶胞模型金剛石結(jié)構(gòu)模型3二、原子晶體 1、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。 2、構(gòu)成微粒： 3、微粒之間的作用： 4、氣化或熔化時(shí)破壞的作用力： 5、物理性質(zhì)： 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）原子共價(jià)鍵共價(jià)鍵46、常見原子晶體（1）某些非金屬單質(zhì)：硼（B）、硅 （Si）、鍺（Ge）、金剛石

2、（C）等;（2）某些非金屬化合物：SiC（金剛砂）、BN等;（3）某些氧化物：SiO2、Al2O3等。510928金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵6思考： （1）在金剛石晶體中,C采取什么雜化方式？每個(gè)C與多少個(gè)C成鍵？形成怎樣的空間結(jié)構(gòu)？每個(gè)碳原子周圍緊鄰的碳原子有多少個(gè)？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)？ （2）在金剛石晶體中，C原子個(gè)數(shù)與CC鍵數(shù)之比為多少？ （3）12克金剛石中CC鍵數(shù)為多少NA？77、典型的原子晶體金剛石的結(jié)構(gòu)特征：在金剛石晶體里每個(gè)碳原子都采取SP3雜化，被相鄰的4個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵跟4個(gè)碳原子結(jié)合，形成正四面體，被包圍的碳原子處于正四面體的中心。這

3、些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的，彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。金剛石晶體中所有的CC鍵長(zhǎng)相等，鍵角相等（10928）；晶體中最小的碳環(huán)由6個(gè)碳組成，且不在同一平面；晶體中每個(gè)C參與了4條CC鍵的形成，而在每條鍵中的貢獻(xiàn)只有一半，故C原子與CC鍵數(shù)之比為：1 ：（4 x ）= 1：2818010928Sio二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵9思考1：在SiO2晶體中每個(gè)硅原子周圍緊鄰的氧原子有多少個(gè)？每個(gè)氧原子周圍緊鄰的硅原子有多少個(gè)？在SiO2晶體中硅原子與氧原子個(gè)數(shù)之比是多少？思考2：在SiO2晶體中每個(gè)硅原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？每個(gè)氧原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？硅原子個(gè)數(shù)與SiO共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是多少？

4、思考3:在二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)中,最小的環(huán)由幾個(gè)原子構(gòu)成?10SiO2的結(jié)構(gòu)特征：在SiO2晶體中1個(gè)Si原子和4個(gè)O原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)Si原子周圍結(jié)合4個(gè)O原子；同時(shí)，每個(gè)O原子跟2個(gè)Si原子相結(jié)合。實(shí)際上，SiO2晶體是由Si原子和O原子按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀的晶體。最小的環(huán)是由6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子組成的12元環(huán)。1mol SiO2中含4mol SiO鍵。111、怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降? 2“具有共價(jià)鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對(duì)嗎?為什么?思考與交流 原子晶體中原子半徑越大，鍵能越小，熔點(diǎn)越低，硬度越小。不對(duì)。因?yàn)橛行┓肿泳w中也具

5、有共價(jià)鍵。12小結(jié)1：分子晶體與原子晶體的比較相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體分子間以分子間作用力結(jié)合的晶體原子分子共價(jià)鍵分子間作用力或氫鍵很高較低很大較小不溶于任何溶劑部分溶于水不導(dǎo)電，個(gè)別為半導(dǎo)體固體和熔化狀態(tài)都不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電13小結(jié)2：判斷晶體類型的方法1、依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷：構(gòu)成原子晶體的微粒是原子，原子間的作用力是共價(jià)鍵，構(gòu)成分子晶體的微粒是分子，分子之間的作用力是分子間作用力或氫鍵。2、依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷：原子晶體的熔點(diǎn)高，一般在1000以上，分子晶體的熔點(diǎn)低，常在幾百度以下甚至更低。3、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

6、度小。4、依據(jù)導(dǎo)電性判斷：分子晶體為非導(dǎo)體，部分分子溶于水能導(dǎo)電，原子晶體多為非導(dǎo)體，有些為半導(dǎo)體，如：硅、鍺。5、依據(jù)物質(zhì)的分類判斷：如非金屬氫化物和酸都屬于分子晶體。14知識(shí)拓展石墨范德華力 一種結(jié)晶形碳，質(zhì)軟具滑膩感。有金屬光澤。六方晶系，成葉片狀、鱗片狀和致密塊狀。密度2.25g/cm3，化學(xué)性質(zhì)不活潑。具有耐腐蝕性，在空氣或氧氣中強(qiáng)熱可以燃燒生成二氧化碳。石墨可用作潤(rùn)滑劑，并用于制造坩鍋、電極、鉛筆芯等。1516思考與交流 1、石墨為什么很軟？ 2、石墨的熔沸點(diǎn)為什么很高（高于金剛石）？3、石墨屬于哪類晶體？石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，容易滑動(dòng)，所以石墨很軟。石墨各層均為

7、平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價(jià)鍵，故熔沸點(diǎn)很高。石墨為混合型晶體。17練習(xí)1、如右圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為_，每個(gè)碳環(huán)完全擁有CC鍵數(shù)為_。石墨中CC夾角為120， CC鍵長(zhǎng)為 1.421010 m層間距 3.35 1010 m3218小結(jié)：金剛石、石墨的比較正四面體空間網(wǎng)狀六邊形平面層狀共價(jià)鍵共價(jià)鍵與范德華力個(gè)原子不同面?zhèn)€原子同平面1 ：22 ：310928 120原子晶體混合型晶體193、分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型：A、碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200，熔融態(tài)不導(dǎo)電；_B、溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn)98 ，熔融態(tài)不導(dǎo)電；_C、五氟化釩，無色晶體，熔點(diǎn)19.5，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_D、物質(zhì)A，無色晶體，熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電_原子晶體分子晶體分子晶體離子晶體20練習(xí)2、金剛石（晶體硅結(jié)構(gòu)與此類似）（1）由圖中觀察可知：每個(gè)碳原子被相鄰的4個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵跟4個(gè)碳