高中化學(xué)人教版高中選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子晶體

CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過比較試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。思考與交流二、原子晶體（1）構(gòu)成微粒:（2）粒子間的作用力：（3）結(jié)構(gòu)特點：（4）熔化時破壞的作用力：只由原子形成的晶體一定是原子晶體嗎？1.概念：所有的相鄰原子間都以共價鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。原子共價鍵空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，又稱共價晶體。稀有氣體由單原子構(gòu)成，屬于分子晶體共價鍵某些原子晶體的熔點和硬度原子晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺熔點/0C＞355030002700171014101211硬度109.59.576.56.02.原子晶體的物理性質(zhì)熔點

，硬度

，

溶于一般溶劑，一般不導(dǎo)電，延展性差。高難大二、原子晶體3.常見的原子晶體類型(1)某些單質(zhì)：金剛石、硅(Si)、硼(B)、鍺(Ge)(2)某些非金屬化合物：二氧化硅(SiO2)、碳化硅(SiC，金剛砂)、氮化硼(BN)、AlN、Si3N4、α-Al2O3(剛玉)等二、原子晶體原子晶體中不存在單個分子，化學(xué)式僅表示晶體中原子最簡個數(shù)比！學(xué)與問結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體熔點越高:金剛石＞硅＞鍺1.怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度理解金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次下降？2.“具有共價鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對嗎？為什么？不對，分子晶體中通常也含有共價鍵，如CO2、O2，某些離子晶體中也含共價鍵，如NaOH、NH4Cl學(xué)與問109o28′共價鍵4.典型的原子晶體（1）金剛石/硅這是金剛石的晶胞嗎？不是！金剛石晶胞在金剛石晶胞中含有的碳原子數(shù)？在金剛石晶胞中含有的碳原子數(shù):8×1/8+6×1/2+4=8①每個碳與相鄰____個碳以__________結(jié)合，形成___________結(jié)構(gòu)。②鍵角為__________，碳原子采取了______雜化。③1mol金剛石中含有的C-C共價鍵為

____mol。C：C-C鍵=_________。④最小碳環(huán)由____個C組成且不在同一平面內(nèi)，每個C被_____個最小環(huán)共用，每個環(huán)平均擁有______個C，平均擁有____個C-C鍵。109o28′154pm鍵能：347.7kJ/mol熔點：大于35500C硬度：很大4共價鍵正四面體109°28′sp36121/2121：2（2）二氧化硅金剛石二氧化硅SiO①在晶體中，每個Si與____個O以共價鍵結(jié)合，形成___________結(jié)構(gòu)；每正四面體占有___個Si，___個O。故SiO2晶體中Si與O之為______。②最小環(huán)上有____個原子（___個Si和___個O）。1molSiO2晶體中含___molSi-O鍵。4正四面體121：2126641、碳、硅原子都采取

雜化，鍵角為

。2、每個硅（碳）原子與周圍緊鄰的

個碳（硅）原子以共價鍵結(jié)合成正四面體結(jié)構(gòu)，向空間伸展形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。3、最小碳環(huán)由

個原子組成且不在同一平面內(nèi)，其中包括

個C原子和

個Si原子。4、每個SiC晶胞中含有4個C原子和4個Si原子。sp3109°28′4633（3）碳化硅/氮化硼小結(jié)：分子晶體與原子晶體的比較晶體類型原子晶體分子晶體概念組成微粒

粒子間作用力熔沸點硬度溶解性導(dǎo)電性熔化時破壞的作用力相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分子間以分子間作用力結(jié)合原子分子共價鍵分子間作用力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)電破壞共價鍵一定破壞分子間作用力（有時還破壞氫鍵，S8熔化還破壞共價鍵）石墨晶體結(jié)構(gòu)知識拓展－石墨石墨1、石墨為什么很軟？2、石墨的熔沸點為什么很高（高于金剛石）？3、石墨屬于哪類晶體？為什么？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，所以石墨很軟。石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價鍵（大π鍵），故熔沸點很高。石墨為混合鍵型晶體。石墨

分析石墨結(jié)構(gòu)中碳原子數(shù)與碳碳鍵數(shù)目比

故正六邊形中的碳碳鍵數(shù)為6×1/2=3，解析：我們可以先選取一個正六邊形此結(jié)構(gòu)中的碳原子數(shù)為6一個碳原子被三個六元碳環(huán)共用，正六邊形中的碳原子數(shù)為6×1/3=2。六邊形中的任一條邊（即碳碳鍵）均被2個正六邊形共用，所以碳原子數(shù)與碳碳鍵數(shù)目比為2:3。1．有下列幾種晶體：A.水晶，B.冰醋酸，C.白磷，D.金剛石，E.晶體氬，F(xiàn).干冰。(1)屬于分子晶體的是________(填字母，下同)，直接由原子構(gòu)成的分子晶體是________。(2)屬于原子晶體的化合物是________。(3)直接由原子構(gòu)成的晶體是________。(4)受熱熔化時，化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是______，需克服共價鍵的是________。答案：(1)BCEF

E

(2)A

(3)ADE

(4)BCF

AD課堂練習(xí)2．根據(jù)題表給出物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)(AlCl3的沸點為160℃)，判斷下列說法中不正確的是（）晶體SiO2SiCl4AlCl3晶體B熔點/℃2852－701802300A.SiO2晶體和晶體B屬于原子晶體B.SiCl4和AlCl3晶體都是分子晶體C.SiCl4和AlCl3分子的中心原子均采取sp3雜化方式D.SiCl4和AlCl3均是極性鍵形成的非極性分子C課堂練習(xí)3．已知在冰中每個水分子和周圍的4個水分子形成4個氫鍵。圖為冰的晶胞(晶體中的最小重復(fù)單元)結(jié)構(gòu)，下列有關(guān)說法中不正確的是（）A．每個晶胞中含有2個水分子B．每個晶胞中含有8個氫鍵C．該晶胞構(gòu)成的冰晶體中存在的作用力有范德華力、氫鍵和極性鍵D．與每個水分子等距離且最近的水分子有8個B課堂練習(xí)4.單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)回答：

金剛石晶體硅晶體硼熔點/K＞355014102573沸點/K510026282823硬度107.09.5注：硬度以金剛石的硬度為10為參照。晶體硼的晶體類型屬于_______晶體。原子課堂練習(xí)5．二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體結(jié)構(gòu)模型如圖。請認(rèn)真觀察該模型后回答下列問題：(1)二氧化硅晶體中最小環(huán)上有_____個原子，晶體結(jié)構(gòu)中存在以_____原子為中心、_________原子為頂點的正四面體結(jié)構(gòu)。(2)晶體中存在的作用力有________。A．共價鍵B．離子鍵C．配位鍵D．范德華力E．氫鍵12O(或Si)SiA課堂練習(xí)(3)美國LawrenceLivermore國家實驗室(LLNL)的V.Lota.C.S.Yoo和Cynn成功地在高壓下將CO2轉(zhuǎn)化為具有類似SiO2結(jié)構(gòu)的原子晶體，下列關(guān)于