選修3：原子晶體課件

華鎣中學(xué)：楊旭原子晶體華鎣中學(xué)：楊旭原子晶體1原

子

晶

體原

子

晶

體2夯實(shí)基礎(chǔ)：分子晶體一、原子晶體的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)二、原子晶體的判定方法三、原子晶體熔沸點(diǎn)高低的判定四、知識(shí)拓展－石墨夯實(shí)基礎(chǔ)：分子晶體一、原子晶體的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)二、原子晶體的判3思考與交流

CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過(guò)比較試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體？思考與交流CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如4一、原子晶體的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)——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。原子共價(jià)鍵共價(jià)鍵5.原子晶體的共性:

硬度大，耐磨性好，熔沸點(diǎn)高（一般1000℃以上），難溶，導(dǎo)電性差。

1.定義：2.最小微粒：3.微粒之間的作用：4.氣化、熔化或沸騰時(shí)破壞的作用：一、原子晶體的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)——原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空5(2).每個(gè)C-C鍵被

個(gè)六元環(huán)共有109o28′共價(jià)鍵6.原子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):【問(wèn)題探究1】金剛石的結(jié)構(gòu)

——空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)！6(1).每個(gè)C原子被

個(gè)六元環(huán)共有12(2).每個(gè)C-C鍵被個(gè)六元環(huán)共有109o28′共61.在金剛石晶體中每個(gè)碳原子周?chē)o鄰的碳原子有多少個(gè)？2.在金剛石晶體中每個(gè)碳原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？3.在金剛石晶體中碳原子個(gè)數(shù)與C-C共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是多少？441:2考考你：1.在金剛石晶體中每個(gè)碳原子周?chē)o鄰的碳原子有多少個(gè)？44177.每個(gè)環(huán)平攤的C原子數(shù)為_(kāi)__

9.則每個(gè)環(huán)C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為

。1/211:261264.晶體中的最小環(huán)為

元環(huán)5.每個(gè)C原子被

個(gè)六元環(huán)共有6.每個(gè)C-C鍵被

個(gè)六元環(huán)共有8.每個(gè)環(huán)平攤的C-C鍵數(shù)為_(kāi)___

7.每個(gè)環(huán)平攤的C原子數(shù)為_(kāi)__

9.則每個(gè)環(huán)C原子數(shù)與C-8金剛石的晶體結(jié)構(gòu)模型區(qū)分金剛石的幾個(gè)概念：多面體外形

金剛石的晶胞金剛石的晶體結(jié)構(gòu)模型區(qū)分金剛石的幾個(gè)概念：多面體外形金剛9<180o109o28′SiO共價(jià)鍵【問(wèn)題探究2】水晶的結(jié)構(gòu)

2.每個(gè)Si-O鍵被

個(gè)十二元環(huán)共有6121.每個(gè)Si原子被

個(gè)十二元環(huán)共有<180o109o28′SiO共價(jià)鍵【問(wèn)題探究2】水晶的結(jié)構(gòu)101.在SiO2晶體中每個(gè)硅原子周?chē)o鄰的氧原子有多少個(gè)？2.每個(gè)氧原子周?chē)o鄰的硅原子有多少個(gè)？3.在SiO2晶體中硅原子與氧原子個(gè)數(shù)之比是多少？421:2考考你：1.在SiO2晶體中每個(gè)硅原子周?chē)o鄰的氧原子有多少個(gè)？4211121/216.晶體中的最小環(huán)為

元環(huán)7.平均每個(gè)環(huán)平攤

個(gè)Si原子8.平均每個(gè)環(huán)平攤

個(gè)O原子5.在SiO2晶體中每個(gè)硅原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？44.每個(gè)氧原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？2返回121/216.晶體中的最小環(huán)為元環(huán)7.平均每12二、原子晶體的判定原子晶體(1).最小微粒：(2).典型物質(zhì)：(3).熔點(diǎn)：原子（原子之間存在共價(jià)鍵）金剛石，晶體硅、鍺，SiO2晶體、SiC及Si3N4等一般1000℃以上(4).依據(jù)導(dǎo)電性判斷：

——原子晶體多數(shù)為非導(dǎo)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，耐磨。二、原子晶體的判定原(1).最小微粒：(2).典型物質(zhì)：(313考考你:1.下列物質(zhì)：MgO、H2O、SiC、CH3CH2OH、Na2SO4、Ne(1).屬于原子晶體的是？(2).直接由原子晶體構(gòu)成的晶體是？(3).由原子構(gòu)成的分子晶體是？(4).極性分子構(gòu)成的晶體是？(5).在一定條件下能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是？(6).受熱融化后，化學(xué)鍵不被破壞的是？(7).受熱需要克服共價(jià)鍵的是？(8).上述式子既表示化學(xué)式又表示分子式的是？SiCSiC、NeNeH2O、CH3CH2OHMgO、Na2SO4H2O、CH3CH2OHSiCH2O、CH3CH2OH、Ne考考你:1.下列物質(zhì)：SiCSiC、NeNeH2O、CH314例題：分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類(lèi)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(wú)色晶體，熔點(diǎn)98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；________________C.五氟化釩，無(wú)色晶體，熔點(diǎn)19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_______________D.物質(zhì)A，無(wú)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原子晶體習(xí)題評(píng)講:返回例題：分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類(lèi)型：原子晶體分子晶15決定原子晶體熔沸點(diǎn)及硬度大小的因素：共價(jià)鍵的強(qiáng)弱

——

共價(jià)鍵越強(qiáng)，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高，硬度越大!熔點(diǎn)從高到低的順序是：一般鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)鍵越強(qiáng)！三、原子晶體熔沸點(diǎn)高低判定

金剛石＞碳化硅＞晶體硅決定原子晶體熔沸點(diǎn)及硬度大小的因素：共價(jià)鍵的強(qiáng)弱熔點(diǎn)從高到低161.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(shuō)法對(duì)嗎？為什么？探究思考：鍵長(zhǎng)逾來(lái)逾長(zhǎng)，鍵能逾來(lái)逾大！不對(duì)

分子中也可能有共價(jià)鍵，基本粒子為分子的晶體為分子晶體!返回1.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17

一種混合晶體，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵黑色至深鋼灰色。質(zhì)軟具滑膩感，可沾污手指成灰黑色。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。

四、知識(shí)拓展－石墨一種混合晶體，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵黑色至深鋼灰18石墨晶體結(jié)構(gòu)石墨晶體結(jié)構(gòu)19例、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_(kāi)__，每個(gè)C完全擁有C－C數(shù)為_(kāi)__石墨中C－C夾角為120☉，C－C鍵長(zhǎng)為1.42×10－10m層間距

3.35×10－10m23/2例、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20問(wèn)題探究：3.石墨屬于哪類(lèi)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，作用力小，容易滑動(dòng)，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(jià)鍵（大π鍵），致使石墨中C-C的鍵長(zhǎng)比金剛石中C-C的鍵長(zhǎng)短，因而石墨中C-C的鍵能比金剛石中C-C的鍵能大，故熔沸點(diǎn)很高。石墨為混合鍵型晶體！1.石墨為什么很軟？2.石墨的熔點(diǎn)(3652℃)為什么高于金剛石(3550℃)？問(wèn)題探究：3.石墨屬于哪類(lèi)晶體？為什么？石墨21小結(jié)：金剛石、石墨的比較項(xiàng)目金剛石石墨晶體形狀晶體中的鍵或作用力由最少碳原子形成環(huán)的形狀與個(gè)數(shù)碳原子成鍵數(shù)

鍵的平均數(shù)原子的平均數(shù)每個(gè)環(huán)中正四面體空間網(wǎng)狀六邊形平面網(wǎng)狀共價(jià)鍵共價(jià)鍵與范德華力６個(gè)原子不同面６個(gè)原子同面４３6×1/6=16×1/2=36×1/12=1/26×1/3=2小結(jié)：金剛石、石墨的比較項(xiàng)目金剛石石墨晶體形狀晶體中的鍵或作22小結(jié)：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(jià)鍵分子間作用力很大較小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！小結(jié)：晶體類(lèi)型原子晶體分子晶體概念組成微粒231、有關(guān)原子晶體的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A.原子晶體中，原子不遵循緊密堆積原則B.原子晶體中不存在獨(dú)立的分子C.原子晶體的熔點(diǎn)和硬度較高D.原子晶體熔化時(shí)不破壞化學(xué)鍵D考考你:1、有關(guān)原子晶體的敘述，錯(cuò)誤的是()D考考你:242、氮化硼(BN)是一種新型結(jié)構(gòu)材料，具有超硬、耐磨、耐高溫等優(yōu)良特性，下列各組物質(zhì)熔化時(shí)，所克服的微粒間作用與氮化硼熔化時(shí)克服的微粒間作用都相同的是(

)A.硝酸鈉和金剛石

B.晶體硅和水晶C.冰和干冰

D.苯和萘B2、氮化硼(BN)是一種新型結(jié)構(gòu)材料，具有超硬、耐磨、耐高溫253、美國(guó)《科學(xué)》雜志曾報(bào)道：在40GPa的高壓下，用激光加熱到1800K，人們成功制得了原子晶體CO2，下列對(duì)該物質(zhì)的推斷一定不正確的是(

)A.該原子晶體中含有極性鍵B.該原子晶體易汽化，可用作制冷材料C.該原子晶體有很高的熔點(diǎn)D.該原子晶體硬度大，可用作耐磨材料

B3、美國(guó)《科學(xué)》雜志曾報(bào)道：在40GPa的高壓下，用激光加264、氮化碳結(jié)構(gòu)如圖，其中β-氮化碳硬度超過(guò)金剛石晶體，成為首屈一指的超硬新材料。下列有關(guān)氮化碳的說(shuō)法不正確的是(

)A.氮化碳屬于原子晶體B.氮化碳中碳顯－4價(jià)，氮顯＋3價(jià)C.氮化碳的化學(xué)式為C3N4D.每個(gè)碳原子與四個(gè)氮原子相連，每個(gè)氮原子與三個(gè)碳原子相連B4、氮化碳結(jié)構(gòu)如圖，其中β-氮化碳硬度超過(guò)金剛石晶體，成為首275、碳化硅(SiC)的晶體有類(lèi)似金剛石的結(jié)構(gòu)。其中碳原子和硅原子的位置是交替的。它與晶體硅和金剛石相比較，正確的是(

)A.熔點(diǎn)從高到低的順序是：碳化硅>金剛石>晶體硅B.熔點(diǎn)從高到低的順序是：金剛石>晶體硅>碳化硅C.三種晶體中的單元都是正四面體結(jié)構(gòu)D.三種晶體都是原子晶體且均為電的絕緣體C5、碳化硅(SiC)的晶體有類(lèi)似金剛石的結(jié)構(gòu)。其中碳原子和硅286、下列晶體性質(zhì)的比較中正確的是(

)A.熔點(diǎn)：晶體硅>碳化硅>金剛石B.沸點(diǎn)：HF>H2O>NH3C.硬度：白磷>冰>二氧化硅D.熔點(diǎn)：SiI4>SiBr4>SiCl4D6、下列晶體性質(zhì)的比較中正確的是()D297、(2010·全國(guó)理綜Ⅰ，13)下面關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是(

)A.最小的環(huán)上，有3個(gè)Si原子和3個(gè)O原子B.最小的環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1∶2C.最小的環(huán)上，有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子D.存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O處于中心，Si處于4個(gè)頂角C7、(2010·全國(guó)理綜Ⅰ，13)下面關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)308、(2009·海南，19－3)下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

)A.SO2、SO3都是極性分子B.在NH4+和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位鍵C.元素電負(fù)性越大的原子，吸引電子的能力越強(qiáng)D.原子晶體中原子以共價(jià)鍵結(jié)合，具有鍵能大、熔點(diǎn)高、硬度大的特性A8、(2009·海南，19－3)下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(319、下列物質(zhì)：①白磷②金剛石③石墨④二氧化硅⑤甲烷⑥四氯化碳⑦銨根離子，其分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)單元中存在正四面體的是(

)A.①②④⑤⑥⑦B.①②⑤⑥C