高二化学分子晶体与原子晶体2.ppt
第二节 分子晶体与原子晶体(2),原子晶体,二原子晶体（共价晶体）,构成晶体的粒子是原子，所有的相邻原子间都以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。,金刚石,1.概念：,观察思考,对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物理特性？,2.原子晶体的物理特性,（1）熔点和沸点高；（2）硬度大；（3）一般不导电；（4）且难溶于一些常见的溶剂。,在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体有特殊的物理性质。,【思考】（1）原子晶体的化学式是否可以代表其分子式，为什么？（2）为什么金刚石的熔沸点很高、硬度很大？,【归纳】晶体熔沸点的高低比较对于分子晶体，一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点也越高。对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高，硬度越大。,3.常见的原子晶体,（1）某些非金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等（2）某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体（3）某些氧化物：二氧化硅（SiO）晶体、-Al2O3,10928,共价键,金刚石的晶体结构示意图,【合作探究】（1）在金刚石晶体中,每个C与多少个C成键？形成怎样的空间结构？最小碳环由多少个石中,含CC原子组成？它们是否在同一平面内？（2）在金刚石晶体中，C原子个数与CC键数之比为多少？（3）12克金刚C键数为多少NA？,典型的原子晶体,金刚石的结构特征：在金刚石晶体里 每个碳原子都采取SP3杂化，被相邻的4个碳原子包围，以共价键跟4个碳原子结合，形成正四面体，被包围的碳原子处于正四面体的中心。这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联结的空间网状晶体。金刚石晶体中所有的CC键键长相等，键角相等（10928）；晶体中最小的碳环由6个碳组成，且不在同一平面内；晶体中每个C参与了4条CC键的形成，而在每条键中的贡献只有一半，故C原子与CC键数之比为：1：（4 x）=1：2,思考与交流,CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体的熔沸点很高？,180,10928,Si,O,共价键,二氧化硅晶体结构示意图,SiO2的结构特征：在SiO2晶体中 1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子周围结合4个O原子；同时，每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上，SiO2晶体是由Si原子和O原子按1：2的比例所组成的立体网状的晶体。最小的环是由6个Si原子和6个O原子组成的十二元环。1mol SiO2中含4mol SiO键,SiO2平面结构,利用金刚石的结构来推断SiO2的空间结构,SiO2最小的环有几个原子组成？,金刚石的结构,12个（6个硅 6个氧）,2,C 六元环 1：2,Si 六元环 1：2,SiO2 十二元环 1：4,SiC 六元环 1：4,1、你可以从哪些角度判断一种晶体为原子晶体？,【总结运用】,（1）熔点和沸点很高（2）硬度很大（3）一般不导电（4）且难溶于一些常见的溶剂,（1）构成晶体的微粒都是原子（2）微粒间的作用都是共价键（3）都形成空间网状结构,结构,性质,2、原子晶体、离子晶体和金属晶体三者相比，一般来说，熔沸点最高的晶体是_、硬度最大的晶体是 _,固态不导电的 _熔融态不导电的是 _,原子晶体,原子晶体,离子晶体 原子晶体,原子晶体,1、分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：A、碳化铝，黄色晶体，熔点2200，熔融态不 导电_；B、溴化铝，无色晶体，熔点98，熔融态不导 电_；C、五氟化钒，无色晶体，熔点19.5，易溶于乙 醇、氯仿、丙酮中_；D、物质A，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导 电_。,原子晶体,分子晶体,分子晶体,离子晶体,【拓展训练】,2、已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，如图所示：其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点为一个硼原子，试通过观察分析右图回答：此基本结构单元是由_个硼原子构成，有_个B-B化学键，相邻B-B键的键角为_.,12,30,600,解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大。碳、硅、锗原子半径依次增大，键长依次增大，键的强度依次减弱。故它们熔点和硬度依次下降。即金刚石硅锗,学 与 问,1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？,2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为什么？,分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较,构成晶体粒子,分子,原子,分子间作用力,共价键,结构、性质,较小,较大,较低,很高,固态和熔融状态都不导电,不导电,相似相溶,难溶于常见溶剂,小结：,相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构,分子间以分子间作用力结合,原子,分子,共价键,分子间作用力,很大,较小,很大,较小,不溶于任何溶剂,部分溶于水,不导电，个别为半导体,固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电,石墨晶体结构,知识拓展石墨,
