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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 分子晶体与原子晶体,第,二,课时,复习提问：,1,、什么是分子晶体？试举例说明。,2,、分子晶体通常具有什么样的物理性质？,3,、典型的分子晶体有哪些？,思考与交流,比较,CO,2,和,SiO,2,的一些物理性质和结构，试判断,SiO,2,晶体是否属于分子晶体。,物质,干冰,金刚石,熔点,很低,3550,沸点,很低,4827,二、原子晶体,1,、定义：原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。,2,、构成微粒：,3,、微粒之间的作用：,4,、气化或熔化时破坏的作用力：,5,、物理性质：,熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。,（共价键键能越大，熔沸点越高，硬度越大）,原子,共价键,共价键,6,、常见原子晶体,（,1,）某些非金属单质：硼（,B,）、硅（,Si,）、锗（,Ge,）、金刚石（,C,）等,（,2,）某些非金属化合物：,SiC,、,BN,等,（,3,）某些氧化物：,SiO,2,、,Al,2,O,3,等,109,28,金刚石的晶体结构示意图,共价键,思考：,（,1,）在金刚石晶体中,C,采取什,么杂化方式？每个,C,与多少个,C,成,键？形成怎样的空间结构？每个,碳原子周围紧邻的碳原子有多少,个？最小碳环由多少个碳原子组成？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,克金刚石中,CC,键数为多少,N,A,？,7,、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,SP,3,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,键长相等，键角相等（,109,28,）；,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,：,2,180,109,28,Si,o,二氧化硅的晶体结构示意图,共价键,思考,1,：,在,SiO,2,晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个？每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个？在,SiO,2,晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少？,思考题,思考,2,：,在,SiO,2,晶体中每个硅原子连接有几个共价键？每个氧原子连接有几个共价键？硅原子个数与,Si,O,共价键个数之比是多少？氧原子个数与,Si,O,共价键个数之比是多少？,思考,3:,在二氧化硅的晶体结构中,最小的环由几个原子构成,?,思考题,SiO,2,的结构特征,：在,SiO,2,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，,SiO,2,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。,最小的碳环是由,6,个,Si,原子和,6,个,O,原子组成的,12,元环。,1mol SiO,2,中含,4mol SiO,键,1,、怎样从原子结构的角度理解金刚石、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,?,探究思考,莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准，,1824,年由德国矿物学家莫斯（,Frederich Mohs,）首先提出。确定这一标准的方法是，用棱锥形金刚石钻针刻划所试矿物的表面而产生划痕，用测得的划痕的深度来表示硬度。,资料 莫氏硬度,小结,1,：分子晶体与原子晶体的比较,晶体类型,原子晶体,分子晶体,概念,组成微粒,作用力,熔沸点,硬度,溶解性,导电性,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,小结,2,：判断晶体类型的方法,1,、依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断：构成原子晶体的微粒是原子，原子间的作用力是共价键，构成分子晶体的微粒是分子，分子之间的作用力是分子间作用力。,2,、依据物质的分类判断,3,、依据晶体的熔点判断：原子晶体的熔点高，一般在,1000,以上，分子晶体的熔点低，常在几百度以下甚至更低,4,、依据导电性判断：分子晶体为非导体，部分分子溶于水能导电，原子晶体多为非导体，有些为半导体，如：硅、锗,5,、依据硬度和机械性能判断：原子晶体硬度大，分子晶体硬度小,一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁黑色至深钢灰色。质软具滑腻感，可沾污手指成灰黑色。有金属光泽。六方晶系，成叶片状、鳞片状和致密块状。密度,2.25g/cm3,，化学性质不活泼。具有耐腐蚀性，在空气或氧气中强热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂，并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。,知识拓展石墨,石墨晶体结构,知识拓展石墨,石墨,1,、石墨为什么很软？,2,、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？,3,、石墨属于哪类晶体？为什么？,石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。,石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大,键）,，故熔沸点很高。,石墨为混合键型晶体,。,练习,1,、金刚石（晶体硅结构与此类似）,（,1,）由图中观察可知：每个碳原子被相邻的,4,个碳原子包围，以共价键跟,4,个碳原子接个，形成四面体。这些四面体向空间发展，构成一个坚实的、彼此联结的空间网状晶体。每个,C-C,键长相等，键角均为,109,。,28,。,（,2,）晶体中最小环由,_,个,C,组成且不共面。,6,（,3,）晶体中,C,原子数与,C-C,键数之比为：,*,/,：*,/,：,例、如右图所示，在石墨晶体的层状结构中，每一个最小的碳环完全拥有碳原子数为,_,，每个,C,完全拥有,C,C,数为,_,石墨中,C,C,夹角为,120,，,C,C,键长为,1.4210,10,m,层间距,3.35,10,10,m,2,3,小结：金刚石、石墨的比较,项目,金刚石,石墨,晶体形状,晶体中的键或作用力,由最少碳原子形成环的形状与个数,碳原子成键数,键的平均数,原子的平均数,每个环中,正四面体空间网状,六边形平面层状,共价键,共价键与范德华力,个原子不同面,个原子同面,6*1/2=3,6*1/2=3,6*1/4=3/2,6*1/3=2,白球表示 硅原子,SiO,2,平面结构,利用金刚石的结构来推断,SiO,2,的空间结构,SiO,2,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）,题目,1,：最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示。顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的分子式是,(),A,TiC B,Ti,4,C,4,C,Ti,14,C,13,D,Ti,13,C,14,防止类推中的失误,C,2,、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,_,