高中化學 3.3.1 原子晶體課件 魯科版選修3.ppt

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第3節(jié) 原子晶體與分子晶體,第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì),第1課時,,,,109o28′,金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,,共價鍵,【問題探究1】金剛石的結(jié)構(gòu),,思考1. 在金剛石晶體中每個碳原子周圍緊鄰的碳原子有多少個？ 思考2. 在金剛石晶體中每個碳原子連接有幾個共價鍵？ 思考3. 在金剛石晶體中碳原子個數(shù)與C-C共價鍵個數(shù)之比是多少？,１.概念：相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體． 構(gòu)成原子晶體的粒子是原子，原子間以較強的共價鍵相結(jié)合。,一．原子晶體,金剛石,2.常見的原子晶體 某些非金屬單質(zhì)： 金剛石（C）、晶體硅(Si)、 晶體硼（B）、晶體鍺(Ge)等 某些非金屬化合物： 碳化硅（SiC）晶體、氮化硼（BN）晶體 某些氧化物： 二氧化硅（ SiO２）晶體、,1．下列物質(zhì)中屬于原子晶體的化合物是( ) A．水晶 B．晶體硅 C．金剛石 D．干冰 解析：選A。晶體硅、金剛石是原子晶體，但不是化合物，干冰是分子晶體。,,,180o,,109o28′,,Si,,O,二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,,共價鍵,【問題探究2】水晶的結(jié)構(gòu),思考1：在SiO2晶體中每個硅原子周圍緊鄰的氧原子有多少個？每個氧原子周圍緊鄰的硅原子有多少個？在SiO2晶體中硅原子與氧原子個數(shù)之比是多少？ 思考2：在SiO2晶體中每個硅原子連接有幾個共價鍵？每個氧原子連接有幾個共價鍵？,【問題探究3】通過以上分析，比較金 剛石、二氧化硅與我們前面學過的金屬 晶體、離子晶體有何不同？,2．下面關于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是( ) A．存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O處于中心，Si處于4個頂角 B．最小的環(huán)上，有3個Si原子和3個O原子 C．最小的環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1∶2 D．最小的環(huán)上，有6個Si原子和6個O原子 解析：選D。二氧化硅是原子晶體，結(jié)構(gòu)為空間網(wǎng)狀，存在硅氧四面體結(jié)構(gòu)，硅處于中心，氧處于4個頂角，所以A項錯誤；在SiO2晶體中，每6個Si和6個O形成一個12元環(huán)(最小環(huán))，所以D對，B、C均錯誤。,,解釋：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 ＞ 碳化硅 ＞ 晶體硅,交流與研討,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？,在原子晶體中，由于原子間以較強的共價鍵相結(jié)合，而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以原子晶體的 （1）熔點和沸點高 （2）硬度大 （3）一般不導電 （4）且難溶于一些常見的溶劑,3.原子晶體的物理特性,3．碳化硅(SiC)晶體有類似金剛石的結(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．熔點從高到低的順序是金剛石＜晶體硅＜碳化硅 B．熔點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,解析：選C。由已知碳化硅的晶體有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，可知碳化硅也為原子晶體，且應有類似金剛石的正四面體結(jié)構(gòu)單元。又因為影響共價鍵強弱的因素是原子半徑，碳原子半徑小于硅原子半徑，所以鍵長長短順序為C—C＜C—Si＜Si—Si，所以，熔點順序是金剛石＞碳化硅＞晶體硅。晶體硅是半導體，單向?qū)щ姟?