高中化學(xué)選修三《原子晶體》PPT課件

高中化學(xué)選修三原子晶高中化學(xué)選修三原子晶體體PPTPPT課件課件復(fù)習(xí)提問(wèn)：復(fù)習(xí)提問(wèn)：1.1.典型的分子晶體有哪些？典型的分子晶體有哪些？2.2.分子晶體的物理性質(zhì)？分子晶體的物理性質(zhì)？3.3.分子晶體中粒子的堆積方式如何？分子晶體中粒子的堆積方式如何？討論討論CO2和和SiO2的某些物理性質(zhì)如下：的某些物理性質(zhì)如下：CO2SiO2熔點(diǎn)熔點(diǎn)狀態(tài)狀態(tài)(室溫室溫)-56.2 1723 氣態(tài)氣態(tài) 固態(tài)固態(tài)SiO2晶體晶體干冰干冰分子密堆積、范德華力分子密堆積、范德華力空間網(wǎng)狀、共價(jià)鍵空間網(wǎng)狀、共價(jià)鍵1.概念：概念：2.構(gòu)成微粒：構(gòu)成微粒：3.作用力：作用力：原子晶體原子晶體原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。原子原子共價(jià)鍵共價(jià)鍵原子晶體熔化破壞的是共價(jià)鍵。原子晶體熔化破壞的是共價(jià)鍵。一般的，原子間鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)一般的，原子間鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高，硬度越大。鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高，硬度越大。共價(jià)晶體共價(jià)晶體4.原子晶體的物理特性原子晶體的物理特性熔、沸點(diǎn)：熔、沸點(diǎn)：很高很高硬硬度：度：很大很大導(dǎo)電性：導(dǎo)電性：一般不導(dǎo)電一般不導(dǎo)電溶解性：溶解性：難溶于一些常見(jiàn)的溶劑難溶于一些常見(jiàn)的溶劑在原子晶體中，原子間以在原子晶體中，原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵較強(qiáng)的共價(jià)鍵相相結(jié)合而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)結(jié)合而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)5.5.常見(jiàn)的原子晶體常見(jiàn)的原子晶體（1 1）某些非金屬單質(zhì)：）某些非金屬單質(zhì)：金剛石（金剛石（C C）、晶體硅）、晶體硅(Si)(Si)、晶體硼（、晶體硼（B B）、）、晶體鍺晶體鍺(Ge)(Ge)等等（2)2)某些非金屬化合物：某些非金屬化合物：碳化硅（碳化硅（SiCSiC）晶體、氮化硼（）晶體、氮化硼（BNBN）晶體）晶體(3)(3)某些氧化物：某些氧化物：二氧化硅（二氧化硅（SiOSiO）晶體、）晶體、AlAl2 2O O3 3（天然）（天然）對(duì)比分子晶體和原子晶體的物理參數(shù)對(duì)比分子晶體和原子晶體的物理參數(shù)6.原子晶體的結(jié)構(gòu)模型：原子晶體的結(jié)構(gòu)模型：鍵角：鍵角：10928鍵長(zhǎng)：鍵長(zhǎng)：0.155nm金剛石金剛石碳原子采取碳原子采取SPSP3 3雜化，每雜化，每5 5個(gè)碳原子形成正四面體個(gè)碳原子形成正四面體金剛石晶胞金剛石晶胞討論討論在金剛石晶體中在金剛石晶體中,每個(gè)每個(gè)C與與()個(gè)個(gè)C成成鍵鍵,形成形成()結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu);最小碳環(huán)由最小碳環(huán)由()個(gè)個(gè)C原子組成且六原原子組成且六原子子()同一平面同一平面內(nèi)內(nèi).在金剛石晶體中，在金剛石晶體中，C原子個(gè)數(shù)原子個(gè)數(shù)與與CC鍵數(shù)之比為鍵數(shù)之比為()正四面體正四面體6不在不在41:2金剛石晶胞金剛石晶胞討論討論12克金剛石中克金剛石中,含含CC鍵數(shù)為鍵數(shù)為()NA每個(gè)每個(gè)C原子被原子被個(gè)六元環(huán)共有？個(gè)六元環(huán)共有？每個(gè)每個(gè)CC鍵被（鍵被（）個(gè)六元環(huán)共有。）個(gè)六元環(huán)共有。2126C422=12晶體晶體SiSi晶體晶體SiOSiO2 2SiOSiO2 2晶胞晶胞在在SiO2晶體中，每個(gè)晶體中，每個(gè)Si原子與原子與4個(gè)個(gè)O原子結(jié)合，原子結(jié)合，構(gòu)成空間正四面體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成空間正四面體結(jié)構(gòu)，Si位于四面體中心，位于四面體中心，O位位于四面體頂點(diǎn)；于四面體頂點(diǎn)；在在SiO2晶體中，晶體中，Si原子與原子與O原原子個(gè)數(shù)比為子個(gè)數(shù)比為()【討論討論】1:2晶體晶體SiOSiO2 2在在SiO2晶體中，最小晶體中，最小的環(huán)為的環(huán)為()個(gè)個(gè)Si和和()個(gè)個(gè)O組成的組成的()環(huán)。環(huán)。6十二元十二元6晶體中的最小環(huán)為晶體中的最小環(huán)為十二元環(huán)，含有十二元環(huán)，含有 個(gè)個(gè)Si-OSi-O鍵；每個(gè)鍵；每個(gè)Si-OSi-O鍵被鍵被 個(gè)十二元環(huán)共有個(gè)十二元環(huán)共有.126每個(gè)每個(gè)O O原子被原子被 個(gè)十二元環(huán)共有個(gè)十二元環(huán)共有,每個(gè)每個(gè)SiSi原子被原子被 個(gè)十二元環(huán)共有個(gè)十二元環(huán)共有.612晶體晶體SiOSiO2 2 因?yàn)橐驗(yàn)镃OCO2 2是分子晶體，是分子晶體，SiOSiO2 2是原子晶體，是原子晶體，所以熔化時(shí)所以熔化時(shí)COCO2 2是破壞范德華力而是破壞范德華力而SiOSiO2 2是破壞是破壞化學(xué)鍵，所以化學(xué)鍵，所以SiOSiO2 2熔沸點(diǎn)高。熔沸點(diǎn)高。而破壞而破壞COCO2 2分子，都是破壞共價(jià)鍵，而分子，都是破壞共價(jià)鍵，而C CO O鍵能鍵能Si-OSi-O鍵能，所以鍵能，所以COCO2 2分子更穩(wěn)定。分子更穩(wěn)定。為何為何CO2熔沸點(diǎn)低？而破壞熔沸點(diǎn)低？而破壞CO2分子卻比分子卻比SiO2更難？更難？（4 4）依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷：）依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷：原子晶體、分子晶體判斷方法原子晶體、分子晶體判斷方法（1 1）依據(jù)組成晶體的粒子和粒子）依據(jù)組成晶體的粒子和粒子 間的作用判斷間的作用判斷（2 2）記憶常見(jiàn)的、典型的原子晶體。）記憶常見(jiàn)的、典型的原子晶體。（3 3）依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷：）依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷：一種結(jié)晶形碳，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵一種結(jié)晶形碳，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、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。密度鱗片狀和致密塊狀。密度2.25g/cm32.25g/cm3，化學(xué)性質(zhì)，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，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。并用于制造坩鍋、電極、鉛筆芯等。知識(shí)拓展石墨知識(shí)拓展石墨石墨石墨過(guò)渡（混合）晶體過(guò)渡（混合）晶體易導(dǎo)電？易導(dǎo)電？（1）石墨分層，層間為）石墨分層，層間為范德華力，層內(nèi)范德華力，層內(nèi)C原子通原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合。過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合。（2）石墨晶體中最小環(huán)為六元環(huán)，）石墨晶體中最小環(huán)為六元環(huán)，鍵角鍵角120平平均每個(gè)環(huán)中含有均每個(gè)環(huán)中含有2個(gè)個(gè)C原子，原子，3個(gè)個(gè)C-C鍵；鍵；各層之間是范德華力結(jié)合，容易滑動(dòng)，所以石墨很軟。各層之間是范德華力結(jié)合，容易滑動(dòng)，所以石墨很軟。石墨屬于混合型晶體石墨屬于混合型晶體石墨中石墨中r（C-C）比金剛石中比金剛石中r（C-C）短短（大（大鍵）鍵）熔點(diǎn)熔點(diǎn)（）沸點(diǎn)沸點(diǎn)（）石墨石墨36524827金剛石金剛石35504827石墨 1 1、石墨為什么很軟？、石墨為什么很軟？2 2、石墨的熔沸點(diǎn)為什么很高（高于金剛石）？、石墨的熔沸點(diǎn)為什么很高（高于金剛石）？3 3、石墨屬于哪類(lèi)晶體？為什么？、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，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(dòng)，所以石墨很軟。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（大在很強(qiáng)的共價(jià)鍵（大鍵）鍵），故熔沸點(diǎn)很高。，故熔沸點(diǎn)很高。石墨為混合鍵型晶體石墨為混合鍵型晶體。例、如右圖所示，例、如右圖所示，在石墨晶體的層在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一狀結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)最小的碳環(huán)完個(gè)最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)全擁有碳原子數(shù)為為_(kāi)，每個(gè)，每個(gè)C完全擁有完全擁有CC數(shù)為數(shù)為_(kāi)石墨中石墨中CC夾夾角為角為120，CC鍵長(zhǎng)為鍵長(zhǎng)為 1.421010 m層間距 3.35 1010 m2321.下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類(lèi)型相同，晶下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類(lèi)型相同，晶體類(lèi)型也相同的是體類(lèi)型也相同的是()（A）SO2 和和 SiO2 （B）CO2 和和 H2O （C）NaCl 和和 HCl （D）CCl4 和和 KCl2.下列各組物質(zhì)氣化或熔化時(shí)，所克服的微粒間下列各組物質(zhì)氣化或熔化時(shí)，所克服的微粒間的作用（力），屬同種類(lèi)型的是的作用（力），屬同種類(lèi)型的是()（A）碘和干冰的升華）碘和干冰的升華 （B）二氧化硅和生石灰的熔化二氧化硅和生石灰的熔化 （C）氯化鈉和鐵的熔化）氯化鈉和鐵的熔化 （D）水和四氯化碳的蒸發(fā)）水和四氯化碳的蒸發(fā)BAD5.根據(jù)下表給出的幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)判根據(jù)下表給出的幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)判斷說(shuō)法中錯(cuò)誤的是斷說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ASiCl4是分子晶體是分子晶體BMgCl2中鍵的強(qiáng)度比中鍵的強(qiáng)度比NaCl中鍵的強(qiáng)度小中鍵的強(qiáng)度小C單質(zhì)單質(zhì)R是原子晶體是原子晶體DAlCl3為離子晶體為離子晶體BD3.下列各組物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由低到高排列正確的下列各組物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由低到高排列正確的是是 ()（A）O2、H2、Hg （B）CO2、KCl、SiO2 （C）Na、K、Rb （D）SiC、NaCl、SO24.下列晶體熔化時(shí)化學(xué)鍵沒(méi)有被破壞的是（下列晶體熔化時(shí)化學(xué)鍵沒(méi)有被破壞的是（）(A)NaCl(B)冰冰(C)白磷白磷(D)SiO2BBCThanks!結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ)謝謝大家聆聽(tīng)！謝謝大家聆聽(tīng)！28