高中化學(xué) 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(shí),,,,109o28′,金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,,共價(jià)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(gè)碳原子周圍緊鄰的碳原子有多少個(gè)？ 思考2. 在金剛石晶體中每個(gè)碳原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？ 思考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？,１.概念：相鄰原子間以共價(jià)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(qiáng)的共價(jià)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(jià)鍵,【問題探究2】水晶的結(jié)構(gòu),思考1：在SiO2晶體中每個(gè)硅原子周圍緊鄰的氧原子有多少個(gè)？每個(gè)氧原子周圍緊鄰的硅原子有多少個(gè)？在SiO2晶體中硅原子與氧原子個(gè)數(shù)之比是多少？ 思考2：在SiO2晶體中每個(gè)硅原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？每個(gè)氧原子連接有幾個(gè)共價(jià)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(xué)過的金屬 晶體、離子晶體有何不同？,2．下面關(guān)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(gè)頂角 B．最小的環(huán)上，有3個(gè)Si原子和3個(gè)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(gè)Si原子和6個(gè)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(gè)頂角，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；在SiO2晶體中，每6個(gè)Si和6個(gè)O形成一個(gè)12元環(huán)(最小環(huán))，所以D對，B、C均錯(cuò)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(diǎn)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(diǎn)和硬度依次下降？,2. “具有共價(jià)鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對嗎？為什么？,在原子晶體中，由于原子間以較強(qiáng)的共價(jià)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(diǎn)和沸點(diǎn)高 （2）硬度大 （3）一般不導(dǎo)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(diǎn)從高到低的順序是金剛石＜晶體硅＜碳化硅 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,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(yīng)有類似金剛石的正四面體結(jié)構(gòu)單元。又因?yàn)橛绊懝矁r(jià)鍵強(qiáng)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?yàn)镃—C＜C—Si＜Si—Si，所以，熔點(diǎn)順序是金剛石＞碳化硅＞晶體硅。晶體硅是半導(dǎo)體，單向?qū)щ姟?