人教版高中化學(xué)選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 分子晶體與原子晶體 公開(kāi)課比賽一等獎(jiǎng)

第二節(jié)分子晶體與原子晶體第一頁(yè)，共二十六頁(yè)。二、原子晶體1、概念：相鄰原子間以________相結(jié)合而形成____________________的晶體。2、構(gòu)成粒子：______________3、構(gòu)成粒子之間的作用：__________熔化時(shí)需克服的作用：共價(jià)鍵

特征：只有共價(jià)鍵；無(wú)獨(dú)立分子共價(jià)鍵空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)原子共價(jià)鍵第二頁(yè)，共二十六頁(yè)。思考：（1）在金剛石晶體中,C采取什么雜化方式？每個(gè)C與多少個(gè)C成鍵？形成怎樣的空間結(jié)構(gòu)？每個(gè)碳原子周圍緊鄰的碳原子有多少個(gè)？最小碳環(huán)由多少個(gè)碳原子組成？它們是否在同一平面內(nèi)？（2）在金剛石晶體中，C原子個(gè)數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為多少？（3）12克金剛石中C—C鍵數(shù)為多少NA？4、典型的原子晶體sp34正四面體46不在1：22NA第三頁(yè)，共二十六頁(yè)。金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖小組討論1.一個(gè)C原子被

個(gè)環(huán)共用，每個(gè)環(huán)平均有_____個(gè)C原子2.一個(gè)C-C鍵被______個(gè)環(huán)共用，每個(gè)環(huán)平均有

______個(gè)C-C鍵120.561第四頁(yè)，共二十六頁(yè)。第五頁(yè)，共二十六頁(yè)。第六頁(yè)，共二十六頁(yè)。第七頁(yè)，共二十六頁(yè)。第八頁(yè)，共二十六頁(yè)。第九頁(yè)，共二十六頁(yè)。思考與交流CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過(guò)比較試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。

碳元素和硅元素處于元素周期表中同一主族，為什么CO2晶體的熔、沸點(diǎn)很低，而SiO2晶體的熔沸點(diǎn)很高？第十頁(yè)，共二十六頁(yè)。二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)二氧化碳的晶體結(jié)構(gòu)第十一頁(yè)，共二十六頁(yè)。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？硅原子個(gè)數(shù)與Si－O共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是多少？氧原子個(gè)數(shù)與Si－O共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是多少？思考3:在二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)中,最小的環(huán)由幾個(gè)原子構(gòu)成?思考4：1molSiO2晶體中含有多少mol共價(jià)鍵？421:2421：41：2124第十二頁(yè)，共二十六頁(yè)。5、常見(jiàn)的原子晶體（1）單質(zhì)：金剛石、晶體硅、晶體鍺、晶體硼、灰錫（2）非金屬化合物：碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、氮化硅（Si3N4耐高溫陶瓷）、晶體二氧化硅(SiO2)（3）其它：晶體氧化鋁（Al2O3剛玉）氮化鋁(AlN)第十三頁(yè)，共二十六頁(yè)。6、原子晶體的物理特性硬度大；一般不導(dǎo)電（硅、鍺為半導(dǎo)體）；且難溶于一些常見(jiàn)的溶劑。熔點(diǎn)和沸點(diǎn)很高。通常1000℃以上。第十四頁(yè)，共二十六頁(yè)。練習(xí)1、碳化硅SiC的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中C原子和Si原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石、②晶體硅、③碳化硅中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是（）A、①③②B、②③①C、③①②D、②①③A第十五頁(yè)，共二十六頁(yè)。練習(xí)2、根據(jù)下列性質(zhì)判斷，屬于原子晶體的是（）A、熔點(diǎn)2700℃，導(dǎo)電性好，延展性強(qiáng)B、無(wú)色晶體，熔點(diǎn)3550℃，不導(dǎo)電，質(zhì)硬，難溶于水和有機(jī)溶劑C、無(wú)色晶體，能溶于水，質(zhì)硬而脆，熔點(diǎn)為800℃，熔化是能導(dǎo)電D、熔點(diǎn)-56.6℃，微溶于水，硬度小，固態(tài)或液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電B第十六頁(yè)，共二十六頁(yè)。3、分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型：A、碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；________________B、溴化鋁，無(wú)色晶體，熔點(diǎn)98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；________________C、五氟化釩，無(wú)色晶體，熔點(diǎn)19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_______________D、物質(zhì)A，無(wú)色晶體，熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電_____________原子晶體分子晶體分子晶體離子晶體第十七頁(yè)，共二十六頁(yè)。原子晶體和分子晶體的差異晶體類型分子晶體原子晶體定義略略組成粒子分子原子粒子間的相互作用分子間作用力共價(jià)鍵物理性質(zhì)熔沸點(diǎn)低很高硬度小大實(shí)例干冰、水等金剛石、硅等晶體類型分子晶體原子晶體定義組成粒子粒子間的相互作用物理性質(zhì)熔沸點(diǎn)硬度實(shí)例第十八頁(yè)，共二十六頁(yè)。

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2.25g/cm3，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。知識(shí)拓展－石墨第十九頁(yè)，共二十六頁(yè)。石墨晶體結(jié)構(gòu)知識(shí)拓展－石墨第二十頁(yè)，共二十六頁(yè)。例、如右圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為_(kāi)__，每個(gè)碳環(huán)完全擁有C－C數(shù)為_(kāi)__石墨中C－C夾角為120☉，C－C鍵長(zhǎng)為1.42×10－10m層間距

3.35×10－10m23第二十一頁(yè)，共二十六頁(yè)。（1）石墨中C原子以

雜化； （2）石墨晶體中最小環(huán)為

元環(huán)，含有C原子___個(gè)，C-C鍵為

條；（3）石墨分層，層間的作用力為

，硬度小，可導(dǎo)電；（4）石墨中r（C-C）比金剛石中r（C-C）短。sp2623范德華力第二十二頁(yè)，共二十六頁(yè)。小結(jié)：金剛石、石墨的比較項(xiàng)目金剛石石墨晶體形狀晶體中的鍵或作用力由最少碳原子形成環(huán)的形狀與個(gè)數(shù)碳原子成鍵數(shù)鍵的平均數(shù)原子的平均數(shù)每個(gè)環(huán)中正四面體空間網(wǎng)狀六邊形平面層狀共價(jià)鍵共價(jià)鍵與范德華力６個(gè)原子不同面６個(gè)原子同面４３130.52第二十三頁(yè)，共二十六頁(yè)。石墨石墨為什么很軟？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