高二化學(xué)原子晶體.ppt

1、第二節(jié) 原子晶體,高淳縣湖濱高級(jí)中學(xué)高二化學(xué)備課組 執(zhí)教人：徐金娣,復(fù)習(xí)提問(wèn)： 1、什么是分子晶體？試舉例說(shuō)明。 2、分子晶體通常具有什么樣的物理性質(zhì)？ 3、典型的分子晶體有哪些？,思考與交流,比較CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。,二、原子晶體 1、定義：原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 2、構(gòu)成微粒： 3、微粒之間的作用： 4、氣化或熔化時(shí)破壞的作用力： 5、物理性質(zhì)： 熔沸點(diǎn)高，硬度大，難溶于一般溶劑。 （共價(jià)鍵鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高，硬度越大）,原子,共價(jià)鍵,共價(jià)鍵,6、常見(jiàn)原子晶體 （1）某些非金屬單質(zhì)：硼（B）、硅（Si）、鍺（

2、Ge）、金剛石（C）等 （2）某些非金屬化合物：SiC、BN等 （3）某些氧化物：SiO2、Al2O3等,10928,金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,共價(jià)鍵,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?chē)o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CC鍵數(shù)之比為多少？ （3）12克金剛石中CC鍵數(shù)為多少NA？,7、典型的原子晶體,金剛石的結(jié)構(gòu)特征：在金剛石晶體里 每個(gè)碳原子都采取SP3雜化，被相鄰的4個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵跟4個(gè)碳原子結(jié)合，形成正四面體，被包圍的碳原子處于正四面體

3、的中心。這些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的，彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。金剛石晶體中所有的CC鍵長(zhǎng)相等，鍵角相等（10928）；晶體中最小的碳環(huán)由6個(gè)碳組成，且不在同一平面內(nèi)；晶體中每個(gè)C參與了4條CC鍵的形成，而在每條鍵中的貢獻(xiàn)只有一半，故C原子與CC鍵數(shù)之比為：1 ：（4 x ）= 1：2,180,10928,Si,o,二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,共價(jià)鍵,思考1：在SiO2晶體中每個(gè)硅原子周?chē)o鄰的氧原子有多少個(gè)？每個(gè)氧原子周?chē)o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

4、O共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是多少？氧原子個(gè)數(shù)與SiO共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是多少？ 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?,SiO2的結(jié)構(gòu)特征：在SiO2晶體中 1個(gè)Si原子和4個(gè)O原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)Si原子周?chē)Y(jié)合4個(gè)O原子；同時(shí)，每個(gè)O原子跟2個(gè)Si原子相結(jié)合。實(shí)際上，SiO2晶體是由Si原子和O原子按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀的晶體。最小的碳環(huán)是由6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子組成的12元環(huán)。 1mol SiO2中含4mol SiO鍵,1、怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、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(shuō)法對(duì)嗎?為什么?,探究思考,莫氏硬度是表示礦物硬

5、度的一種標(biāo)準(zhǔn)，1824年由德國(guó)礦物學(xué)家莫斯（Frederich Mohs）首先提出。確定這一標(biāo)準(zhǔn)的方法是，用棱錐形金剛石鉆針刻劃所試礦物的表面而產(chǎn)生劃痕，用測(cè)得的劃痕的深度來(lái)表示硬度。,資料 莫氏硬度,小結(jié)1：分子晶體與原子晶體的比較,相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),分子間以分子間作用力結(jié)合,原子,分子,共價(jià)鍵,分子間作用力,很大,較小,很大,較小,不溶于任何溶劑,部分溶于水,不導(dǎo)電，個(gè)別為半導(dǎo)體,固體和熔化狀態(tài)都不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電,小結(jié)2：判斷晶體類(lèi)型的方法,1、依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷：構(gòu)成原子晶體的微粒是原子，原子間的作用力是共價(jià)鍵，構(gòu)成分子晶體的微粒是分子

6、，分子之間的作用力是分子間作用力。 2、依據(jù)物質(zhì)的分類(lèi)判斷 3、依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷：原子晶體的熔點(diǎn)高，一般在1000以上，分子晶體的熔點(diǎn)低，常在幾百度以下甚至更低 4、依據(jù)導(dǎo)電性判斷：分子晶體為非導(dǎo)體，部分分子溶于水能導(dǎo)電，原子晶體多為非導(dǎo)體，有些為半導(dǎo)體，如：硅、鍺 5、依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷：原子晶體硬度大，分子晶體硬度小,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

7、筆芯等。,知識(shí)拓展石墨,石墨晶體結(jié)構(gòu),知識(shí)拓展石墨,石墨,1、石墨為什么很軟？ 2、石墨的熔沸點(diǎn)為什么很高（高于金剛石）？,3、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，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)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價(jià)鍵（大鍵），故熔沸點(diǎn)很高。,石墨為混合鍵型晶體。,練習(xí) 1、金剛石（晶體硅結(jié)構(gòu)與此類(lèi)似）,（1）由圖中觀察可知：每個(gè)碳原子被相鄰的4個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵跟4個(gè)碳原子接個(gè)，形成四面體。這些四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的、彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。每個(gè) C-C鍵長(zhǎng)相等，鍵角均為109。28。,（2）晶體中最小環(huán)由_個(gè)C組成且不共

8、面。,6,（3）晶體中C原子數(shù)與C-C 鍵數(shù)之比為： */：*/：,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)C完全擁有CC數(shù)為_(kāi),石墨中CC夾角為120， CC鍵長(zhǎng)為 1.421010 m層間距 3.35 1010 m,2,3,小結(jié)：金剛石、石墨的比較,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,個(gè)原子不同面,個(gè)原子同面,6*1/2=3,6*1/2=3,6*1/4=3/2,6*1/3=2,SiO2平面結(jié)構(gòu),利用金剛石的結(jié)構(gòu)來(lái)推斷SiO2的空間結(jié)構(gòu),SiO2最小的環(huán)有幾個(gè)原子組成？,金剛石的結(jié)構(gòu),12個(gè)（6個(gè)硅 6個(gè)氧）,題目：

9、最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖所示。頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，則它的分子式是 ( ) ATiC BTi4C4， CTi14C13 DTi13C14,防止類(lèi)推中的失誤,C,3、分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類(lèi)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_,; http:/www.msd- 玻璃隔斷 qsz84nts 地喝完了，這客人還是安詳?shù)刈谀抢?。?/p>

10、直又給他換了一壺?zé)岵?，說(shuō)：“您不忙，就喝著茶，多歇息一會(huì)兒吧！”然后，耿直迅速轉(zhuǎn)到后邊的廚房，把這個(gè)情況告訴了哥哥和姐姐。他倆也感到這事兒實(shí)在是有些奇怪呢。耿英有些不安地說(shuō)：“莫不是來(lái)找麻煩的吧！”耿正說(shuō)：“你先別著急，繼續(xù)做飯炒菜，我去和他攀談幾句，咱們見(jiàn)機(jī)行事也就是了！”又對(duì)弟弟說(shuō)：“你去招待其他客人，這個(gè)人交給我吧！”說(shuō)著，他放下手里的活計(jì)，解了圍裙擦把手出來(lái)，看到這個(gè)中年漢子還坐在柜臺(tái)一側(cè)的飯桌前安詳?shù)睾炔枘?。不過(guò)，看他的面目和表情，卻也并不像是一個(gè)不良的人。再將店內(nèi)店外觀察一番，發(fā)現(xiàn)飯店門(mén)外的泡桐樹(shù)上拴了一掛騾車(chē)。此時(shí)已經(jīng)過(guò)午，來(lái)吃飯的人大多已經(jīng)吃罷走了，剩下的幾個(gè)都是本鎮(zhèn)上經(jīng)常來(lái)光

11、顧的老顧客了，并沒(méi)有一個(gè)外地人。因此耿正估計(jì)，這掛騾車(chē)應(yīng)該就是此人趕來(lái)的了。想到這里，他大大方方地來(lái)到這個(gè)飯桌前，對(duì)這個(gè)漢子點(diǎn)點(diǎn)頭，然后也坐了下來(lái)，輕輕地問(wèn)他：“客官貴姓？何方發(fā)財(cái)？請(qǐng)問(wèn)門(mén)外的那掛騾拉板車(chē)是您的嗎？”這個(gè)中年漢子笑了，說(shuō)：“看來(lái)，您就是這個(gè)飯店的掌柜的了吧？我免貴姓李，名山人，從杭州來(lái)。此趟來(lái)景德鎮(zhèn)，是給東大街上的正大百貨鋪送絲綢的。今兒個(gè)上午剛剛交完貨，門(mén)外的那掛騾拉板車(chē)是我的。說(shuō)實(shí)話，我是奔您飯店招牌上的南北二字進(jìn)來(lái)的！聽(tīng)您和那位小哥的口音，你們不是本地人，倒很像是我的老鄉(xiāng)呢！”耿正忍不住一陣驚喜，心想，來(lái)景德鎮(zhèn)已經(jīng)三年多了，還一直沒(méi)有遇到一個(gè)老鄉(xiāng)，聽(tīng)不到鄉(xiāng)音，更沒(méi)有辦法給娘稍書(shū)信回去。眼前這位面帶善容，且真帶有一些鄉(xiāng)音，也自稱(chēng)老鄉(xiāng)的人，莫非是天上掉下來(lái)的不成！驚喜之余，耿正也笑了，說(shuō)：“我們這個(gè)小飯店是兄妹三人開(kāi)的，我們姓耿，我是哥哥。您說(shuō)得對(duì)，我們不是本地人。我聽(tīng)您這口音也挺順耳的呢！請(qǐng)問(wèn)您的老家在哪里啊？”經(jīng)過(guò)攀談以后得知，這姓李的中年漢子的老家在山西稷山，十幾歲上隨母親來(lái)到杭州，與在那里做小本生意的父親團(tuán)聚。父親所以給他起山人這個(gè)名字，就要他記住，自己是山西稷山人氏。當(dāng)年，父親在杭州一直都是做一些小本生意維持一家人的生計(jì)。但到了他這一輩上，看到做那些個(gè)小本生意不但很繁瑣，而且也賺不