鲁科版选修3化学课件：3.3.1 原子晶体.ppt

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1、第3节原子晶体与分子晶体第3章物质的聚集状态与物质性质第1课时109º28´金刚石的晶体结构示意图共价键【问题探究1】金刚石的结构思考1.在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？思考2.在金刚石晶体中每个碳原子连接有几个共价键？思考3.在金刚石晶体中碳原子个数与C-C共价键个数之比是多少？１.概念：相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体．构成原子晶体的粒子是原子，原子间以较强的共价键相结合。一．原子晶体金刚石2.常见的原子晶体某些非金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等某些

2、非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体某些氧化物：二氧化硅（SiO２）晶体、1．下列物质中属于原子晶体的化合物是()A．水晶B．晶体硅C．金刚石D．干冰解析：选A。晶体硅、金刚石是原子晶体，但不是化合物，干冰是分子晶体。180º109º28´SiO二氧化硅的晶体结构示意图共价键【问题探究2】水晶的结构思考1：在SiO2晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个？每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个？在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少？思考2：在SiO2晶体中每个硅原子连接有几个共价键？每个氧原子连接有几个共

3、价键？金属晶体离子晶体原子晶体构成晶体的粒子金属阳离子和自由电子阴阳离子原子粒子间的作用金属键离子键共价键作用力的特点（方向性和饱和性）无方向性和饱和性无方向性和饱和性有方向性和饱和性典型实例及空间构型A1A2A3NaClCsClZnS金刚石SiO2SiC熔沸点不一定较高很高硬度不一定较硬，质脆很大【问题探究3】通过以上分析，比较金刚石、二氧化硅与我们前面学过的金属晶体、离子晶体有何不同？2．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是()A．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原

4、子C．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子解析：选D。二氧化硅是原子晶体，结构为空间网状，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角，所以A项错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环(最小环)，所以D对，B、C均错误。解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高金刚石＞碳化硅＞晶体硅交流与研讨1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为什么？在原子晶体中，由于原子间

5、以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的（1）熔点和沸点高（2）硬度大（3）一般不导电（4）且难溶于一些常见的溶剂3.原子晶体的物理特性3．碳化硅(SiC)晶体有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。它与晶体硅和金刚石相比较，正确的是()A．熔点从高到低的顺序是金刚石＜晶体硅＜碳化硅B．熔点从高到低的顺序是金刚石＞晶体硅＞碳化硅C．三种晶体中的单元都是正四面体结构D．三种晶体都是原子晶体且均为电的绝缘体解析：选C。由已知碳化硅的晶体有类似金刚石的结构，可知碳化硅也为原子晶体，且应有类似金刚石的

6、正四面体结构单元。又因为影响共价键强弱的因素是原子半径，碳原子半径小于硅原子半径，所以键长长短顺序为C—C＜C—Si＜Si—Si，所以，熔点顺序是金刚石＞碳化硅＞晶体硅。晶体硅是半导体，单向导电。