3 2分子晶体与原子晶体第二课时课件2
第三章 第二节 原子晶体与分子晶体 第2课时 Word版含答案
第2课时原子晶体[学习目标定位] 1.知道原子晶体的概念，能够从原子晶体的结构特点理解其物理特性。
2.学会晶体熔、沸点比较的方法。
一、原子晶体的概念、结构及其性质1.概念及组成(1)概念：相邻原子间以共价键相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体，称为原子晶体。
(2)构成微粒：原子晶体中的微粒是原子，原子与原子之间的作用力是共价键。
2.两种典型原子晶体的结构(1)金刚石的晶体结构模型如图所示。
回答下列问题：①在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成正四面体结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的立体网状结构。
②晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′，碳原子采取了sp3杂化。
③最小环上有6个碳原子，晶体中C原子与C—C键个数之比为1∶2。
④晶体中C—C键键长很短，键能很大，故金刚石的硬度很大，熔点很高。
(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。
回答下列问题：①每个硅原子都采取sp3杂化，以4个共价单键与4个氧原子结合，每个氧原子与2个硅原子结合，向空间扩展，构成空间网状结构。
②晶体中最小的环为6个硅原子、6个氧原子组成的12元环，硅、氧原子个数比为1∶2。
3.特性由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合，故原子晶体：①熔、沸点很高，②硬度大，③一般不导电，④难溶于溶剂。
4.常见的原子晶体：常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等；某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。
原子晶体的结构特点(1)构成原子晶体的微粒是原子，其相互作用力是共价键。
(2)原子晶体中不存在单个分子，化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系，不是分子式。
例1下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA.①②③④⑤⑥B.②③④⑥C.②③⑥D.①②⑤⑥【考点】原子晶体【题点】原子晶体的一般性质及判断答案C解析CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体，其晶体由分子构成，稀有气体He由单原子分子构成；SiO2、晶体Si属于原子晶体，其晶体直接由原子构成。
(立体图,好理解)分子晶体与原子晶体
例、如右图所示， 在石墨晶体的层 状结构中，每一 个最小的碳环完 全拥有碳原子数 2 为___，每个C 完全拥有C－C 数为___ 3
石墨中C－C夹 ☉ 角为120 ， C－C键长为 1.42×10－10 m 层间距
3.35× 10－10 m
小结：金刚石、石墨的比较
项目 晶体形状 晶体中的键或作用力 由最少碳原子形成环的形状 与个数 碳原子成键数 键的平均数 金刚石 石墨
小结:
1、分子晶体：由分子构成。相邻分子靠分子间作用力 相互吸引。 2、分子晶体特点：低熔点、升华、硬度很小等。 3、常见分子晶体分类：(1)所有非金属氢化物 (2)部分非 金属单质， (3)部分非金属氧化物(4)几乎所有的酸(而碱 和盐则是离子晶体 (5)绝大多数有机物的晶体。 晶体分子结构特征
物质 熔点 沸点
干冰 很低 很低
金刚石 3550℃ 4827℃
二、原子晶体
1、定义：原子间以共价键相结合而形成的 空间网状结构的晶体。
2、构成微粒： 原子
3、微粒之间的作用：共价键 4、气化或熔化时破坏的作用力：共价键 5、物理性质： 熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。 （共价键键能越大，熔沸点越高，硬度越大）
（１）只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆积（每 个分子周围有12个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2 （２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征 （如：HF 、冰、NH3 ）
1996年诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的 三位科学家。C60分子是形如球状的多面体，分子 中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键； C60分子只含有五边形和六边形；碳与碳之间既有 单键又有双键，每个碳原子仍然满足四个价键饱 和；多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵 循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2。 请回答： (1)一个C60分子中有几个五边形和几个六边形？ (2)一个C60分子中有多少个C=C？ (3)已知C70分子的结构模型也遵循C60的那些规律， 请确定C70分子结构中上述几项参数。
3-2-2原子晶体
第三章 晶体结构与性质
说明：
①金刚石晶体中每个碳原子与它直接相邻的4个碳原子
形成正四面体结构，所以金刚石晶体中C—C—C的夹角为 109°28′。 ②金刚石晶体中每个碳原子与周围4个碳原子形成4个 C—C键，平均每个碳原子形成2个C—C键，所以金刚石晶体 中碳原子数与C—C键数之比为1∶2，即含1mol碳原子的金 刚石晶体含有2molC—C键。 ③金刚石中最小的碳环上有6个碳原子。
人 教 版 化 学
第三章 晶体结构与性质
说明：
确定非金属单质的晶体类型的方法：
①依据构成晶体的粒子和粒子间的作用力判断：构成 原子晶体的粒子是原子，原子间的作用力是共价键；构成 分子晶体的粒子是分子，分子间的作用是范德华力。 ②也可以依据晶体的熔、沸点判断：原子晶体熔、沸
人 教 版 化 学
点高，常在1000℃以上；分子晶体熔、沸点低，常在数百
1.原子晶体的概念 所有原子都以共价键相互结合，整块晶体是一个三维
的共价键网状结构，又称共价晶体。
2．原子晶体的构成微粒 原子晶体中不存在分子，只存在原子。 注意： 原子晶体中不存在分子，所以原子晶体的化学式不代
人 教 版 化 学
表分子，只代表组成原子的个数比，如SiO2代表SiO2晶体中
硅原子与氧原子的个数比为1∶2，不代表存在SiO2分子。
C—Si＞Si—Si，键能越大，原子晶体的熔点越高，A项正确； NH3 分子之间有氢键，故NH3 的沸点高于PH3 的，B项正确；人
二氧化硅是原子晶体，硬度大，白磷和冰都是分子晶体，
硬度较小，C项错误；卤化硅为分子晶体，它们的组成和结 构相似，分子间不存在氢键，故相对分子质量越大，熔点 越高，D项正确。 [答案] C
分子晶体与原子晶体
晶胞类型 观察同一种点，如观察空心圆点 Cl－，正
六面体的 8 个顶点和各面的中心，均有一个。所以为面心
立方晶胞。
整理课件
23
小结、晶体结构的基本单元 －－晶胞
1、 晶胞是晶体的最小结构重复单元。
晶胞是从晶体结构中截取出来的大小、形状完 全 相同的平行六面体。
晶体是晶胞“无隙并置”而成 2、 晶胞必须符合两个条件： 一是代表晶体的化学组成；二是代表晶体的对称性， 即与晶体具有相同的对称元素 —— 对称轴，对称面 和对称中心 ) 。
3
Ti
8＝1 Ca：1
整理课件
O
40
现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图2-8所
示 比）为_，_1可_:_1推_；知乙：晶甲体晶的体化中学A与式B为的_C_离_2子_D_个；数丙 晶体的化学式为_E__F___；丁晶体的化学式 为_X__Y__2_Z。
整理课件
41
巩固练习：
某晶胞结 构如图所示， 晶胞中各微粒 个数分别为：
整理课件
14
干冰晶体结构
整理课件
碘晶体结构 15
二﹑晶胞 组成晶体的细胞 1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜铜晶晶胞胞
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比 喻
整理课件16Fra bibliotek 晶体与晶胞整理课件
17
NaCl晶体结构和晶胞
整理课件
18
干冰的晶体结构图 将图中的CO2分子换成I2分子 即为碘晶体的结构图
二 氧 化 碳 分 子
整理课件
19
CsCl晶体
整理课件
20
1、体心——全部 2、面心——1/2 3、棱上的点——1/4 4、顶点（具体问题具体分析）
【红对勾】14-15人教化学选修三课件：3-2分子晶体与原子晶体
分子
2．(1)①很高
越小
越短 越大
越高
②难
③大
(2)①非金属单质 (3)4 正四面体
②非金属化合物 正四面体 109° 28′ sp3
课堂互动探究02
课堂互动·提能力
原子晶体与分子晶体的结构与性质
1．分子晶体与原子晶体的比较 晶体类型 分子晶体 分子间通过分 定义 子间作用力结 合形成的晶体 原子晶体 相邻原子间以共价键 结合而形成空间立体 网状结构的晶体
2．属于分子晶体的物质种类 (1)所有________，如H2O、NH3、CH4等。 (2)部分非金属单质，如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8) 等。 (3)部分________，如CO2、P4O10、SO2等。 (4)几乎所有的________，如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3 等。 (5)绝大多数有机物的晶体，如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯 等。
(2)常见原子晶体： ①某些________；如：晶体硼、晶体Si和晶体Ge、金刚石 等。 ②某些________；如：金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化 硼(BN)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)等。 (3)金刚石晶体的结构 在金刚石晶体中，每个碳原子被相邻的________个碳原子包 围，形成________，被包围的碳原子处于________的中心，碳碳 键的夹角________，碳原子以________杂化方式成键。
易错点排行榜 · 晶体类型的判断★★★ · 原子晶体、分子晶体的性质★★ · 金刚石、晶体硅、SiO2晶体的结构特点★★
课前自主学习01
课前预习·打基础
一、分子晶体 1．结构特点 (1)构成微粒及微粒间的作用力
(2)微粒堆积方式 ①若分子间作用力只是范德华力，则分子晶体有________特 征，即每个分子周围有________个紧邻的分子。 ②分子间含有其他作用力，如氢键，由于氢键具有______， 使分子不能采取密堆积的方式，则每个分子周围紧邻的分子要少 于12个。如冰中每个水分子周围只有________个紧邻的水分子。
第三章第二节第2课时 原子晶体
第三章第二节第2课时原子晶体第2课时原子晶体1.了解原子晶体的概念及其结构，掌握原子晶体的物理性质。
2.学会运用模型法和类比法区分不同的晶体类型。
原子晶体的概念及其性质[学生用书P42]1．原子晶体的结构特点及物理性质(1)构成微粒及其相互作用(2)物理性质①原子晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点很高，硬度很大，难溶于常见溶剂，一般不导电。
②结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。
2．常见的原子晶体(1)物质类别子组成的12元环。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)由原子直接构成的晶体一定是原子晶体。
()(2)具有共价键的晶体叫做原子晶体。
()(3)原子晶体在固态或熔化时都不导电。
()(4)原子晶体由于硬度及熔、沸点都较高，故常温时不与其他物质反应。
()(5)SO2与SiO2的化学键类型相同，晶体类型也相同。
()(6)1 mol 晶体硅中含 4 mol Si—Si键。
()(7)60 g SiO2晶体中含4 mol Si—O键。
()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√2．金刚石是典型的原子晶体，下列关于金刚石的说法中错误的是()A．晶体中不存在独立的分子B．碳原子间以共价键相结合C．是自然界中硬度最大的物质D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应解析：选D。
在金刚石中，碳原子之间以共价键结合形成空间立体网状结构，不存在具有固定组成的分子；由于碳的原子半径比较小，碳与碳之间的共价键键能很高，所以金刚石的硬度很高，故A、B、C选项正确。
但是由于金刚石是碳的单质，在高温下可以在空气或氧气中燃烧生成CO2，故D选项错误。
1．原子晶体的物理特性(1)熔点很高。
原子晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化就要克服共价键，需要很多能量。
第三章第二节分子晶体与共价晶体第二课时-2024-2025学年高中化学选择性必修二课件
3.常见的共价晶体 （1）部分单质。
以碳为中心
金刚石、硼(B)、硅(Si)、锗(Ge) 和灰锡(Sn)等。 （2）部分非金属化合物。
碳化硅(SiC，俗称金刚砂)、二氧化硅
(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等 （3）极少数金属氧化物。
刚玉(Al2O3)等 近年来以Si3N4 为基础，用Al取代部分 Si，用O取代部分N而获得结构多样化的 陶瓷，用于制造LED发光材料。
(2)第ⅣA族相邻元素间也可形成相似结构的晶体(如SiC) (3)与第ⅣA族 相 邻 的元素间根，如BN、GaAs等也可形成与金刚石 结构相似的晶体。
金刚石
晶体硅
SiC
GaAs
(2)二氧化硅晶体
①SiO2在自然界分布： SiO2是自然界含量最高的二元氧化物，熔点1713 ℃， 有多种结构 ，最常见的是低温石英。遍布河岸的黄沙、带状的石英矿脉、 花岗石里的白色晶体以及透明的水晶都低温石英。
√ 类型。( ) × (6)SiO2是二氧化硅的分子式。( )
5.共价晶体的结构特征
(1)金刚石晶体
天然金刚石呈 现多面体外形
金刚石的结构
金刚石的晶胞
金刚石晶体的结构特点
①每个碳与相邻_4__个碳以 共__价__键__键结合， 形成__正__四__面__体__结构。键角为1__0_9_°__2_8_'.每个碳 原子都采取_s_p_3_杂__化_。 ②晶体中最小的碳环由__6_个碳组成，且_不__在__ 同一平面内；
碳原子 硅原子
(4)依据导电性判断。 分子晶体为非导体,但部分溶于水后能导电;原子晶体多数为非导体,但晶体 硅、锗是半导体。 (5)依据物质的分类判断 常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的共价晶体化合 物有SiC、BN、AlN、Si3N4、C3N4、SiO2等； 大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、 非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)都是分子晶体。 (6)依据物质的状态判断 一般常温常压下，呈气态或液态的单质与化合物，在固态时属于分子晶体。
3.2.2《原子晶体》课件(新人教版选修3)(共28张PPT)
109º28´
共价键
109º28´ 共价键
温馨提示：为更好地满足您的学习和使用需求，课件在下载后可以自由编辑，请您根据实际情况进行调整！Thank you for
7、典型的原子晶体
(1) 金刚石
①每个C周围有 4 个C，围成空间 正四面体 图形
C的杂化轨道类型是 SP3杂化 。 这些正四面体向空间 发展，构成一个坚实的，彼此联结的空间网状晶体。
观察·思考
• 对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体 有何物理特性？
5. 原子晶体的物理特性
①熔点和沸点高； ②硬度大； ③一般不导电； ④难溶于一些常见的溶剂。
【归纳晶】体熔沸点的高低比较
①对于分子晶体，一般来说，对于组成和结 构相似的物质，相对分子质量越大，分子间 作用力越大，物质的熔沸点也越高。
②对于原子晶体，一般来说，原子间键长越 短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸 点越高，硬度越大。
6. 常见的原子晶体
（1）某些非金属单质：
金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体 锗(Ge)等
（2）某些非金属化合物：
碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体
（3）某些氧化物：
二氧化硅（ SiO２）晶体、Al2O3
②C原子与碳碳键之比为（ 1：2 ） ③最小碳环为（ 六元环 ）且不共面
Si
o
180º
109º28´
共价键
（2）SiO2原子晶体 ①每个Si周围有 4 个O,每个O周围有 2 个Si ②Si周围的Si围成空间 正四面体 图形
③ 1mol SiO2中共价键为（ 4 ）mol ④最小环上有（12 ）个原子
第二节 分子晶体与原子晶体（2）
原子晶体
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
注：(1)构成原子晶体的粒子是原子， (2) 原子间以较强的共价键相结合。 (3) 整块晶体是一个三维的共价键网状 结构，是一个“巨分子”，又称共价晶体。
思考：只由原子形成的晶体一定是原子晶体吗？
某些原子晶体的熔点和硬度
原子晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅
第二课时 原子晶体
思考与交流
?CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过 比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。
?碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族， 为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体 的熔沸点很高？
二氧化硅晶体结构示意图
Si
O
180o
109o28′
共价键
二、原子晶体
C、②③⑧
D、①②⑤⑦⑧
3、C60、金刚石和石墨的结构模型如下图所示 (石墨仅 表示出其中的一层 )
(1)C60、金刚石和石墨三者互为
B；
A、同分异构体
B、同素异形体
C、同系物
D、同位素
(2)固态时，C60属于 分子 (填“离子”、“原子”或
“分子”)；
(3)硅晶体的结构跟金刚石相似，1mol硅晶体中含有硅硅单键
熔点：
大于35500C
154pm
硬度：很大
在金刚石晶体中每个碳原子被周围4个碳原子包围， 处于中心的该碳原子以共价键与周围4个碳原子结合，成为 正四面体型结构，碳以SP3杂化轨道形成共价键。这些结构 向空间发展，构成彼此联结的立体网状结构，其中形成的 最小环中含6个碳原子。每个碳原子被12个环共用。
1mol金刚石中含有的C-C共价键数 2mol。
(2) 二氧化硅 Si O
二氧化硅
4、常见的原子晶体类型
金刚石
(1)某些非金属单质：硼 (B)硅(Si)锗(Ge)
(2)某些非金属化合物：碳化硅 (SiC) 氮化硼 (BN)
(3)某些氧化物：二氧化硅 ( SiO２) Al2O3晶体
5、石墨及其结构(混合型晶体)
(3)金刚石的人工合成 ① 高压合成 ②低压合成
小结1：金体形状
正四面体空间网状 六边形平面层状
晶体中的键或作用力 共价键
由最少碳原子形成环的 形状与个数
６个原子不同面
碳原子成键数
４
共价键与范德华力 ６个原子同面
３
每个环上键的平均数
6×1/6=1
6×1/2=3
每个环上原子的平均数 6×1/12=1/2
6×1/3=2
小结2：分子晶体与原子晶体的比较
晶体类型
原子晶体
分子晶体
概
念
相邻原子间以共价键相结 合而形成空间网状结构
分子间以分子间作用 力结合
组成微粒 作用力 熔沸点 硬度 溶解性 导电性
原子 共价键
很高 很大 不溶于任何溶剂 不导电，个别为半导体
分子 分子间作用力
较低 较小 部分溶于水 固体和熔化状态都不导 电，部分溶于水导电
熔点/0C ＞3550 3000 2700
硬 度 10
9.5
9.5
石英 1710
7
硅 1410 6.5
锗 1211 6.0
2、原子晶体的性质
晶体类型 熔、沸点(高低)
硬度 溶解性 导电性
原子晶体 很高 很大 不溶 一般不导电(硅是半导体)
3、典型的原子晶体
(1)金刚石
键能： 109o28′ 347.7kj/mol
的数目约是 2 NA个。硅、氧原子形成的最小环上氧原子 的数目是 6 ；
(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有 2 个碳原子。
练习
1、下列各组物质的晶体中，化学键的类型相
同，晶体的类型也相同的是( B)
A、SO2和SiO2 B、CO2和H2O
C、BN和HCl
D、CCl4和KCl
2、下列物质的晶体直接由原子构成的一组是
( C)
①CO2 ②SiO2 ③晶体Si ⑤氨基乙酸 ⑥Fe ⑦Na2O He
④白磷 ⑧固态
A、①②③④⑤⑥⑦⑧ B、②③④⑥⑧
空间层状结构
空间结构俯视图
石墨中C－C夹角为： 1200， C－C键长： 1.42×10－10 m
层间距： 3.35× 10－10 m
练习：如图所示，在石墨晶体的层状结构中，每一
个最小的碳环完全拥有碳原子数为
，每个 C
完全拥有 C－C数为
。
6、科学视野 (1)金刚石
(2)天然金刚石的形成 高温、高压、长时间在地幔中形成的。