高二化学选修3第三章第二节分子晶体原子晶体课件
共价键 结合，相邻分子 分子内的原子以 靠 分子间作用力 （包括 范德华力和 氢键 ）相互吸引
（范德华力和氢键）
3.常见的分子晶体：
(1)所有 非金属氢化物 ：
H2O、H2S、NH3、 CH4、HX等 (2)部分 : 非金属单质 卤素（X2）、O2、H2、S8、 P4、 C60 等 (3)部分非金属氧化物 : CO2、 SO2、 NO2、P4O6、 P4O10等 (4)几乎所有的 酸 ： H2SO4、HNO3、H3PO4等 (5)绝大多数 有机物 的晶体： 乙醇、乙酸、蔗糖等
(3)熔沸点的比较： ---分子间作用力强弱 ①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高；具有氢键的分
子晶体，熔、沸点反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
②不含氢键且组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量
越大，熔、沸点越高。如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。
③组成和结构不相似的物质 (相对分子质量接近 )，分子的极
【思考与交流】
1.分子晶体有哪些物理特性，为什么？ 2.怎样判断分子间作用力的大小？分子间作用力 对分子的熔沸点有什么影响？
5.分子晶体的物理性质
(1)性质：
分子晶体熔沸点低、硬度小、易升
华，固体和熔融状态不导电，有些在 水溶液中能导电。
(2)本质原因： 分子间作用力很弱。
5.分子晶体的物理性质
3、石墨属于哪类晶体？为什么？ 石墨为混合键型晶体。
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 ，每个C完 为___ 全拥有C－C数为 ___
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 金刚石 正四面体空间网状 共价键 石墨 六边形平面层状
(2)记忆常见的、典型的原子晶体。常见的原子晶
属化合物如碳化硅、氮化硼、二氧化硅等。 (3)依据晶体的熔、沸点判断：原子晶体熔、沸点 高，常在100属单质如硼、硅、锗等;某些非金
(4) 依据导电性判断：分子晶体为非导体， 但部分分子晶体溶于水后能电离出自由移
4℃以上 水的密度减小 为什么？ 5.为何干冰的熔点比冰低，密度比冰高？
分子的非密堆积
氢键具有方向性
冰中１个水分子周围有几个水分子？为什么?
冰中１个水分子周围有４个水分子
熔点℃ CO2 SiO2 -56.2 1723
状态（室温） 气体 固体
C和Si同属于第
IVA族元素，而CO2 和SiO2的物理性质却相差很大呢？
4、原子晶体物理性质
熔沸点高（与键能大小有关） 硬度大 难溶于水 导电性差（一般不导电）
5、原子晶体的结构特点
【问题探究1】金刚石的结构
109º 28´
共价键
金刚石的晶胞
学.科.网
金刚石的晶体结构
晶体中的最小环为 6元环， 每个C原子被 12 个六元环 共有，每个C-C键被 6 个六 元环共有，每个环平摊的C
观察晶体结构找出共同点
组成晶体的粒子：原子
粒子间的作用力：共价键
形状：空间三维网状
二、原子晶体
1、定义： 相邻原子间以共价键相结合而形
成的空间网状结构的晶体。
原子 2、构成微粒：
3、微粒之间的作用：共价键
问题讨论：
1、原子晶体内是否只存在共价键呢？ 2、根据金刚石结构特点分析其硬度 最大的原因？ 3、原子晶体在固态和熔融状态下是 否能够导电？ 4、总结影响原子晶体熔沸点的因素？
4.分子晶体的结构特征
(1)只有范德华力，无分子间氢键 —分子密堆积
每个分子周围有个紧邻的分子
如： C60、干冰 、O2 等
(2)有分子间氢键 —分子非密堆积 如：HF 、冰、NH3 水分子之间的主要作用力是 氢键 ，由于氢 键具有 饱和性和方向性 ，故在冰的每个水
分子周围只有 4个 紧邻的水分子
(2)原子晶体
晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键 长和键能。键长越短,键能越大,共价键 越稳定，物质的熔、沸点越高。如熔点： 金刚石＞碳化硅＞晶体硅。
微粒的种类：原子、分子、离子等
离子键 化学键 微粒间的作用力： 共价键 金属键
极性键 非极性键 配位键
分子间作用力
范德华力 氢键
【观察与思考】
下列两种晶体有什么共同点？
干冰晶体结构
碘晶体结构
一、分子晶体
1.概念： 只含分子的晶体叫分子晶体 2.粒子间相互作用： 分子 构成分子晶体的粒子： 分子间作用力 粒子间相互作用力： 分子内原子间作用力： 共价键（除稀有气体）
原子 共价键 很大
分子间以分子 间作用力结合
分子 分子间作用力 较小 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
作用力
熔沸点 硬度
很大
不溶于任何溶剂 不导电，个别为半导体
溶解性
导电性
【规律方法】 判断非金属元素组成的晶 体是分子晶体还是原子晶体的方法有： (1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用 判断: 原子晶体的构成粒子是原子，原子间的作 用是共价键； 分子晶体的构成粒子是分子，分子间的作 用是范德华力。
1/2 ，平摊的C-C 原子数为___ 1 ，则C原子数与 键数为____ 1:2 。 C-C键数之比为_____
晶胞中占有C原子 8 个
【问题探究2】水晶的结构
Si O
109º 28´
180º
共价键
晶体Si
晶体SiO2
SiO2晶胞
学.科.网
SiO2晶胞
在SiO2晶体中每个Si原子 与 4 个O原子成键;每个 O原子与 2 个Si原子成键; Si- O- Si键角为 1800 O- Si-O键角为 109028’ ; 晶体中的最小环为 12 元 环， 平均每个环平摊 1/2 个Si原子，平摊 1 个O 原子, Si原子数与O原子数 之为 1:2 。 晶胞中占有
动的离子，故能导电；原子晶体多数为非
导体，但晶体硅、晶体锗是半导体。
(5)依据硬度和机械性能判断：原子晶体硬
度大，分子晶体硬度小且较脆。
热点示例思维拓展
分子晶体和原子晶体熔、沸点比较 1.不同类型的晶体：原子晶体＞分子晶体。
2.同一类型的晶体
(1)分子晶体
A.组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点 越高。 B.组成和结构不相似的物质，分子极性越大，熔沸点 越高。 C.分子间有氢键的物质熔沸点反常。 D.同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
【思考与交流】
1.一个干冰晶胞中平均有几个CO2分子？ 2.此分子晶体中有哪些作用力？ 3.与一个CO2分子距离最近且相等的CO2分子 共有多少个？
干冰晶体结构示意图
每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子。 分子的密堆积
分子密堆积
氧(O2)的晶体结构
碳60的晶胞
（与每个分子距离最近的相同分子共有12个 ）
共价键与范德华力
晶体形状
晶体中的键或作用力
由最少碳原子形成 ６个原子不同面 环的形状与个数 碳原子成键数 ４
６个原子同面 ３ 6*1/2=3
每 个 环 中
键的平均数
6*1/6=1
原子的平均数
6*1/12=1/2
6*1/3=2
小结： 晶体类型 原子晶体 分子晶体
概念
组成微粒
相邻原子间以共价键相结 合而形成空间网状结构
性越大，其熔、沸点越高。如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。 如CH3CH2CH2CH3 ＞ CH3CH(CH3)CH3.
【问题探究】
1.水的相对分子质量小于硫化氢的，但为什么水 分子的熔点比H2S分子的高？ 2.分子晶体是否导电？什么条件下可以导电？ 3.怎样判断分子晶体的溶解性？ 4.冰的密度为何比水小？ 0--4℃ 水的密度增大
Si原子 8 个O原子 16 个
探究思考
1 、怎样从原子结构的角度理解金刚石、 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?
知识拓展－石墨
石 墨 晶 体 结 构
学.科.网
石墨
1、石墨为什么很软？
石墨为层状结构，各层之间是范德华力 结合，容易滑动，所以石墨很软。 2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？ 石墨各层均为平面网状结构，碳原子之 间存在很强的共价键（大π键），故熔沸点 很高。
第三章晶体结构与性质
【复习回顾】
什么是晶胞？如何计算晶胞中的粒子个数？
雪花、食盐、冰糖、水晶和电木（酚醛树脂） 这些固体是否属于晶体？若不是晶体，请说明 理由。 电木不是晶体，属于高分子化合物，没有固 定的熔沸点。
分子晶体
晶体 固态
构成晶体的微粒
微粒间相互作用不同
原子晶体 离子晶体 金属晶体
非晶体
（范德华力和氢键）
3.常见的分子晶体：
(1)所有 非金属氢化物 ：
H2O、H2S、NH3、 CH4、HX等 (2)部分 : 非金属单质 卤素（X2）、O2、H2、S8、 P4、 C60 等 (3)部分非金属氧化物 : CO2、 SO2、 NO2、P4O6、 P4O10等 (4)几乎所有的 酸 ： H2SO4、HNO3、H3PO4等 (5)绝大多数 有机物 的晶体： 乙醇、乙酸、蔗糖等
(3)熔沸点的比较： ---分子间作用力强弱 ①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高；具有氢键的分
子晶体，熔、沸点反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
②不含氢键且组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量
越大，熔、沸点越高。如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。
③组成和结构不相似的物质 (相对分子质量接近 )，分子的极
【思考与交流】
1.分子晶体有哪些物理特性，为什么？ 2.怎样判断分子间作用力的大小？分子间作用力 对分子的熔沸点有什么影响？
5.分子晶体的物理性质
(1)性质：
分子晶体熔沸点低、硬度小、易升
华，固体和熔融状态不导电，有些在 水溶液中能导电。
(2)本质原因： 分子间作用力很弱。
5.分子晶体的物理性质
3、石墨属于哪类晶体？为什么？ 石墨为混合键型晶体。
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 ，每个C完 为___ 全拥有C－C数为 ___
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 金刚石 正四面体空间网状 共价键 石墨 六边形平面层状
(2)记忆常见的、典型的原子晶体。常见的原子晶
属化合物如碳化硅、氮化硼、二氧化硅等。 (3)依据晶体的熔、沸点判断：原子晶体熔、沸点 高，常在100属单质如硼、硅、锗等;某些非金
(4) 依据导电性判断：分子晶体为非导体， 但部分分子晶体溶于水后能电离出自由移
4℃以上 水的密度减小 为什么？ 5.为何干冰的熔点比冰低，密度比冰高？
分子的非密堆积
氢键具有方向性
冰中１个水分子周围有几个水分子？为什么?
冰中１个水分子周围有４个水分子
熔点℃ CO2 SiO2 -56.2 1723
状态（室温） 气体 固体
C和Si同属于第
IVA族元素，而CO2 和SiO2的物理性质却相差很大呢？
4、原子晶体物理性质
熔沸点高（与键能大小有关） 硬度大 难溶于水 导电性差（一般不导电）
5、原子晶体的结构特点
【问题探究1】金刚石的结构
109º 28´
共价键
金刚石的晶胞
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金刚石的晶体结构
晶体中的最小环为 6元环， 每个C原子被 12 个六元环 共有，每个C-C键被 6 个六 元环共有，每个环平摊的C
观察晶体结构找出共同点
组成晶体的粒子：原子
粒子间的作用力：共价键
形状：空间三维网状
二、原子晶体
1、定义： 相邻原子间以共价键相结合而形
成的空间网状结构的晶体。
原子 2、构成微粒：
3、微粒之间的作用：共价键
问题讨论：
1、原子晶体内是否只存在共价键呢？ 2、根据金刚石结构特点分析其硬度 最大的原因？ 3、原子晶体在固态和熔融状态下是 否能够导电？ 4、总结影响原子晶体熔沸点的因素？
4.分子晶体的结构特征
(1)只有范德华力，无分子间氢键 —分子密堆积
每个分子周围有个紧邻的分子
如： C60、干冰 、O2 等
(2)有分子间氢键 —分子非密堆积 如：HF 、冰、NH3 水分子之间的主要作用力是 氢键 ，由于氢 键具有 饱和性和方向性 ，故在冰的每个水
分子周围只有 4个 紧邻的水分子
(2)原子晶体
晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键 长和键能。键长越短,键能越大,共价键 越稳定，物质的熔、沸点越高。如熔点： 金刚石＞碳化硅＞晶体硅。
微粒的种类：原子、分子、离子等
离子键 化学键 微粒间的作用力： 共价键 金属键
极性键 非极性键 配位键
分子间作用力
范德华力 氢键
【观察与思考】
下列两种晶体有什么共同点？
干冰晶体结构
碘晶体结构
一、分子晶体
1.概念： 只含分子的晶体叫分子晶体 2.粒子间相互作用： 分子 构成分子晶体的粒子： 分子间作用力 粒子间相互作用力： 分子内原子间作用力： 共价键（除稀有气体）
原子 共价键 很大
分子间以分子 间作用力结合
分子 分子间作用力 较小 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
作用力
熔沸点 硬度
很大
不溶于任何溶剂 不导电，个别为半导体
溶解性
导电性
【规律方法】 判断非金属元素组成的晶 体是分子晶体还是原子晶体的方法有： (1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用 判断: 原子晶体的构成粒子是原子，原子间的作 用是共价键； 分子晶体的构成粒子是分子，分子间的作 用是范德华力。
1/2 ，平摊的C-C 原子数为___ 1 ，则C原子数与 键数为____ 1:2 。 C-C键数之比为_____
晶胞中占有C原子 8 个
【问题探究2】水晶的结构
Si O
109º 28´
180º
共价键
晶体Si
晶体SiO2
SiO2晶胞
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SiO2晶胞
在SiO2晶体中每个Si原子 与 4 个O原子成键;每个 O原子与 2 个Si原子成键; Si- O- Si键角为 1800 O- Si-O键角为 109028’ ; 晶体中的最小环为 12 元 环， 平均每个环平摊 1/2 个Si原子，平摊 1 个O 原子, Si原子数与O原子数 之为 1:2 。 晶胞中占有
动的离子，故能导电；原子晶体多数为非
导体，但晶体硅、晶体锗是半导体。
(5)依据硬度和机械性能判断：原子晶体硬
度大，分子晶体硬度小且较脆。
热点示例思维拓展
分子晶体和原子晶体熔、沸点比较 1.不同类型的晶体：原子晶体＞分子晶体。
2.同一类型的晶体
(1)分子晶体
A.组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点 越高。 B.组成和结构不相似的物质，分子极性越大，熔沸点 越高。 C.分子间有氢键的物质熔沸点反常。 D.同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
【思考与交流】
1.一个干冰晶胞中平均有几个CO2分子？ 2.此分子晶体中有哪些作用力？ 3.与一个CO2分子距离最近且相等的CO2分子 共有多少个？
干冰晶体结构示意图
每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子。 分子的密堆积
分子密堆积
氧(O2)的晶体结构
碳60的晶胞
（与每个分子距离最近的相同分子共有12个 ）
共价键与范德华力
晶体形状
晶体中的键或作用力
由最少碳原子形成 ６个原子不同面 环的形状与个数 碳原子成键数 ４
６个原子同面 ３ 6*1/2=3
每 个 环 中
键的平均数
6*1/6=1
原子的平均数
6*1/12=1/2
6*1/3=2
小结： 晶体类型 原子晶体 分子晶体
概念
组成微粒
相邻原子间以共价键相结 合而形成空间网状结构
性越大，其熔、沸点越高。如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。 如CH3CH2CH2CH3 ＞ CH3CH(CH3)CH3.
【问题探究】
1.水的相对分子质量小于硫化氢的，但为什么水 分子的熔点比H2S分子的高？ 2.分子晶体是否导电？什么条件下可以导电？ 3.怎样判断分子晶体的溶解性？ 4.冰的密度为何比水小？ 0--4℃ 水的密度增大
Si原子 8 个O原子 16 个
探究思考
1 、怎样从原子结构的角度理解金刚石、 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?
知识拓展－石墨
石 墨 晶 体 结 构
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石墨
1、石墨为什么很软？
石墨为层状结构，各层之间是范德华力 结合，容易滑动，所以石墨很软。 2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？ 石墨各层均为平面网状结构，碳原子之 间存在很强的共价键（大π键），故熔沸点 很高。
第三章晶体结构与性质
【复习回顾】
什么是晶胞？如何计算晶胞中的粒子个数？
雪花、食盐、冰糖、水晶和电木（酚醛树脂） 这些固体是否属于晶体？若不是晶体，请说明 理由。 电木不是晶体，属于高分子化合物，没有固 定的熔沸点。
分子晶体
晶体 固态
构成晶体的微粒
微粒间相互作用不同
原子晶体 离子晶体 金属晶体
非晶体
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人教版化学选修3结构与性质第三章晶体与性质金属晶体课件 .ppt
金属晶体的原子空间堆积模型1
• 简单立方堆积（ Po） 晶胞的形状是什么？
含几个原子？
1、简单立方堆积
钋型
金属晶体的原子空间堆积模型2
• 体心立方堆积（ IA，VB，VIB）
金属晶体的堆积方式──钾型
2、体心立方堆积 钾型
配位数：8 空间占有率： 68.02%
思考：密置层的堆积方式有哪些？
三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系
1、金属晶体结构与金属导电性的关系
【讨论1】 金属为什么易导电？ 在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由 电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件 下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以 金属容易导电。
比较离子晶体、金属晶体导电的区别：
晶体类型 导电时的状态 导电粒子 离子晶体 金属晶体
修高 3二 ）化 第学 三（ 章选
第四节
金属晶体
Ti
固原二中 高二年级组
zhf 09· 03· 04
金属样品
Ti
一、金属共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
金属为什么具有这些共同性质呢?
二、金属的结构
金属晶体：通过金属键作用形成的单质晶体 组成粒子：金属阳离子和自由电子 作用力：金属离子和自由电子之间的较强作 用—— 金属键（电子气理论） 金属键强弱判断: 阳离子所带电荷多、 半径小－金属键强， 熔沸点高。
两种排列方式的配位数分 金属晶体的原子堆积模型
别是多少？哪种排列方式 金属原子在平面上有几种排列方式？ 使一定体积内含有的原子 数目最多？
（a）非密置层 （b）密置层
思考：金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？ 活动·探究：
将乒乓球在三维空间堆积起来，有几种不同的堆积方式？ 比较不同方式堆积时金属晶体的配位数、原子的空间利 用率、晶胞的区别。
3-2-2原子晶体
人 教 版 化 学
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
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
第3章第2节分子晶体与共价晶体第2课时课件(57张)
(3)依据晶体的导电性判断。 分子晶体为非导体,但部分分子晶体溶于水后能导电,如HCl。共价晶体多数为 非导体,但晶体Si、晶体Ge为半导体。 (4)依据晶体的硬度和机械性能判断。 共价晶体硬度大;分子晶体硬度小且较脆。
(5)依据物质的分类判断。 ①大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属 氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 ②常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等;常见的化合物类共价 晶体有碳化硅、二氧化硅等。
【思考·讨论】 (1)常见的单质共价晶体有哪些?
提示:金刚石、单质硅、单质硼。 (2)常见的共价晶体化合物有哪些? 提示:SiO2、SiC、C3N4、Si3N4、BN、AlN、BP、GaAs等。
【案例示范】 【典例】(2020·洛阳高二检测)下列晶体性质的比较中不正确的是( ) A.沸点:NH3>PH3 B.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4 C.硬度:白磷>冰>二氧化硅 D.硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅
【思考·讨论】 金刚石的晶胞如图所示:
(1)1 mol金刚石中含________个共价键。 提示:2NA。 (2)晶胞棱长为a,碳原子半径为r。a、r之间有什么关系? 提示:2r= 1 3a。
4
【案例示范】
【典例】将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无 氧条件下高温灼烧,可得到氮化硅(Si3N4)固体,氮化硅是一种新型耐高温、耐 磨材料,在工业上有广泛的应用。下列推断可能正确的是 ( )
①每个碳原子都采取sp3杂化,与相邻的4个碳原子以共价键相结合,正四面体形 结构,键角109°28′ 。 ②晶体中最小的碳环由6个碳原子组成,且不在同一平面内,最多有4个碳原子 在同一平面。 ③每个C形成4个C—C键,每个C占有2个C—C键,即C原子与C—C键之比为1∶2。 ④每个C原子被12个六元环共用,1个碳环占有的碳原子为0.5个。 ⑤每个C—C键被6个六元环共用。
【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。
高中化学选修三全套共张PPT课件
①电子云
处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间
的概率密度分布的形象化描述
小黑点：概率密度
单位体积内出现的概率
小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子！
23
②电子云轮廓图
电子出现的概率约为90%的空间
即精简版电子云
③电子云轮廓图特点
a.形状
ns能级的电子云轮廓图：球形
np能级的电子云轮廓图：双纺锤形
nd能级的电子云轮廓图：多纺锤形
能级符号：ns、np、nd、nf…… n代表能层
最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一
K
二
L
三
M
四……
N ……
能级： 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
14
3、注意问题
①能层与能级的关系
每一能层的能级从s开始，s,p,d,f……
能层中能级的数量不超过能层的序数
2、电离能
①第一电离能
气态电中性基态原子失去一个电子转
化为气态基态正离子所需最低能量
同周期主族元素第一电离能从左至右逐渐升高
ⅡA、ⅤA反常！比下一主族的高
②逐级电离能
利用逐级电离能判断化合价
43
3、电负性（第三课时）
键合电子：参与化学键形成
原子的价电子
孤对电子：未参与化学键形成
①电负性
不同元素的原子对键合电子吸引能力
②特点
头碰头
重叠程度大，稳定性高
轴对称
可绕键轴旋转
H
Cl
s-p σ键
H
H
56
5、π键
定义：两个原子轨道以平行
即“肩并肩”方式重叠
处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间
的概率密度分布的形象化描述
小黑点：概率密度
单位体积内出现的概率
小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子！
23
②电子云轮廓图
电子出现的概率约为90%的空间
即精简版电子云
③电子云轮廓图特点
a.形状
ns能级的电子云轮廓图：球形
np能级的电子云轮廓图：双纺锤形
nd能级的电子云轮廓图：多纺锤形
能级符号：ns、np、nd、nf…… n代表能层
最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一
K
二
L
三
M
四……
N ……
能级： 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
14
3、注意问题
①能层与能级的关系
每一能层的能级从s开始，s,p,d,f……
能层中能级的数量不超过能层的序数
2、电离能
①第一电离能
气态电中性基态原子失去一个电子转
化为气态基态正离子所需最低能量
同周期主族元素第一电离能从左至右逐渐升高
ⅡA、ⅤA反常！比下一主族的高
②逐级电离能
利用逐级电离能判断化合价
43
3、电负性（第三课时）
键合电子：参与化学键形成
原子的价电子
孤对电子：未参与化学键形成
①电负性
不同元素的原子对键合电子吸引能力
②特点
头碰头
重叠程度大，稳定性高
轴对称
可绕键轴旋转
H
Cl
s-p σ键
H
H
56
5、π键
定义：两个原子轨道以平行
即“肩并肩”方式重叠
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
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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
高中化学3.2分子晶体与原子晶体K1 K2优秀课件
干冰晶体中，每个CO2分子周围，离该分子最近且距离相 等的CO2分子有12个CO2分子？
65
87
31
42
〔2〕冰 晶体的结构如以下图所示
构成冰晶体的结构微粒是H2O 分子，微粒间的相互作用力主要 是氢键〔也存在范德华力〕 在冰的晶体中，每个水分子与 四面体顶角方向的4个相邻水分 子相互吸引，这样的排列使冰晶 体中的水分子的空间利用率不高， 留有相当大的空隙。
〔2〕 SiO2
观察SiO2晶体结构
SiO2中每个Si与4个O结合构成 正四面体，同时每个O与2个Si结合。
SiO2晶体中， Si原子与O原子个数比为： 1﹕(4×1／2)=1﹕2 Si原子个数与Si—O键数之比为： 1﹕4 注意：原子晶体中不存在单个分子，它的化学式代表 晶体中各构成粒子的个数比，而不代表真实的分子组成。
二、原子晶体
1．结构特点： (1)构成晶体粒子：原子
晶体熔化 破坏它
(2)晶体里粒子间的作用：共价键。
2．定义：在晶体里，所有相邻原子都以共价键相结合而形成三 维网状结构的晶体。
3．原子晶体性质的共性： 熔点高，硬度大，难溶于一些常见的溶剂
4 ．常见原子晶体 〔1〕金刚石 在金刚石晶体中,
每个C与多少个C成键？ 4 C采取何种杂化方式？ SP3杂化 形成怎样的空间结构？ 正四面体的立体网状结构 键角？ 109°28′
C. 金刚石和HCl
D. CCl4和KCl
例题2.C60、金刚石和石墨的结构模型如以下图所示〔石墨仅表 示出其中的一层〕
〔1〕C60、金刚石和石墨三者互为 A、同分异构体 C、同系物
B
；
B、同素异形体
D、同位素
〔2〕固态时，C60属于 分子 〔填“离子〞、“原子〞或 “分子〞〕晶体；
分子晶体和原子晶体ppt
4．下列物质的熔点高低顺序正确的是（ ） A．HF < HCl < HBr B．金刚石 < 碳化硅 < 晶体硅 C．I2 > SiO2 D．H2O > H2S SO2 < SeO2
D
二、原子晶体
Si
O
Si
O
O
O
O
共价键
2． 二氧化硅晶体
分子晶体、原子晶体熔沸点的比较：
不同类型的晶体 原子晶体 > 分子晶体 相同类型的晶体 （1）分子晶体 分子间作用力越大，熔沸点越高 （2）原子晶体 原子间的共价键越强，熔沸点越高
思考 交流： 决定分子晶体及原子晶体熔沸点高低的因素各是什么？如何比较分子晶体与原子晶体的熔沸点高低？
类型 比较
分子晶体
原子晶体
构成晶体的微粒
微粒间的作用力
物理性质
熔沸点
硬度
导电性
溶解性
典型实例
分子晶体和原子晶体对比
归纳总结
B
课堂训练
1．下列各组物质属于分子晶体的是（ ） A．SO2 SiO2 P2O5 B．PCl3 CO2 H2SO4 C．SiC H2O NH3 D．HF CO2 Si
A
2．下列说法正确的是 （ ） A．由原子构成的晶体不一定是原子晶体 B．分子晶体中的分子间可能含有共价键 C．分子晶体中一定有共价键 D．分子晶体中分子一定紧密堆积
D
下列晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（ ） SO2与SiO2 CO2与H2O HCl与金刚石 CCl4与SiC
冰晶体的结构特点
分子非密堆积
冰的结构
想一想
碳元素和硅元素处于同一主族，为什么CO2晶体的熔、沸点很低，SiO2晶体的熔、沸点很高？
第二节分子晶体与原子晶体第1课时
大多数分子晶体的结构特点：
分子的密堆积
氧（O2）的晶体结构
碳60的晶胞
分子的密堆积
（与CO2分子距离最近的 CO2分子共有12个 ）
干冰的晶体结构图
分子的非密堆积 氢键具有方向性
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
4.分子晶体的结构特征
只有范德华力，无分子间氢键—— ⑴密堆积： 分子密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12 个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。 ⑵非密堆积： 有分子间氢键——氢键具有方向性 ,使晶体中的空间利率不高,留有相当大的空隙. 这种晶体不具有分子密堆积特征。如：HF 、 NH3、冰（每个水分子周围只有4个紧邻的水分 子）。 ⑶分子晶体中存在单个分子，化学式代表真实 的分子组成。
⑵分子间作用力对物质的哪些性质有影响？ ⑶不同的分子间的作用力是不相同的，有什 么规律呢？
相对分子 质量越大 分子间作 用力越大 物质的熔、 沸点就越高
注意：一般是对于组成和结构相似的物质。
分子晶体有哪些物理特性，为什么？
2.分子晶体的物理特性：
⑴较低的熔点和沸点。
⑵较小的硬度。
⑶易升华。
⑷本身不导电，但某些分子晶体的水溶液能 导电。
稀有气体：单原子分子 分子间作用力 共价键 原子 分子 分子晶体 共用电子对 得 相 固 熔 失 电 似 态 、 子 相 、 沸
离子
离 子 键
离子晶体
熔、沸点较高 硬度较大 水溶液、熔融能导电 多数能溶与水
溶 熔 点 融 较 不 低 导 电
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：低熔沸点、升华、硬度很小等。 3.常见分子晶体分类：⑴所有非金属氢化物⑵部分非金 属单质⑶部分非金属氧化物⑷几乎所有的酸(而碱和盐 则是离子晶体 ) ⑸绝大多数有机物的晶体。 4.分子晶体结构特征 ⑴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) ⑵有分子间氢键——不具有分子密堆积特征 （如：HF 、冰、NH3）