1、第三章 晶体结构与性质第 2 课时 原子晶体第三章 晶体结构与性质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学会原子晶体熔、沸点比较的方法。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质 原子晶体的概念及其性质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栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(2)物理性质原子晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点_，硬度_，_溶于常见溶剂，一般_导电。结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长_，键能越大，晶体的熔点越高。很高很大难不越短栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体
2、结构与性质2常见的原子晶体(1)物质类别栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(2)金刚石的结构特点金刚石的晶体结构模型栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质在晶体中，每个碳原子以_个共价单键对称地与相邻的_个碳原子结合成正四面体。晶体中 CCC 夹角为_，碳原子采取_杂化。最小环上有_个碳原子。晶体中碳原子个数与 CC 键数之比为 1(412)12。4410928sp36栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(3)二氧化硅的结构特点二氧化硅的晶体结构模型栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质每个硅原子都采取_杂化
3、，以_个共价单键与_个氧原子结合，每个氧原子与_个硅原子结合，向空间扩展，构成空间网状结构，硅、氧原子个数比为_。晶体中最小的环为_个硅原子、_个氧原子组成的_元环。sp3442126612栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质1正误判断(正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例)。语句描述正误阐释错因或列举反例(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 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质语句描述正误阐释错因或列举反例(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
4、质反应 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质语句描述正误阐释错因或列举反例(5)SO2 与 SiO2 的化学键类型相同，晶体类型也相同(6)60 g SiO2 晶体中含 4 mol SiO 键栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质答案：(1)稀有气体形成的晶体是分子晶体(2)分子晶体中可能含有共价键(3)原子晶体硅是半导体，能导电(4)化学反应与硬度及熔、沸点等物理性质没有直接关系(5)SO2 是分子晶体而 SiO2 是原子晶体(6)栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2某碳氮化合物具有立体网状结构，硬度比金刚石还硬，不溶于水，也
5、不导电，你认为其属于什么晶体？答案：原子晶体。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质3怎样从原子结构的角度理解金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度依次下降？答案：从碳到硅，核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大，CC 键、CSi 键、SiSi 键的键长依次增大，键长越短，共价键越牢固，原子晶体熔化时破坏的是共价键，而键的稳定性是 CC 键CSi 键SiSi 键，所以，金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点和硬度依次下降。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质题组一 原子晶体的概念理解及性质判断1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
6、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栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：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大，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。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2美国科学杂志曾报道：在 40 GPa 的高压下，用激光加热到 1 800 K，人们成功制
7、得了原子晶体 CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是()A该原子晶体中含有极性键B该原子晶体易汽化，可用作制冷材料C该原子晶体有很高的熔、沸点D该原子晶体的硬度大，可用作耐磨材料解析：选 B。原子晶体具有高硬度、高熔沸点等性质，不易汽化，不可用作制冷材料，B 项错误。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质题组二 常见的原子晶体3下列关于 SiO2 晶体网状结构的叙述中正确的是()A最小的环上，有 3 个硅原子和 3 个氧原子B最小的环上，硅原子数和氧原子数之比为 12C最小的环上，有 6 个硅原子和 6 个氧原子D存在四面体结构单元，O 原子处于中心，Si 原子处于 4
8、个顶角栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 C。SiO2 晶体中，每个硅原子与 4 个氧原子成键、每个氧原子与 2 个硅原子成键，晶体中的硅氧四面体中 Si 原子处于中心、O 原子处于 4 个顶角。最小的环是十二元环，环上有 6个 Si 原子、6 个 O 原子，Si、O 原子数之比是 11。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质4设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是()A28 g 晶体硅中含有 SiSi 键的个数为 2NAB124 g 白磷(P4)晶体中含有 PP 键的个数为 4NAC12 g 金刚石中含有 CC 键的个数为 4N
9、ADSiO2 晶体中 1 mol 硅原子可与氧原子形成 2NA 个共价键(SiO 键)栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 A。晶体硅的结构与金刚石相似，每个硅原子与周围 4个原子形成 4 个共价键，依据“均摊法”，1 个硅(或碳)原子分得的共价键数为 4122，A 正确，C 错误；白磷为正四面体结构，每个 P4 分子中含有 6 个 PP 键，B 错误；SiO2 晶体中每个硅原子与周围 4 个氧原子形成 4 个 SiO 键，D 错误。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质5单质硼有无定形和结晶形两种，参考下表数据回答问题：金刚石晶体硅晶体硼 熔
10、点/3 5501 4102 573沸点/5 1002 6282 823硬度107.09.5栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(1)晶体硼属于_晶体，理由是_。(2)金刚石具有硬度大、熔点高等特点，大量用于制造钻头、金属切割刀具等。其结构如图所示，下列判断正确的是_。A金刚石中 CC 键的键角均为 10928，所以金刚石和 CH4 的晶体类型相同B金刚石的熔点高与 CC 键的键能无关C金刚石中碳原子个数与 CC 键键数之比为 12D金刚石的熔点高，所以在打孔过程中不需要进行浇水冷却栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(3)已知晶体硼的结构单元是由硼原
11、子组成的正二十面体(如图所示)，该结构单元中有 20 个正三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此结构单元是由_个硼原子构成的，其中 BB 键的键角为_，该结构单元共含有_个 BB 键。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：(1)从题表可知，晶体硼的熔、沸点以及硬度都介于晶体硅和金刚石之间，而金刚石和晶体硅均为原子晶体，在元素周期表中 B 与 C 相邻、与 Si 处于对角线位置，则晶体硼也属于原子晶体。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(2)选项 A，金刚石是原子晶体，CH4 是分子晶体，二者的晶体类型不
12、同。选项 B，金刚石熔化过程中 CC 键断裂，因 CC键的键能大，断裂时需要的能量多，故金刚石的熔点很高。选项 C，金刚石中每个 C 都参与了 4 个 CC 键的形成，而每个C 对每条键的贡献只有一半，故碳原子个数与 CC 键键数之比为(412)412。选项 D，金刚石的熔点高，但在打孔过程中会产生很高的温度，如不浇水冷却钻头，会导致钻头熔化。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(3)从题图可得出，每个顶角上的硼原子均被 5 个正三角形所共有，故分摊到每个正三角形的硼原子为15个，每个正三角形含有153 个硼原子，每个结构单元含硼原子数为 2015312，而每个 BB 键
13、被 2 个正三角形所共有，故每个结构单元含 BB键的个数为 2012330。答案：(1)原子 晶体硼的熔、沸点高，硬度大(2)C(3)12 60 30栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质 分子晶体和原子晶体的比较与判断1分子晶体和原子晶体的比较晶体类型分子晶体原子晶体 定义分子间通过分子间作用力结合形成的晶体相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体 组成微粒分子原子 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质晶体类型分子晶体原子晶体 物质类别多数的非金属单质和共价化合物金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等少数非金属单质及共价化合物 微粒间的作
14、用力分子间作用力共价键 熔化时需克服的作用力较弱的分子间作用力很强的共价键 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质晶体类型分子晶体原子晶体 物理性质熔、沸点较低很高 硬度较小很大 导电性固态和熔化时一般都不导电，但某些分子晶体溶于水能导电，如 HCl固态和熔化时一般都不导电 溶解性相似相溶难溶于一般溶剂 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质晶体类型分子晶体原子晶体 决定熔、沸点高低的因素分子间作用力的强弱共价键的强弱 典型例子干冰、冰金刚石、二氧化硅栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2.原子晶体与分子晶体的判断方法(1)依据组成
15、晶体的粒子和粒子间的作用力判断组成原子晶体的粒子是原子，粒子间的作用力是共价键；组成分子晶体的粒子是分子，粒子间的作用力是分子间作用力。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(2)依据物质的分类判断常见的原子晶体有金刚石、晶体硼、晶体锗等单质；SiO2、SiC、BN、AlN、Si3N4 等化合物。新型无机非金属材料“家庭”的成员(如 Si3N4、BN 等)熔点高、硬度大、耐高温、抗氧化，它们大多属于原子晶体。大多数非金属单质(金刚石、石墨、晶体硅等除外)、气态氢化物、非金属氧化物(SiO2 除外)、酸、绝大多数有机物(有机盐除外)都是分子晶体。栏目导引知识点2课后达标检测知
16、识点1第三章 晶体结构与性质(3)依据晶体的熔、沸点判断原子晶体的熔、沸点高，常在 1 000 以上；分子晶体的熔、沸点低，常在数百摄氏度甚至更低。(4)依据物质的状态判断一般常温下呈气态或液态的单质(Hg 除外)与化合物，其呈固态时都属于分子晶体。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(5)依据物质的挥发性判断一般易挥发的物质呈固态时都属于分子晶体。(6)依据硬度和机械性能判断原子晶体的硬度大，分子晶体的硬度小且较脆。(7)熟记常见的、典型的原子晶体常见的原子晶体有单质，如金刚石、晶体硅、晶体硼、晶体锗等；化合物，如 SiO2、SiC、BN、AlN、Si3N4 等。除原子
17、晶体外的绝大多数非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物属于分子晶体。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质现有下列物质：水晶；冰醋酸；氧化钙；白磷；晶体氩；氢氧化钠；铝；金刚石；过氧化钠；碳化钙；碳化硅；干冰；过氧化氢。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质根据要求填空：(1)属于原子晶体的化合物是_。(2)直接由原子构成的晶体是_。(3)直接由原子构成的分子晶体是_。(4)由极性分子构成的晶体是_，属于分子晶体的单质是_。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：属于原子晶体的是金刚石、碳化硅
18、和水晶；属于分子晶体的是晶体氩(无化学键)、白磷(非极性分子)、干冰(由极性键构成的非极性分子)、过氧化氢和冰醋酸(由极性键和非极性键构成的极性分子)。答案：(1)(2)(3)(4)栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质1下列关于原子晶体和分子晶体说法不正确的是()A原子晶体的硬度通常比分子晶体的硬度大B原子晶体的熔、沸点较高C有些分子晶体的水溶液能导电D金刚石、水晶和干冰都属于原子晶体栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 D。原子晶体中原子间通过共价键结合成立体网状结构，因此硬度大，熔、沸点较高。分子晶体在固态熔融时不导电，但有的溶于水时能导
19、电，如 H2SO4 等。干冰是二氧化碳晶体，属于分子晶体。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2(2019瓦房店高级中学高二期中)下列说法不正确的是()A下列物质的熔、沸点排列：晶体硅碳化硅金刚石B石墨烯是一种从石墨材料中用“撕裂”方法剥离出的单层碳原子面材料，用这种方法从 C60、金刚石等中获得“只有一层碳原子厚的碳薄片”也必将成为研究方向C氢键、范德华力、离子键、共价键等都是微粒间的作用力，其中只有离子键和共价键是化学键D黄色晶体碳化铝，熔点为 2 200，熔融状态下不导电，是原子晶体栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 B。石墨是层状结
20、构，可用“撕裂”方法剥离出石墨烯，C60 和金刚石均为立体结构，不能剥离出“只有一层碳原子厚的碳薄片”，B 错误。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质3(2019杭州高二检测)C60、金刚石和石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)。(1)固态时，C60 属于_(填“原子”或“分子”)晶体，其熔点比金刚石_(填“高”或“低”)。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(2)硅晶体的结构跟金刚石相似，1 mol 硅晶体中含有 SiSi 键的数目约是_NA。二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个 SiSi 键之间插入 1 个氧原子。二氧化硅的空间
21、网状结构中，硅、氧原子形成的最小环上氧原子数目是_。(3)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是_。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：(1)构成 C60 晶体的粒子是 C60 分子，所以它属于分子晶体，熔点比金刚石(为原子晶体)低。(2)每个硅原子形成 4 个 SiSi 键，同时每个 SiSi 键为两个原子所共有，所以 1 mol 硅晶体中含有 2 mol SiSi 键。在晶体硅的最小环上有 6 个 SiSi 键(6 条边)，分别插入一个氧原子，则变成十二元环，有 6 个氧原子。(3)石墨晶体中每个碳原子与另外 3 个碳原子成键，所以平均每个正六边形占有
22、的碳原子个数为 6132。答案：(1)分子 低(2)2 6(3)2栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质学习小结 1.金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等原子晶体中的成键数目(1)金刚石(或晶体硅)中，1 mol C(或 Si)形成 2 mol CC(或SiSi)键。(2)SiC 晶体中，1 mol C 或 1 mol Si 均形成 4 mol CSi 键。(3)1 mol SiO2 晶体中，共有 4 mol SiO 键。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质学习小结 2.金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅中最小环上的原子数(1)金刚石、晶体硅、SiC 晶体中最小环上的原子数分别为 6 个C、6 个 Si、3 个 Si 和 3 个 C。(2)SiO2 晶体中最小环上有 12 个原子(6 个 Si 和 6 个 O)。3.金刚石、晶体硅的一个晶胞中，分别含有碳原子数为 8、硅原子数为 8。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质课后达标检测 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质按ESC键退出全屏播放本部分内容讲解结束
