2 2 分子晶体和原子晶体分子晶体和原子晶体1.1.概念概念2.2.分子晶体的物理特性分子晶体的物理特性3.3.典型的分子晶体典型的分子晶体4.4.分子晶体结构特征分子晶体结构特征一、分子晶体一、分子晶体思考与交流思考与交流CO2和和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过比的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。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，为碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么什么CO2晶体的熔、沸点很低，而晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体的熔晶体的熔沸点很高？沸点很高？熔点熔点沸点沸点状状态（室温）（室温）CO2-56.2-56.2-78.4-78.4气气态SiO21723172322302230固固态干干冰冰的的晶晶体体结结构构图图二氧化硅晶体结构二氧化硅晶体结构二二原子晶体原子晶体（共价晶体）（共价晶体）1.1.概念：概念：相邻原子间以共价键相结合而形成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。空间立体网状结构的晶体。（1）、构成微粒：原子）、构成微粒：原子（2）、微粒间的相互作用：共价键）、微粒间的相互作用：共价键观察观察思考思考对比分子晶体和原子晶体的数据，原子对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物理特性？晶体有何物理特性？2.2.原子晶体的物理特性原子晶体的物理特性在原子晶体中，由于原子间以较强在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的体网状结构，所以原子晶体的熔点和沸点高熔点和沸点高硬度大硬度大一般不导电一般不导电且难溶于一些常见的溶剂且难溶于一些常见的溶剂3.3.常见的原子晶体常见的原子晶体某些非金属单质：某些非金属单质：金刚石金刚石（C C）、晶体硅）、晶体硅( (SiSi) )、晶体硼（、晶体硼（B B）、晶体）、晶体锗锗( (GeGe) )等等某些非金属化合物：某些非金属化合物：碳化硅（碳化硅（SiCSiC）晶体、氮化硼（）晶体、氮化硼（BNBN）晶体等）晶体等某些氧化物：某些氧化物：二氧化硅（二氧化硅（ SiOSiO）晶体）晶体、AlAl2 2O O3 3等等金刚石晶体金刚石晶体结构示意图结构示意图10928共价键 金金刚刚石石是是典典型型的的原原子子晶晶体体。天天然然金金刚刚石石的的单单一一晶晶体体经经常常呈呈现现规规则则多多面面体体的的外外形形，在在金金刚刚石石晶晶体体中中，每每个个碳碳原原子子以以四四个个共共价价单单键键对对称称地地与与相相邻邻的的4 4个个碳碳原原子子结结合合，形形成成正正四四面面体体结结构构，碳碳碳碳键键之之间间的的夹夹角角为为1091092828，即即金金刚刚石石中中的的碳碳取取spsp3 3杂化轨道形成共价键。杂化轨道形成共价键。 金金刚刚石石里里的的共共价价键键的的键键长长（）很很短短，键键能能（）很很大大，这这一一结结构构使使金金刚刚石石在在所所有有已已知知晶晶体体中中硬硬度度最最大大，而而且且熔熔点点（）也很高。）也很高。 观察观察思考？思考？（1 1）金金刚刚石石晶晶体体中中最最小小环环由由_个个C组组成成且且不共面。不共面。（2 2）金刚石晶胞中含有金刚石晶胞中含有_个个C原子。原子。（3 3）晶体中）晶体中C C原子数与原子数与C-C C-C 键数之比为：键数之比为： _681:2 自然界里有许多矿物和岩石，化自然界里有许多矿物和岩石，化学式都是学式都是SiO2，也是典型的原子晶，也是典型的原子晶体。体。 SiO2具有许多重要的用途，是具有许多重要的用途，是制造水泥、玻璃、人造宝石、单晶制造水泥、玻璃、人造宝石、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料。原料。白球表示 硅原子SiO2平面结构SiO2最小的环由几个原子组成？最小的环由几个原子组成？金刚石的结构12个（个（6个硅个硅6个氧）个氧）利用金刚石的结构来推断利用金刚石的结构来推断SiO2的空间结构的空间结构18010928Sio共价键 为什么为什么SiO2晶体的熔沸点比晶体的熔沸点比CO2晶体的熔晶体的熔沸点高沸点高? 固态固态CO2是分子晶体是分子晶体,CO2之间存在分子间作用之间存在分子间作用力力,这种分子间作用力很弱这种分子间作用力很弱,较容易破坏它使晶体变较容易破坏它使晶体变成液体或气体成液体或气体,故故CO2晶体的熔沸点很低。晶体的熔沸点很低。SiO2是是原原子晶体，子晶体，晶体中不存在晶体中不存在SiO2分子，每一个硅原子和分子，每一个硅原子和四个氧原子形成四个氧原子形成4个共价键，每一个氧原子和个共价键，每一个氧原子和2个硅个硅原子结合。由于晶体是由硅原子和氧原子按原子结合。由于晶体是由硅原子和氧原子按1：2的的比例形成的立体网状的晶体，破坏这些共价键需要比例形成的立体网状的晶体，破坏这些共价键需要很高的能量，故很高的能量，故SiO2晶体的熔沸点很高。晶体的熔沸点很高。SiO2是表是表示原子晶体中原子个数比的化学式，而不是表示分示原子晶体中原子个数比的化学式，而不是表示分子组成的分子式。子组成的分子式。学学与与问问1 1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅、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？和锗的熔点和硬度依次下降？解释：由于金刚石、硅和锗的晶体都是原子晶解释：由于金刚石、硅和锗的晶体都是原子晶体，形成晶体的粒子均为原子，粒子间的相互体，形成晶体的粒子均为原子，粒子间的相互作用是共价键，所以熔、沸点和硬度的大小由作用是共价键，所以熔、沸点和硬度的大小由共价键的强弱决定。由于碳、硅、锗三种原子共价键的强弱决定。由于碳、硅、锗三种原子的半径依次增大，各原子之间的共价键的键长的半径依次增大，各原子之间的共价键的键长依次增大，键的强弱依次减弱，所以金刚石、依次增大，键的强弱依次减弱，所以金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降。硅和锗的熔点和硬度依次下降。2 2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为什么？这种说法对吗？为什么？解释：此说法不对。解释：此说法不对。“具有共价键具有共价键”并不是并不是原子晶体判定的唯一条件，分子晶体的分子原子晶体判定的唯一条件，分子晶体的分子内部也有共价键，如冰和干冰晶体都是分子内部也有共价键，如冰和干冰晶体都是分子晶体，但晶体，但H H2 2O O和和COCO2 2中存在共价键中存在共价键. .对原子晶体对原子晶体的认识除了要求的认识除了要求“具有共价键具有共价键”外，还要求外，还要求形成晶体的粒子是原子。形成晶体的粒子是原子。资料卡片资料卡片科学视野科学视野P69P69课外阅读课外阅读讨论总结分子晶体有什么特点？哪些晶体是分子晶体？原子晶体有什么特点？哪些晶体是原子晶体？总结对比原子晶体和分子晶体的差异。总结对比原子晶体和分子晶体的差异。原子晶体和分子晶体的差异晶体类型分子晶体原子晶体定义略略组成粒子分子原子粒子间的相互作用分子间作用力共价键物理性质熔沸点低很高硬度小大实例干冰、水等金刚石、硅等晶体类型分子晶体原子晶体定义组成粒子粒子间的相互作用物理性质熔沸点硬度实例练习练习 下列晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是（ ）：与：与：与：与B作业：习题作业：习题1、2、3题题