高中化学 331 原子晶体 省优获奖课件 鲁科版选修3

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

109º28´金刚石的晶体结构示意图共价键【问题探究1】金刚思考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？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？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、2.常见的原子晶体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。1．下列物质中属于原子晶体的化合物是()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

180º109º28´SiO二氧化硅的晶体结构示意图共价键【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价键？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？

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？

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。2．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是()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？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，

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在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，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3．碳化硅(SiC)晶体有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原解析：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。解析：选C。由已知碳化硅的晶体有类似金刚石的结构，可知碳化硅第3节离子键、配位键与金属键第3课时第2章化学键与分子间作用力第3节离子键、配位键与金属键第2章化学键与分子间作用力Ti金属样品Ti金属样品

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?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

金属单质中金属原子之间怎样结合的？

二、金属的结构

金属单质中金属原子之间怎样结合的？二、金属的结构组成粒子：金属阳离子和自由电子金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的“自由流动的电子”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。组成粒子：金属阳离子和自由电子金属原子脱落来的价电子形成遍2.金属键:(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用)这是化学键的又一种类型。无方向性、无饱和性自由电子被许多金属离子所共有，即被整个金属所共有

；无方向性、饱和性

3.成键特征：2.金属键:(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的【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。三、金属键及金属性质【讨论1】金属为什么易导电？【讨论2】金属为什么易导热？

金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。【讨论2】金属为什么易导热？【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？

金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？金属的延展性自由电子+金属离子金属原子位错+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++金属的延展性自由电子+金属离子金属原子位错+++++++++资料金属之最熔点最低的金属是--------汞熔点最高的金属是--------钨密度最小的金属是--------锂密度最大的金属是--------锇硬度最小的金属是--------铯硬度最大的金属是--------铬最活泼的金属是----------铯最稳定的金属是----------金延性最好的金属是--------铂展性最好的金属是--------金资料金属之最熔点最低的金属是--------汞熔点最高的金属1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（）A.金属离子间的相互作用B．金属原子间的相互作用C.金属离子与自由电子间的相互作用D.金属原子与自由电子间的相互作用C试一试1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（2．金属能导电的原因（）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子C2．金属能导电的原因（）C3、下列叙述正确的是（）A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B．原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键B3、下列叙述正确的是（）B性质金属内部的特殊结构金属的物理共性导电性延展性原子化热

原子半径

课堂小结:结构金属阳离子自由电子金属键导热性自由电子数熔沸点高低硬度大小决定性质金属内部的特殊结构金属的物理共性导电性延展性原子化热原第3节离子键、配位键与金属键第3课时第2章化学键与分子间作用力第3节离子键、配位键与金属键第2章化学键与分子间作用力Ti金属样品Ti金属样品

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?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

金属单质中金属原子之间怎样结合的？

二、金属的结构

金属单质中金属原子之间怎样结合的？二、金属的结构组成粒子：金属阳离子和自由电子金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的“自由流动的电子”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。组成粒子：金属阳离子和自由电子金属原子脱落来的价电子形成遍2.金属键:(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用)这是化学键的又一种类型。无方向性、无饱和性自由电子被许多金属离子所共有，即被整个金属所共有

；无方向性、饱和性

3.成键特征：2.金属键:(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的【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。三、金属键及金属性质【讨论1】金属为什么易导电？【讨论2】金属为什么易导热？

金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。【讨论2】金属为什么易导热？【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？

金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？金属的延展性自由电子+金属离子金属原子位错+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++金属的延展性自由电子+金属离子金属原子位错+++++++++资料金属之最熔点最低的金属是--------汞熔点最高的金属是--------钨密度最小的金属是--------锂密度最大的金属是--------锇硬度最小的金属是--------铯硬度最大的金属是--------铬最活泼的金属是----------铯最稳定的金属是----------金延性最好的金属是--------铂展性最好的金属是--------金资料金属之最熔点最低的金属是--------汞熔点最高的金属1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（）A.金属离子间的相互作用B．金属原子间的相互作用C.金属离子与自由电子间的相互作用D.金属原子与自由电子间的相互作用C试一试1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（2．金属能导电的原因（）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子C2．金属能导电的原因（）C3、下列叙述正确的是（）A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B．原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键B3、下列叙述正确的是（）B性质金属内部的特殊结构金属的物理共性导电性延展性原子化热

原子半径

课堂小结:结构金属阳离子自由电子金属键导热性自由电子数熔沸点高低硬度大小决定性质金属内部的特殊结构金属的物理共性导电性延展性原子化热原第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

109º28´金刚石的晶体结构示意图共价键【问题探究1】金刚思考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？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？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、2.常见的原子晶体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。1．下列物质中属于原子晶体的化合物是()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

180º109º28´SiO二氧化硅的晶体结构示意图共价键【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价键？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？

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？

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。2．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是()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？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，

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在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，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3．碳化硅(SiC)晶体有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原解析：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。解析：选C。由已知碳化硅的晶体有类似金刚石的结构，可知碳化硅第3节离子键、配位键与金属键第3课时第2章化学键与分子间作用力第3节离子键、配位键与金属键第2章化学键与分子间作用力Ti金属样品Ti金属样品

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?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

金属单质中金属原子之间怎样结合的？

二、金属的结构

金属单质中金属原子之间怎样结合的？二、金属的结构组成粒子：金属阳离子和自由电子金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的“自由流动的电子”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。组成粒子：金属阳离子和自由电子金属原子脱落来的价电子形成遍2.金属键:(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用)这是化学键的又一种类型。无方向性、无饱和性自由电子被许多金属离子所共有，即被整个金属所共有

；无方向性、饱和性

3.成键特征：2.金属键:(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的【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。三、金属键及金属性质【讨论1】金属为什么易导电？【讨论2】金属为什么易导热？

金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。【讨论2】金属为什么易导热？【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？

金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。【讨论3】金属为什么具有较好的延展性？金属的延展性自由电子+金属离子金属原子位错+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++金属的延展性自由电子+金属离子金属原子位错+++++++++资料金属之最熔点最低的金属是--------汞熔点最高的金属是--------钨密度最小的金属是--------锂密度最大的金属是--------锇硬度最小的金属是--------铯硬度最大的金属是--------铬最活泼的金属是----------铯最稳定的金属是----------金延性最好的金属是--------铂展性最好的金属是--------金资料金属之最熔点最低的金属是--------汞熔点最高的金属1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（）A.金属离子间的相互作用B．金属原子间的相互作用C.金属离子与自由电子间的相互作用D.金属原子与自由电子间的相互作用C试一试1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（2．金属能导电的原因（）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子C2．金属能导电的原因（）C3、下列叙述正确的是（）A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B．原子晶体中只含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D．分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键B3、下列叙述正确的是（）B性质金属内部的特殊结构金属的物理共性导电性延展性原子化热

原子半径

课堂小结:结构金属阳离子自由电子金属键导热性自由电子数熔沸点高低硬度大小决定性质金属内部的特殊结构金属的物理共性导电性延展性原子化热原第3节离子键、配位键与金属键第3课时第2章化学键与分子间作用力第3节离子键、配位键与金属键第2章化学键与分子间作用力Ti金属样品Ti金属样品

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?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

金属单质中金属原子之间怎样结合的？

二、金属的结构

金属单质中金属原子之间怎样结合的？二、金属的结构组成粒子：金属阳离子和自由电子金属原子脱落来的价电子形成遍布整个晶体的“自由流动的电子”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。组成粒子：金属阳离子和自由电子金属原子脱落来的价电子形成遍2.金属键:(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用)这是化学键的又一种类型。无方向性、无饱和性自由电子被许多金属离子所共有，即被整个金属所共有

；无方向性、饱和性

3.成键特征：2.金属键:(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的【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