3.2 分子晶体与原子晶体 讲义【新教材】鲁科版高中化学选择性必修2

教师 学生 时间和时段 2020年 月 日 （ ： — ： ） 学科 化学 年级 高二 教材名称 鲁科版 授课题目 原子晶体和分子晶体 课 次 第（ ）次课 知识回顾 知识点温习： 1、最常见金属晶体的结构形式 2、离子晶体的结构模型 新课精讲之知识板块一：原子晶体 知识板块1：原子晶体 概念：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，称为原子晶体。 构成晶体的微粒：原子 微粒间的作用力：共价键 几种典型原子晶体的结构 （1）金刚石的结构 在金刚石晶体中，每个碳原子都采取sp3杂化，每个杂化轨道都与紧邻的四个碳原子的杂化轨道形成共价单键，构成正四面体形状，并无限延伸，形成空间立体网状结构，组成了整个晶体。在晶体中，每个碳原子都处于与它直接相连的四个碳原子所组成的正四面体中心。晶体硅的结构类似于金刚石，可看成是硅原子代替金刚石晶体结构中的碳原子，便可得到晶体硅的结构。 （2）二氧化硅的结构 思考：Si和O原子周围的结构个数分析。 若在晶体硅结构中的每个Si-Si键中插入一个氧原子便可得到以硅氧四面体为骨架的二氧化硅结构。 在SiO2晶体中，一个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子相结合。因此，SiO2晶体中Si原子和O原子按个数比为1:2组成立体网状结构。由此可见，即使在含有多种元素原子的原子晶体里也不存在单个的分子，整个晶体可以看成是一个巨大的分子。 SiC晶体结构类似于金刚石晶体的结构，其中C原子和Si原子的位置是交替的，形成正四面体型空间网状结构。 原子晶体的主要物理性质 原子晶体具有熔点高、硬度大、不导电等性质。 结构相似的原子晶体的熔点比较 结构相似的原子晶体的熔点差别较大。如金刚石的熔点是3350°，晶体硅的熔点是1415°。 原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。原子半径越小，则化学键的键长越短，化学键就越强，键就越牢固，破坏化学键需要的能量就越大，故晶体的熔点就越高。 例如：比较金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点高低。因为原子半径：C＜Si，则键长：C-C＜C-Si＜Si-Si，故键能：C- C＞C-Si＞Si-Si，熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。 分析原子晶体物理性质的方法 原子晶体的熔点、硬