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第二节 分子晶体与原子晶体(2)

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原子晶体

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思考与交流

CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过比 较试判断SiO2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， 为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体的 熔沸点很高？

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Si O109º 28´

180º

共价键

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109º 28´

共价键

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1. 概念：

金 刚 石

构成晶体的粒子是原子，所有的 相邻原子间都以共价键相结合而形成 空间立体网状结构的晶体。

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对比分子晶体和原子晶体的数据，原子 晶体有何物理特性？

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(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。 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，所以原子晶体有特殊的物理性质。

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【思考】 (1)原子晶体的化学式是否可以代表其分 子式，为什么？ (2)为什么金刚石的熔沸点很高、硬度很大 【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。

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【合作探究】 (1)在金刚石晶体中,每个C与多少个C成键？ 形成怎样的空间结构？最小碳环由多少个石 中,含CC原子组成？它们是否在同一平面内？ (2)在金刚石晶体中，C原子个数与C—C键 数之比为多少？ (3)12克金刚—C键数为多少NA?

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(1)某些非金属单质：

金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)、晶 体锗(Ge)等碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体

(2)某些非金属化合物：

(3)某些氧化物：

二氧化硅( SiO2)晶体、α -Al2O3

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学与问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？ 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。碳、硅、锗原 子半径依次增大，键长依次增大，键的强 度依次减弱。故它们熔点和硬度依次下降。 即金刚石>硅>锗 2. “具有共价键的晶体叫做原子晶体”。 这种说法对吗？为什么？

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晶体类型

结构、性质

分子晶体

原子晶体

结 构

构成晶体粒子粒子间的作用力 硬度 溶、沸点

分子 分子间作用力 较小

原子 共价键 较大

性 质

较低固态和熔融状 态都不导电 相似相溶

很高不导电

导电

溶解性

难溶于常见溶剂