【全國百強(qiáng)?！亢颖笔埣铱诘谝恢袑W(xué)人教版高中化學(xué)選修三課件：32分子晶體與原子晶體(共41張PPT)

1、第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì),碘晶體結(jié)構(gòu),干冰晶體結(jié)構(gòu),第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P65,只含有分子的晶體稱為分子晶體,1. 概念,強(qiáng)調(diào)： 構(gòu)成晶體的微粒： 微粒間作用力,分子,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P65,分子內(nèi)原子間以共價鍵結(jié)合，相鄰分子間靠分子間作用力或氫鍵相互吸引,有單個分子存在，化學(xué)式就是分子式不能使用均攤法,分子晶體有時無化學(xué)鍵，例如稀有氣體是單原子分子,注意,例：最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如下圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是,解析：由于本題團(tuán)簇分子指的是一個分子的具體結(jié)構(gòu)，

2、并不是晶體中的最小的一個重復(fù)單位，不能采用均攤法分析，所以只需數(shù)出該結(jié)構(gòu)內(nèi)兩種原子的數(shù)目就可以了,Ti14C13,結(jié)合表格和已有知識,分析:分子晶體有哪些物理特性？為什么,思考與交流,2、物理特性,1)較低的熔點和沸點，易升華,3)一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電。有些在水溶液中可以導(dǎo)電,2)較小的硬度,注:分子間作用力越大,熔沸點越高(相對分子質(zhì)量,分子極性,氫鍵) 分子晶體熔化時一般只破壞分子間作用力和氫鍵,不破壞化學(xué)鍵,也有例外,如S8,原因：分子間作用力較弱,4）分子晶體溶解性一般符合 “相似相溶”規(guī)律,1）所有非金屬氫化物：H2O，NH3， CH4，HX （2）部分非金屬單質(zhì)：O2，

3、S8，P4，C60 、稀有氣體 （3）部分非金屬氧化物：CO2，NO2，P4O6， P4O10 （4）幾乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 （5）絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體：乙醇，冰醋酸，蔗糖,3. 常見的分子晶體,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P65,最典型的分子晶體(如圖,1)干冰,每個晶胞中有_個CO2分子，_ 個原子,4,12,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,與CO2分子距離最近的CO2分子共有_個,干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,與CO2分子距離最近的CO2分子共有_個,干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,與CO2

4、分子距離最近的CO2分子共有_個,干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,與CO2分子距離最近的CO2分子共有_個,干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,最典型的分子晶體(如圖,1)干冰,每個晶胞中有_個CO2分子， _個原子,每個CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有_個,干冰在常壓下極易升華，工業(yè)上廣泛用作制冷劑,4,12,12,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,分子密堆積,與CO2分子距離最近的CO2分子共有_個,干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖,12,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,大多數(shù)分子晶體的結(jié)構(gòu)特點：分子密堆積,與每個分子距離最近的相同

5、分子共有12個,氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu),碳60的晶胞,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,4.分子晶體的結(jié)構(gòu)特征,1）密堆積,只有范德華力，無分子間氫鍵分子密堆積,每個分子周圍有12個緊鄰的分子,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,最典型的分子晶體(如圖,2)冰,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,1）水分子之間的作用力是_、_。 （2）冰中個水分子周圍有_個水分子形成四面體;屬于_。 （3）1mol冰中有_mol“氫鍵,氫鍵,范德華力,4,分子非密堆積,2,冰中個水分子周圍有個水分子,冰的結(jié)構(gòu),氫鍵具有方向性,分子非密堆積,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,4.分子晶

6、體的結(jié)構(gòu)特征,1）密堆積,2）非密堆積,只有范德華力，無分子間氫鍵分子密堆積,每個分子周圍有12個緊鄰的分子,有分子間氫鍵不具有分子密堆積特征,氫鍵具有方向性,使晶體中的空間利率不高,留有相當(dāng)大的空隙,每個分子周圍緊鄰的分子少于12個,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,課本,5.分子晶體的熔沸點:(比較分子間作用力,a.分子間作用力越 ,物質(zhì)的熔、沸點越 ;具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常地 。如H2O H2Te H2Se H2S,大,高,高,b.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越 ,熔、沸點越 ,如SnH4 GeH4 SiH4 CH4,大,高,c.組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子

7、質(zhì)量接近),分子的極性越大,其熔、沸點越高,如CON2,CH3OHCH3CH3,d.同分異構(gòu)體,支鏈越多,熔、沸點越低,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,P66,籠裝化合物,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P66,例1 下列各組物質(zhì)中，按沸點由低到高的順序排列正確的是() AH2O、H2S、H2Se、H2Te BCF4、CCl4、CBr4、CI4 CCH4、C2H6、C4H10、C3H8 DCO、N2、O2、Cl2,新課程學(xué)習(xí)與測評,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,針對訓(xùn)練1.下列物質(zhì)的熔、沸點高低的比較，正確的是() AHeI2 BSiCl4CCl4 CPH3NH3 DCO2H2O,新課程學(xué)習(xí)與測評

8、,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,2、冰醋酸固體中不存在的作用力是（ ） A、離子鍵 B、極性鍵 C、非極性鍵 D、范德華力,A,新課程學(xué)習(xí)與測評,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,3下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是() ANH3、HD、C10H8BPCl3、CO2、H2SO4 CSO2、SO3、C60 DCCl4、Na2S、H2O2,4、水分子間存在著氫鍵的作用，使水分子彼此結(jié)合而成（H2O）n。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的正四面體，通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體，其結(jié)構(gòu)如圖：試分析： 1mol 冰中有 mol氫鍵？ H2O的熔沸點比H2S高還是低？為什么？ 已知

9、氫鍵也有方向性，試分析為什么冬季河水總是從水面上開始結(jié)冰,2,氫鍵,由于氫鍵的方向性，使冰晶體中每個水分子與四面體頂點的4個分子相互吸引，形成空隙較大的網(wǎng)狀體，密度比水小，所以結(jié)的冰會浮在水面上,zxxkw,CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過比較試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。 碳元素和硅元素處于元素周期表中同一主族，為什么CO2晶體的熔、沸點很低，而SiO2晶體的熔沸點很高,思考與交流,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P68,180,10928,Si,O,共價鍵,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P68,二、原子晶體,注： （1）構(gòu)成粒子: （2）粒子間的作用力： （3）結(jié)

10、構(gòu)特點,思考：只由原子形成的晶體一定是原子晶體嗎,概念：所有的相鄰原子間都以共價鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P68,原子,共價鍵,整塊晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是一個“巨分子”，又稱共價晶體,某些原子晶體的熔點和硬度,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P68,2.原子晶體的物理性質(zhì),二、原子晶體,熔點 ，硬度 ， 溶于一般溶劑， 導(dǎo)電，延展性,高,難,不,差,大,3.常見的原子晶體類型,1)某些單質(zhì)：硼（B）、硅（Si）、鍺（Ge）、金剛石,2)某些非金屬化合物：碳化硅（SiC）、氮化硼（BN,3)某些氧化物：二氧化硅（ SiO）、Al2O3晶

11、體,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P68,某些原子晶體的熔點和硬度,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P68,4.原子晶體的熔、沸點比較：(比較,共價鍵,結(jié)構(gòu)相似，半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔、沸點越高,如熔點:金剛石 碳化硅 晶體硅,每個碳與相鄰_個碳以_鍵結(jié)合，形成_結(jié)構(gòu)。 鍵角為_，碳原子采取了_雜化。 最小碳環(huán)由_個C組成且不在同一平面內(nèi)，每個C被_個最小環(huán)共用,每個環(huán)平均擁有_個C，一個C-C鍵被 個環(huán)共用，平均擁有_個C-C鍵。 1mol金剛石中含有的C-C共價鍵數(shù) _mol,典型的原子晶體,1）金剛石,鍵能：347.7kJ/mol,熔點：大于35500C,硬度：很大,4,

12、共價鍵,正四面體,10928,sp3,6,12,1/2,1,2,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P68,1,6,晶體結(jié)構(gòu),晶胞示意圖,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P68,金剛石是面心立方晶胞，一個晶胞中平均含有 個原子,8,2） 二氧化硅,金剛石,二氧化硅,在晶體中，每個Si與_個O以共價鍵結(jié)合，形成_結(jié)構(gòu)；每正四面體占有_個Si，_個O。故SiO2晶體中Si與O之為_。 最小環(huán)上有_個原子（_個Si和_個O）。 1molSiO2晶體中含_molSi-O鍵,典型的原子晶體,4,正四面體,1,2,1：2,12,6,6,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P68,4,在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，

13、每一個最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為_ ，每個環(huán)完全擁有CC數(shù)為,石墨中CC夾角為： 1200 CC鍵長：1.421010 m 層間距：3.35 1010 m,石墨及其結(jié)構(gòu)（混合型晶體,2,3,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,課本,P76,小結(jié)1： 金剛石、石墨的比較,正四面體空間網(wǎng)狀,六邊形平面層狀,共價鍵,共價鍵與范德華力,個原子不同面,個原子同面,61/6=1,61/2=3,61/12=1/2,61/3=2,小結(jié)2： 分子晶體與原子晶體的比較,相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),分子間以分子間作用力結(jié)合,原子,分子,共價鍵,分子間作用力,很高,較低,很大,較小,不溶于任何溶劑,部分溶于

14、水,不導(dǎo)電，個別為半導(dǎo)體,固體和熔化狀態(tài)都不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電,破壞共價鍵,一定破壞分子間作用力（有時還破壞氫鍵，S8熔化還破壞共價鍵,小結(jié)3：判斷晶體類型的方法,1、依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷：構(gòu)成原子晶體的微粒是原子，原子間的作用力是共價鍵，構(gòu)成分子晶體的微粒是分子，分子之間的作用力是分子間作用力。 2、依據(jù)物質(zhì)的分類判斷 3、依據(jù)晶體的熔點判斷：原子晶體的熔點高，一般在1000以上，分子晶體的熔點低，常在幾百度以下甚至更低 4、依據(jù)導(dǎo)電性判斷：分子晶體為非導(dǎo)體，部分分子溶于水能導(dǎo)電，原子晶體多為非導(dǎo)體，有些為半導(dǎo)體，如：硅、鍺 5、依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷：原子晶體硬度大，分

15、子晶體硬度小,1輕松判斷 (1)分子晶體內(nèi)只有分子間作用力。() (2)分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高。() (3)原子晶體內(nèi)的共價鍵的鍵能越大，熔、沸點越高。() (4)CO2和SiO2的中心原子的雜化方式相同。(,P42,新課程學(xué)習(xí)與測評,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,P44,新課程學(xué)習(xí)與測評,第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,6有下列物質(zhì)：水晶冰醋酸氧化鈣白磷晶體氬氫氧化鈉鋁金剛石過氧化鈉碳化鈣碳化硅干冰過氧化氫。根據(jù)要求填空： (1)屬于原子晶體的化合物是_。 (2)直接由原子構(gòu)成的晶體是_。 (3)直接由原子構(gòu)成的分子晶體是_。 (4)由極性分子構(gòu)成的晶體是_，屬于分子晶體的單質(zhì)是_。 (5)在一定條件下，能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)變化的是_，受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是_，受熱熔化需克服共價鍵的是_,P19,活頁作業(yè),第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,7據(jù)報道科研人員應(yīng)用計算機(jī)模擬出結(jié)構(gòu)類似C60的物質(zhì)N60。已知：N60分子中每個氮原子均以