分子晶體與原子晶體新人教版化學(xué)選修3PPT課件

1、（一） 復(fù)習(xí)與思考： 指出下列物質(zhì)中的晶體和非晶體 雪花 鉆石 橡膠 石蠟 食鹽 水晶 玻璃 塑料 雪花、鉆石、食鹽、水晶 橡膠、石蠟、玻璃、塑料 晶 體： 非晶體： 一、分子晶體一、分子晶體 1 1、定義：分子間以分子間作用力相結(jié)合形成的晶體。、定義：分子間以分子間作用力相結(jié)合形成的晶體。 （1 1）分子晶體只含有分子（包括稀有氣體）分子晶體只含有分子（包括稀有氣體） （2 2）在晶體中，分子內(nèi)的原子以共價(jià)鍵結(jié)合，而）在晶體中，分子內(nèi)的原子以共價(jià)鍵結(jié)合，而 相鄰分子間靠分子間作用力相互吸引。相鄰分子間靠分子間作用力相互吸引。 2 2、分子晶體的物理性質(zhì)：、分子晶體的物理性質(zhì)： （1）低熔點(diǎn)（

2、 300） （2）可升華 （3）硬度小 （4）不導(dǎo)電（有些溶于水能導(dǎo)電） （5）相似相溶 （判斷分子晶體的方法之一） 3、某些分子晶體的熔點(diǎn) 分子晶體分子晶體熔點(diǎn)熔點(diǎn)/0C分子晶體分子晶體熔點(diǎn)熔點(diǎn)/0C 氧氧-218.3硫化氫硫化氫-85.6 氮氮-210.1甲烷甲烷-182.5 白磷白磷44.2乙酸乙酸16.7 水水0尿素尿素132.7 4、常見的分子晶體 （1）非金屬的氫化物，如：水、氨氣、氯化氫、甲烷 （2）部分非金屬單質(zhì)，如：氧）部分非金屬單質(zhì)，如：氧(O2) 硫硫(S8) 氮（氮（N2） 白白 磷磷(P4) 碳碳(C60) （3）部分非金屬氧化物，如：CO2 P4O10 SO2 （4

3、）幾乎所有的酸 （5）絕大多數(shù)有機(jī)化合物 練習(xí)：下列物質(zhì)： KNO3晶體 干冰 黃銅 金剛石 水晶 庚烷晶體 三氧化硫晶體 N2晶體 H3PO4晶體 NaOH晶體其中屬于分子晶體的是 晶體類型晶體類型分子晶體分子晶體 晶體質(zhì)點(diǎn)晶體質(zhì)點(diǎn) 微粒間作用力微粒間作用力 熔、沸點(diǎn)（高低）熔、沸點(diǎn)（高低） 硬度硬度 溶解性溶解性 導(dǎo)電性導(dǎo)電性 典型實(shí)例典型實(shí)例 5、分子晶體性質(zhì)的歸納 分子分子 分子間作用力分子間作用力 很低（低于很低（低于300） 一般很軟一般很軟 相似相溶相似相溶 晶體不導(dǎo)電，溶于水后能電離的其水溶液可導(dǎo)電；熔化不導(dǎo)電晶體不導(dǎo)電，溶于水后能電離的其水溶液可導(dǎo)電；熔化不導(dǎo)電 氧氣、冰、干

4、冰、含氧酸等氧氣、冰、干冰、含氧酸等 5、分子晶體性質(zhì)的歸納 6、分子晶體的結(jié)構(gòu) （2）分子的密堆積）分子的密堆積 氧（氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu)）的晶體結(jié)構(gòu)碳碳60的晶胞的晶胞 分子密堆積 分子非密堆積 （1）分子的堆積形式 干冰的晶體結(jié)構(gòu) 碘的晶體結(jié)構(gòu) （2）冰的結(jié)構(gòu) 冰熔化，分子間的空隙減小 氫鍵具有方向性 （3）籠狀化合物 天然氣水合物 一種潛在的能源 1、下列均是由分子晶體構(gòu)成的一組化合物是、下列均是由分子晶體構(gòu)成的一組化合物是( ) A、 H2、 CH4、 HCl B、 CO2、 SO2、 HBr C、 CaO、 CO、 NO D、 Cl2、 SO2、 SO3 練習(xí) B 2、根據(jù)下列物質(zhì)

5、的物理性質(zhì)，判斷其中屬于分子晶體的是（根據(jù)下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其中屬于分子晶體的是（ ） A、碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)、碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200，熔融態(tài)不導(dǎo)電，熔融態(tài)不導(dǎo)電 B、溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn)、溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn)98 ，熔融態(tài)不導(dǎo)電，熔融態(tài)不導(dǎo)電 C、五氟化釩，無色晶體，熔點(diǎn)、五氟化釩，無色晶體，熔點(diǎn)19.5，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中； D、物質(zhì)、物質(zhì)A，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導(dǎo)電，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導(dǎo)電 B C 二、原子晶體 注注：（：（1 1）構(gòu)成原子晶體的粒子是原子，構(gòu)成原子晶體的粒子是原子， （2 2）原子間以較強(qiáng)的共

6、價(jià)鍵相結(jié)合。）原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合。 （3 3）整塊晶體是一個三維的共價(jià)鍵網(wǎng)狀）整塊晶體是一個三維的共價(jià)鍵網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)，是一個結(jié)構(gòu)，是一個 “ “巨分子巨分子” ”，又稱共價(jià)晶體。，又稱共價(jià)晶體。 （4 4）原子晶體和分子晶體的區(qū)別在于：原子晶體）原子晶體和分子晶體的區(qū)別在于：原子晶體中只有共價(jià)鍵，中只有共價(jià)鍵， 而分子晶體中既有共價(jià)鍵而分子晶體中既有共價(jià)鍵又有分子間的作用力又有分子間的作用力 .概念：相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)的晶體 思考：只由原子形成的晶體一定是原子晶體嗎？ 晶體類型晶體類型原子晶體原子晶體 晶體質(zhì)點(diǎn)晶體質(zhì)點(diǎn) 微粒間作用力微粒間作用力 熔、沸點(diǎn)（高

7、低）熔、沸點(diǎn)（高低） 硬度硬度 溶解性溶解性 導(dǎo)電性導(dǎo)電性 典型實(shí)例典型實(shí)例 2、原子晶體的性質(zhì) 原子 共價(jià)鍵 很高 很大 不溶 一般不導(dǎo)電（硅是半導(dǎo)體） 金剛石、碳化硅、三氧化二鋁 某些原子晶體的熔點(diǎn)和硬度 原子晶體原子晶體金剛石金剛石氮化硼氮化硼碳化硅碳化硅石英石英硅硅鍺鍺 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/0C355030002700171014101211 硬硬 度度109.59.576.56.0 3、典型的原子晶體 （1）金剛石 在金剛石晶體中每個碳原子被周圍在金剛石晶體中每個碳原子被周圍4 4個碳原子包圍個碳原子包圍, ,處于中心的該碳原子處于中心的該碳原子 以共價(jià)鍵與周圍以共價(jià)鍵與周圍4 4個碳原子結(jié)合

8、個碳原子結(jié)合, ,成為正四面體型結(jié)構(gòu)成為正四面體型結(jié)構(gòu), ,碳以碳以SPSP3 3雜化軌道形成共價(jià)雜化軌道形成共價(jià) 鍵。這些結(jié)構(gòu)向空間發(fā)展鍵。這些結(jié)構(gòu)向空間發(fā)展, ,構(gòu)成彼此聯(lián)結(jié)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成彼此聯(lián)結(jié)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu), ,其中形成的最小環(huán)中含其中形成的最小環(huán)中含 6 6個碳原子。每個碳原子被個碳原子。每個碳原子被1212個碳原子共用。個碳原子共用。 1mol1mol金剛石中含有的金剛石中含有的C-CC-C共價(jià)鍵數(shù)共價(jià)鍵數(shù) 2mol2mol。 10928 154pm 鍵能：鍵能： 347.7kj/mol 熔點(diǎn)： 大于35500C 硬度：很大 （2） 二氧化硅 金剛石二氧化硅 4、常見的原子晶體

9、類型 （1）某些非金屬單質(zhì)：硼（P）硅（Si）鍺（Ge） （2）某些非金屬化合物：碳化硅（）某些非金屬化合物：碳化硅（SiC） 氮化氮化 硼（硼（BN） （3）某些氧化物：二氧化硅（ SiO） Al2O3晶體 練習(xí)：如圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個最小的碳環(huán)完練習(xí)：如圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個最小的碳環(huán)完 全擁有碳原子數(shù)為全擁有碳原子數(shù)為 ，每個，每個C完全擁有完全擁有CC數(shù)為數(shù)為 其密度其密度 為為 。 石墨中CC夾角為： 1200， CC鍵長： 1.421010 m 層間距：層間距： 3.353.35 10 10 1010 m m 5、石墨及其結(jié)構(gòu) 空間層狀結(jié)構(gòu) 空間結(jié)

10、構(gòu)俯視圖 6、科學(xué)視野 （1）金剛石 （2）天然金剛石的形成 高溫、高壓、長時間在地幔中形成的。 （3）金剛石的人工合成 高壓合成 低壓合成 小結(jié)1：金剛石、石墨的比較 項(xiàng)目項(xiàng)目金剛石金剛石石墨石墨 晶體形狀晶體形狀 晶體中的鍵或作用力晶體中的鍵或作用力 由最少碳原子形成環(huán)的形狀與由最少碳原子形成環(huán)的形狀與 個數(shù)個數(shù) 碳原子成鍵數(shù)碳原子成鍵數(shù) 每個環(huán)上鍵的平均數(shù)每個環(huán)上鍵的平均數(shù) 每個環(huán)上原子的平均數(shù)每個環(huán)上原子的平均數(shù) 正四面體空間網(wǎng)狀 六邊形平面層狀 共價(jià)鍵共價(jià)鍵與范德華力 個原子不同面?zhèn)€原子同面 61/2=361/2=3 61/4=3/261/3=2 小結(jié)2：分子晶體與原子晶體的比較 晶

11、體類型晶體類型原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體 概概 念念 組成微粒組成微粒 作用力作用力 熔沸點(diǎn)熔沸點(diǎn) 硬硬 度度 溶解性溶解性 導(dǎo)電性導(dǎo)電性 相鄰原子間以共價(jià)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(jià)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 練習(xí) 1、下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵的類型相同，晶體的類型 也相同的是（ ） A、SO2和SiO2 B、CO2和H2O C、BN和HCl D、CCl4和KCl B 2、下列物質(zhì)的晶體直接由原子構(gòu)成的一組是（ ） CO2 SiO2 晶體S

12、i 白磷 氨基 乙酸 Fe Na2O 固態(tài)He A、 B、 C、 D、 C 3、C60、金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型如下圖所示（石墨僅表示出其中的一層） （1）C60、金剛石和石墨三者互為 ； （2）固態(tài)時，C60屬于 （填“離子”、“原子”或“分子”）； A、同分異構(gòu)體 B、同素異形體 C、同系物 D、同位素 （3）硅晶體的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，1mol硅晶體中含有硅硅單鍵的數(shù)目約是 NA個。硅、氧原子形成的最小環(huán)上氧原子的數(shù)目是 ； （4）石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個正六邊形占有 個碳原子。 B 分子 2 6 2 一、分子晶體一、分子晶體 1 1、定義：分子間以分子間作用力相結(jié)合形成的晶體。、定義：分子

13、間以分子間作用力相結(jié)合形成的晶體。 （1 1）分子晶體只含有分子（包括稀有氣體）分子晶體只含有分子（包括稀有氣體） （2 2）在晶體中，分子內(nèi)的原子以共價(jià)鍵結(jié)合，而）在晶體中，分子內(nèi)的原子以共價(jià)鍵結(jié)合，而 相鄰分子間靠分子間作用力相互吸引。相鄰分子間靠分子間作用力相互吸引。 2 2、分子晶體的物理性質(zhì)：、分子晶體的物理性質(zhì)： （1）低熔點(diǎn)（ 300） （2）可升華 （3）硬度小 （4）不導(dǎo)電（有些溶于水能導(dǎo)電） （5）相似相溶 （判斷分子晶體的方法之一） 3、某些分子晶體的熔點(diǎn) 分子晶體分子晶體熔點(diǎn)熔點(diǎn)/0C分子晶體分子晶體熔點(diǎn)熔點(diǎn)/0C 氧氧-218.3硫化氫硫化氫-85.6 氮氮-210.1甲烷甲烷-182.