第二節(jié)-分子晶體與原子晶體課件

第二節(jié)分子晶體與原子晶體第二節(jié)分子晶體與原子晶體1回顧:1、什么叫晶體？什么叫非晶體？2、晶體與非晶體在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上有什么差異？3、利用分?jǐn)偡ㄓ?jì)算晶胞中粒子數(shù)目回顧:24、什么叫(1)共價(jià)鍵；(2)范德華力；(3)氫鍵？提示(1)原子間通過共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵叫共價(jià)鍵；(2)分子之間存在的一種把分子聚集在一起的作用力叫范德華力；(3)由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中(或同分子中)電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力。4、什么叫(1)共價(jià)鍵；(2)范德華力；3觀察下列晶體結(jié)構(gòu)示意圖，思考它們的構(gòu)成粒子是什么？粒子間存在何種作用力？干冰晶胞金剛石結(jié)構(gòu)示意NaCl晶胞組成微粒：分子原子離子粒子間作用：范式力共價(jià)鍵離子鍵觀察下列晶體結(jié)構(gòu)示意圖，思考它們的構(gòu)成粒子是什么？粒子間存在4常見的晶體類型1.分子晶體分子間通過分子間作用力所形成的晶體2.原子晶體原子間通過共價(jià)鍵所形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體3.離子晶體離子間通過離子鍵所形成的晶體4.金屬晶體（待續(xù)）常見的晶體類型1.分子晶體5一、分子晶體一概念分子間以分子間作用力（范德華力，氫鍵）相結(jié)合的晶體叫分子晶體。構(gòu)成分子晶體的粒子是分子，粒子間的相互作用是分子間作用力。一、分子晶體一概念6分子晶體有哪些物理特性,為什么？思考與交流分子晶體有哪些物理特性,為什么？思考與交流72、分子晶體的一般宏觀性質(zhì)①較低的熔沸點(diǎn)②較小的硬度③固態(tài)或熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電④分子晶體的溶解性與溶質(zhì)與溶劑的分子的極性相關(guān)——相似相溶2、分子晶體的一般宏觀性質(zhì)8分子晶體熔沸點(diǎn)的比較分子間作用力的大小決定了晶體的物理性質(zhì)。

構(gòu)成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，如果分子間作用力只是范德華力，分子的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高，硬度越大。有氫鍵存在的分子晶體的熔沸點(diǎn)高于一般的分子晶體

分子晶體熔沸點(diǎn)的比較分子間作用力的大小決定了晶體的物理性質(zhì)。93、屬于分子晶體的化合物類別舉例（1）、所有非金屬氫化物H2O,H2S,NH3,CH4,HX（2）、部分非金屬單質(zhì)

稀有氣體

X2,O2,H2,S8,P4,C60

（3）、部分非金屬氧化物

CO2,SO2,NO2,P4O6,P4O10（4）、幾乎所有的酸H2SO4,HNO3,H3PO4（5）、絕大多數(shù)有機(jī)物晶體

乙醇，冰醋酸，蔗糖3、屬于分子晶體的化合物類別舉例10由此可見，每個(gè)二氧化碳分子周圍，有

個(gè)二氧化碳分子12由此可見，每個(gè)二氧化碳分子周圍，12114.分子晶體結(jié)構(gòu)特征（１）只有范德華力，無分子間氫鍵——分子密堆積（每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子，如：C60、干冰、I2、O2）（２）有分子間氫鍵——不具有分子密堆積特征（如：HF、冰、NH3

）4.分子晶體結(jié)構(gòu)特征12分子的密堆積（與每個(gè)分子距離最近的相同分子分子共有12個(gè)）分子的密堆積（與每個(gè)分子距離最近的相同分子分子共有12個(gè)）13冰中１個(gè)水分子周圍有４個(gè)水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性分子的非密堆積冰中１個(gè)水分子周圍有４個(gè)水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性分子的非14小節(jié):1、分子晶體：由分子構(gòu)成。相鄰分子靠分子間作用力相互吸引。2、分子晶體特點(diǎn)：低熔點(diǎn)、升華、硬度很小等。3、常見分子晶體分類：(1)所有非金屬氫化物(2)部分非金屬單質(zhì)(3)部分非金屬氧化物(4)幾乎所有的酸(而堿和鹽則是離子晶體(5)絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體。晶體分子結(jié)構(gòu)特征（１）只有范德華力，無分子間氫鍵—分子密堆積（每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子，如：C60、干冰、I2、O2）（２）有分子間氫鍵－不具有分子密堆積特征（如：HF、冰、NH3

）小節(jié):1、分子晶體：由分子構(gòu)成。相鄰分子靠分子間作用力相互吸152.下列屬于分子晶體的是（

）A、 CaO、NO、CO B、Cl2、H2O2、HeC、CO2、SO2、MgCl2D、CH4、NH3、NaOH1.下列性質(zhì)符合分子晶體的是（

）A、熔點(diǎn)是1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電。

B、熔點(diǎn)是10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電。C、不能溶于水，熔點(diǎn)是1723℃，沸點(diǎn)是2230℃。D、熔點(diǎn)是97.81℃，質(zhì)軟、導(dǎo)電，密度是0.97g/cm3。BB2.下列屬于分子晶體的是（）1.下列性163.當(dāng)干冰熔化或汽化時(shí)，發(fā)生變化的是（）A、CO2分子內(nèi)C—O鍵 B、CO2分子間作用力C、CO2分子間作用力和C—O鍵

D、O—O鍵發(fā)生變化

B3.當(dāng)干冰熔化或汽化時(shí)，發(fā)生變化的是（17第二節(jié)分子晶體與原子晶體1、分子晶體的相關(guān)概念（1）單原子分子或以共價(jià)鍵結(jié)合的有限分子，由范德華力凝聚而成的晶體

一.分子晶體（2）構(gòu)成微粒：分子。分子晶體中以獨(dú)立的分子出現(xiàn)，

化學(xué)式就是它的分子式(3)微粒間的作用力：分子間作用力（部分晶體中存在氫鍵。）（4）分子晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子晶體采用密堆積第二節(jié)分子晶體與原子晶體1、分子晶體的相關(guān)概念（1182、分子晶體的物理性質(zhì)特點(diǎn)：

低熔點(diǎn)、硬度小，固體和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電.分子晶體的溶解度與溶劑的性質(zhì)有關(guān)，遵循相似相溶原理。3、常見分子晶體分類：

絕大多數(shù)共價(jià)單質(zhì)和化合物都形成分子晶體，只有很少的一部分共價(jià)化合物形成原子晶體全部氣體單質(zhì)、許多非金屬單質(zhì)、一些非金屬氧化物和氫化物、絕大多數(shù)有機(jī)化合物都屬于分子晶體。4、典型分子晶體的結(jié)構(gòu)模型

不同的分子晶體其立體構(gòu)型不同，中學(xué)要求熟悉干冰和冰的立體構(gòu)型2、分子晶體的物理性質(zhì)特點(diǎn)：低熔點(diǎn)、硬度小，固19思考與交流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。

思考與交流CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過比20二、原子晶體1、定義：原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。2、構(gòu)成微粒：原子3、微粒之間的作用：共價(jià)鍵4、氣化或熔化時(shí)破壞的作用：共價(jià)鍵5、一般宏觀性質(zhì)：

熔沸點(diǎn)高，硬度大，難溶于一般溶劑。二、原子晶體21109o28′金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵109o28′金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵22180o109o28′Sio二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵180o109o28′Sio二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵23．原子晶體的常見結(jié)構(gòu)（1）金剛石結(jié)構(gòu)

每個(gè)碳原子以sp3雜化軌道與相鄰的4個(gè)碳原子結(jié)合形成四個(gè)共價(jià)單鍵，一個(gè)碳原子位于正四面體的中心，金剛石中所有的C—C鍵鍵長相等、鍵角相等，夾角均為109°28′，5個(gè)C原子形成正四面體結(jié)構(gòu)單元，這些正四面體結(jié)構(gòu)向空間發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的、彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為1:2。最小的環(huán)上有6個(gè)原子。．原子晶體的常見結(jié)構(gòu)（1）金剛石結(jié)構(gòu)每個(gè)碳原24每個(gè)Si原子周圍結(jié)合4個(gè)O原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，同時(shí)，每個(gè)O原子跟2個(gè)Si原子相結(jié)合。實(shí)際上，SiO2晶體由Si原子和O原子按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀的晶體。最小的環(huán)上有12個(gè)原子。（2）二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)

原子晶體的化學(xué)式不代表分子式對(duì)比分子晶體和原子晶體的數(shù)據(jù)，原子晶體有何物理特性？每個(gè)Si原子周圍結(jié)合4個(gè)O原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，同時(shí)，253.原子晶體的物理特性熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高、硬度大，一般不導(dǎo)電，難溶于一些常見的溶劑原因：由于原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。4、常見的原子晶體：(1)某些非金屬單質(zhì)，如硼(B)、硅(Si)和鍺(Ge)等；

(2)某些非金屬化合物，如二氧化硅、碳化硅(SiC，俗稱金剛砂)、5.原子晶體的熔沸點(diǎn)的高低如何比較

鍵能越大，鍵長越短，共價(jià)鍵越強(qiáng)，原子晶體的熔沸點(diǎn)取決于共價(jià)鍵的鍵長和鍵能，3.原子晶體的物理特性熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高、硬度大，一般不導(dǎo)電，難溶26

結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體熔點(diǎn)越高。金剛石＞硅＞鍺交流與研討1、怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度理解金剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降？2、“具有共價(jià)鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對(duì)嗎？為什么？“具有共價(jià)鍵”并不是原子晶體判定的唯一條件，分子晶體的分子內(nèi)部也有共價(jià)鍵。如果依靠共價(jià)鍵形成了獨(dú)立的分子，分子間只有范得華力，這種晶體屬于分子晶體，如果依靠共價(jià)鍵形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種晶體屬于原子晶體。結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大27分子晶體有什么特點(diǎn)？哪些晶體是分子晶體？原子晶體有什么特點(diǎn)？哪些晶體是原子晶體？氫鍵對(duì)分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有何影響？總結(jié)對(duì)比原子晶體和分子晶體的差異。討論·總結(jié)分子晶體有什么特點(diǎn)？討論·總結(jié)28分子晶體、原子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的比較

晶體類型分子晶體原子晶體結(jié)構(gòu)粒子間的作用力性質(zhì)硬度溶、沸點(diǎn)導(dǎo)電溶解性構(gòu)成晶體粒子分子原子分子間作用力共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)、性質(zhì)較小較大較低（最低）很高固態(tài)和熔融狀態(tài)都不導(dǎo)電不導(dǎo)電相似相溶難溶于常見溶劑分子晶體、原子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的比較晶體類型分子晶體原子29[資料卡片]某些原子的熔點(diǎn)和硬度“硬度是衡量固體軟硬程度的指標(biāo)。硬度有不同的標(biāo)度，最普通的硬度標(biāo)度是劃痕硬度，即摩氏硬度，以固體互相刻劃時(shí)出現(xiàn)刻痕的固體的硬度較低。金剛石不能被任何天然礦物刻劃出封痕，因而是最硬的。以金剛石的硬度為10，以另9種天然礦物為代表，可將摩氏硬度分為十度，原子晶體金剛石氮化硼碳化硅氧化鋁石英硅鍺熔點(diǎn)／℃3900300027002030171014101211硬度°109．59．5976．56．0[資料卡片]某些原子的熔點(diǎn)和硬度“硬度是衡量固體軟硬程度30石墨晶體結(jié)構(gòu)知識(shí)拓展－石墨石墨晶體結(jié)構(gòu)知識(shí)拓展－石墨31一種結(jié)晶形碳，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵黑色至深鋼灰色。質(zhì)軟具滑膩感，可沾污手指成灰黑色。有金屬光澤。六方晶系，成葉片狀、鱗片狀和致密塊狀。密度2.25g/cm3，化學(xué)性質(zhì)不活潑。具有耐腐蝕性，在空氣或氧氣中強(qiáng)熱可以燃燒生成二氧化碳。石墨可用作潤滑劑，并用于制造坩鍋、電極、鉛筆芯等。知識(shí)拓展－石墨一種結(jié)晶形碳，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵黑色至深鋼灰32石墨1、石墨為什么很軟？2、石墨的熔沸點(diǎn)為什么很高（高于金剛石）？3、石墨屬于哪類晶體？為什么？石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，容易滑動(dòng)，所以石墨很軟。石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價(jià)鍵（大π鍵），故熔沸點(diǎn)很高。石墨為混合鍵型晶體。石墨1、石墨為什么很軟？3、石墨屬于哪類晶體？為什么？石墨為33第二節(jié)-分子晶體與原子晶體ppt課件34練習(xí)1、金剛石（晶體硅結(jié)構(gòu)與此類似）（1）由圖中觀察可知：每個(gè)碳原子被相鄰的4個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵跟4個(gè)碳原子接個(gè)，形成四面體。這些四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的、彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。每個(gè)C-C鍵長相等，鍵角均為109。28`。（2）晶體中最小環(huán)由____個(gè)C組成且不共面。6（3）晶體中C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為：６×１/４︰６×１/２＝１︰

２練習(xí)（1）由圖中觀察可知：每個(gè)碳原子被相鄰的4個(gè)碳原子包圍，35例、如右圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為___，每個(gè)C完全擁有C－C數(shù)為___石墨中C－C夾角為120°，C－C鍵長為1.42×10－10m層間距

3.35×10－10m23例、如右圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)最小的碳環(huán)完全36小結(jié)：金剛石、石墨的比較項(xiàng)目金剛石石墨晶體形狀晶體中的鍵或作用力由最少碳原子形成環(huán)的形狀與個(gè)數(shù)碳原子成鍵數(shù)鍵的平均數(shù)原子的平均數(shù)每個(gè)環(huán)中正四面體空間網(wǎng)狀六邊形平面層狀共價(jià)鍵共價(jià)鍵與范德華力６個(gè)原子不同面６個(gè)原子同面４３6×1/2=36×1/2=36×1/4=3/26×1/3=2小結(jié)：金剛石、石墨的比較項(xiàng)目金剛石石墨晶體形狀晶體中的鍵或作37白球表示硅原子SiO2平面結(jié)構(gòu)利用金剛石的結(jié)構(gòu)來推斷SiO2的空間結(jié)構(gòu)SiO2最小的環(huán)有幾個(gè)原子組成？金剛石的結(jié)構(gòu)12個(gè)（6個(gè)硅6個(gè)氧）白球表示硅原子SiO2平面結(jié)構(gòu)利用金剛石的結(jié)構(gòu)來推斷SiO38練習(xí)：1、最近科學(xué)家發(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，