高二化学分子晶体与原子晶体课件 新课标 人教选修3.ppt

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1、2 2 分子晶体和原子晶体分子晶体和原子晶体2021/8/11 星期三1 .概念概念 分子分子间以间以分子间作用力分子间作用力（范德华力（范德华力,氢键）相结合的晶体叫分子晶体。氢键）相结合的晶体叫分子晶体。*构成分子晶体的粒子是分子，构成分子晶体的粒子是分子，粒子间的相互作用是分子间作用力粒子间的相互作用是分子间作用力 一分子晶体一分子晶体碘晶体结构2021/8/11 星期三2分子晶体有哪些物理特性分子晶体有哪些物理特性,为什么？为什么？思考与交思考与交流流2021/8/11 星期三3 由于分子间作用力很弱由于分子间作用力很弱，所以分子晶体一，所以分子晶体一般具有：般具有：较低的熔点和沸点较

2、低的熔点和沸点较小的硬度。较小的硬度。一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。2.2.分子晶体的物理特性分子晶体的物理特性2021/8/11 星期三4(1)(1)非金属氢化物：非金属氢化物：H H2 2O,HO,H2 2S,NHS,NH3 3,CH,CH4 4,HX,HX(2)(2)酸：酸：H H2 2SOSO4 4,HNO,HNO3 3,H,H3 3POPO4 4(3)(3)部分非金属单质部分非金属单质:X X2 2,O,O2 2,H,H2 2,S,S8 8,P,P4 4,C,C6060 (4)(4)部分非金属氧化物部分非金属氧化物:COCO2 2,SO,SO2

3、2,NO,NO2 2,P P4 4O O6 6,P,P4 4O O1010(5)(5)大多数有机物：大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗乙醇，冰醋酸，蔗糖糖3.3.典型的分子晶体典型的分子晶体2021/8/11 星期三54.4.晶体分子结构特征晶体分子结构特征（）只有范德华力，无分子间氢键分子密（）只有范德华力，无分子间氢键分子密堆积（每个分子周围有堆积（每个分子周围有1212个紧邻的分子，如：个紧邻的分子，如：C C6060、干冰、干冰 、I I2 2、O O2 2）（）有分子间氢键不具有分子密堆积特征（）有分子间氢键不具有分子密堆积特征（如（如：HF HF、冰、冰、NHNH3 3 ）2021/8

4、/11 星期三6分子的密堆积分子的密堆积（与每个分子距离最近的相同分子分子共有（与每个分子距离最近的相同分子分子共有（与每个分子距离最近的相同分子分子共有（与每个分子距离最近的相同分子分子共有12121212个个个个 ）2021/8/11 星期三7干冰的晶体结构图分子的密堆积分子的密堆积（与（与COCO2 2分子距离最近的分子距离最近的COCO2 2分子共有分子共有1212个个 ）2021/8/11 星期三8冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰的结构冰的结构氢键具有方向性氢键具有方向性分子的非密堆积分子的非密堆积2021/8/11 星期三9笼装化合物笼装化合物2021/8/1

5、1 星期三10 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。思思 考与交流考与交流2021/8/11 星期三11.概念：概念：相邻相邻原子原子间以间以共价键共价键相结合而形成相结合而形成空间立体网状结构空间立体网状结构的晶体的晶体 *构成原子晶体的粒子是原子，原构成原子晶体的粒子是原子，原子间以较强的共价键相结合。子间以较强的共价键相结合。二原子晶体（共价晶体）二原子晶体（共价晶体）金金刚刚石石2021/8/11 星期三12对比分子晶体和原子晶体的数据，对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物理特性？原子晶体有何物理特性？2021/8/11 星期三

6、13 在原子晶体中，由于原子间以较强的在原子晶体中，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，共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的所以原子晶体的（1 1）熔点和沸点高）熔点和沸点高（2 2）硬度大）硬度大（3 3）一般不导电）一般不导电（4 4）且难溶于一些常见的溶剂）且难溶于一些常见的溶剂 2.2.原子晶体的物理特性原子晶体的物理特性2021/8/11 星期三143.3.常见的原子晶体常见的原子晶体某些非金属单质：某些非金属单质：金刚石（金刚石（C C）、晶体硅）、晶体硅(Si)(Si)、晶体硼（晶体硼（B B）、晶体锗）、晶体锗(Ge)(Ge)等等某些非金

7、属化合物：某些非金属化合物：碳化硅（碳化硅（SiCSiC）晶体、氮化硼（）晶体、氮化硼（BNBN）晶体）晶体某些氧化物：某些氧化物：二氧化硅（二氧化硅（SiO SiO）晶体、）晶体、AlAl2 2O O3 32021/8/11 星期三1510928金刚石的晶体结构示意图共价键2021/8/11 星期三1618010928SiO二氧化硅的晶体结构示意图共价键2021/8/11 星期三17解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，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，晶体熔点越高键长越短，键能越大，晶体熔点越高金刚石金刚石 碳化硅碳化硅 晶体硅晶体硅交流与研讨交流与研讨1 1、

8、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅、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？和锗的熔点和硬度依次下降？2 2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这。这种说法对吗？为什么？种说法对吗？为什么？2021/8/11 星期三18 莫莫氏氏硬硬度度是是表表示示矿矿物物硬硬度度的的一一种种标标准准，18241824年年由由德德国国矿矿物物学学家家莫莫斯斯（Frederich Frederich MohsMohs）首首先先提提出出。确确定定这这一一标标准准的的方方法法是是，用用棱棱锥锥形形金金刚刚石石钻钻针针刻刻划划所所试试矿矿物物的的表表面面而而产产生生划划痕痕

9、，用用测测得得的的划划痕的深度来表示硬度。痕的深度来表示硬度。资料资料 莫氏硬度莫氏硬度2021/8/11 星期三19 一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁黑色至深钢灰色。质软具滑腻感，可沾污手指黑色至深钢灰色。质软具滑腻感，可沾污手指成灰黑色。有金属光泽。六方晶系，成叶片状、成灰黑色。有金属光泽。六方晶系，成叶片状、鳞片状和致密块状。密度鳞片状和致密块状。密度2.25g/cm32.25g/cm3，化学性质，化学性质不活泼。具有耐腐蚀性，在空气或氧气中强热不活泼。具有耐腐蚀性，在空气或氧气中强热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂，可以燃烧生成二氧化碳。石墨可

10、用作润滑剂，并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。知识拓展石墨知识拓展石墨2021/8/11 星期三20石石墨墨晶晶体体结结构构知识拓展石墨知识拓展石墨2021/8/11 星期三21石墨1 1、石墨为什么很软？、石墨为什么很软？2 2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？3 3、石墨属于哪类晶体？为什么？、石墨属于哪类晶体？为什么？石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。容易滑动，所以石墨很软。石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大在很强的共价键（大键）键），故熔沸点很高。，故熔沸点很高。石墨为混合键型晶体石墨为混合键型晶体。2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24