高三化学分子晶体与原子晶体1.ppt
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1、第二节第二节 分子晶体与原子晶体分子晶体与原子晶体复习总结:复习总结:微粒间作用微粒间作用微粒为分子:(或范德华力)或氢键;微粒为分子:(或范德华力)或氢键;微粒为原子:极性共价键或非极性共价键;微粒为原子:极性共价键或非极性共价键;微粒为离子:离子键。微粒为离子:离子键。一、一、分子晶体分子晶体 1 1、只只含含分分子子的的晶晶体体称称为为分分子子晶晶体体。如如碘碘晶晶体体只只含含I I2 2分分子子,属属于于分分子子晶晶体体。在在分分子子晶晶体体中中,分分子子内内的的原原子子间间以以共共价价键键结结合合,而而相相邻分子靠分子间作用力或氢键相互吸引邻分子靠分子间作用力或氢键相互吸引。碘碘晶晶
2、体体结结构构*构成分子晶体的构成分子晶体的粒子是分子,粒子粒子是分子,粒子间的相互作用是分间的相互作用是分子间作用力子间作用力或氢键或氢键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?2 2、分子晶体的一般宏观性质、分子晶体的一般宏观性质 较低的熔沸点较低的熔沸点 较小的硬度较小的硬度 固态或熔融状态下都不导电固态或熔融状态下都不导电 分子晶体的溶解性与溶质与溶剂的分子晶体的溶解性与溶质与溶剂的 分子的极性相关分子的极性相关 相似相溶相似相溶构成分子晶体的粒子是分子,粒子间的相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互作用是分子间作用力或氢键或氢键3、属于分子晶
3、体的化合物类别举例、属于分子晶体的化合物类别举例(1)、所有非金属氢化物)、所有非金属氢化物 H2O,H2S,NH3,CH4,HX(2)、部分非金属单质)、部分非金属单质 X2,O2,H2,S8,P4,C60(3)、部分非金属氧化物)、部分非金属氧化物 CO2,SO2,NO2,P4O6,P4O10(4)、几乎所有的酸)、几乎所有的酸 H2SO4,HNO3,H3PO4(5)、绝大多数有机物晶体)、绝大多数有机物晶体 乙醇,冰醋酸,蔗糖乙醇,冰醋酸,蔗糖4.4.晶体分子结构特征晶体分子结构特征n()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
4、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)n()()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 )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 )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 个个 )1212碘碘的的晶晶体体结结构构图图由
5、此可见,每个碘分子周围有由此可见,每个碘分子周围有 个碘分子个碘分子12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许多气体可以与水形成水合物晶体。最早发现这类许多气体可以与水形成水合物晶体。最早发现这类水合物晶体的是水合物晶体的是1919世纪初的英国化学家戴维,他发世纪初的英国化学家戴维,他发现氯可形成化学式为现氯可形成化学式为ClCl2 28H8H2 20 0的水合物晶体。的水合物晶体。2020世纪末,科学家发现海底存在大量天然气水合物晶世纪末,科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体。这种晶体的主要气体成分是甲
6、烷,体。这种晶体的主要气体成分是甲烷,因而又称因而又称甲烷水合物。它的外形像冰,而且在常温常压下会甲烷水合物。它的外形像冰,而且在常温常压下会迅速分解释放出可燃的甲烷,因而又称迅速分解释放出可燃的甲烷,因而又称“可燃冰可燃冰”科学视野:天然气水合物科学视野:天然气水合物一种潜在的能源一种潜在的能源小节小节:1 1、分分子子晶晶体体:由由分分子子构构成成。相相邻邻分分子子靠靠分分子子间间作作用用力力相互吸引。相互吸引。2 2、分子晶体特点:低熔点、升华、硬度很小等。、分子晶体特点:低熔点、升华、硬度很小等。3 3、常常见见分分子子晶晶体体分分类类:(1)(1)所所有有非非金金属属氢氢化化物物 (
7、2)(2)部部分分非非金金属属单单质质,(3)(3)部部分分非非金金属属氧氧化化物物(4)(4)几几乎乎所所有有的的酸酸(而而碱碱和和盐则是离子晶体盐则是离子晶体 (5)(5)绝大多数有机物的晶体。绝大多数有机物的晶体。晶体分子结构特征晶体分子结构特征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堆积(每()只有范德华力,无分子间氢键分子密堆积(每()只有范德华力,无分子间氢键分子密堆积(每()只有范德华力,无分子间氢键分子密堆积(每个分子周围有个分子周围有个分子周围有个分子周围有12121212个紧邻的分子,如:个紧邻的分子,如:个紧邻的分子,如:个紧邻的分子,如:C
8、C C C60606060、干冰干冰干冰干冰 、I I I I2 2 2 2、O O O O2 2 2 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()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(如(如:HF HF HF HF、冰冰冰冰、NHNHNHNH3 3 3 3 )思思 考与交流考与交流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。二、原子晶体二、原子晶体 1、定义:、定义:原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。2、构成微粒:
9、原子、构成微粒:原子 3、微粒之间的作用:共价键、微粒之间的作用:共价键 4、气化或熔化时破坏的作用:共价键、气化或熔化时破坏的作用:共价键 5、一般宏观性质:、一般宏观性质:熔沸点高熔沸点高,硬度大硬度大,难溶于一般溶剂。,难溶于一般溶剂。6、常见原子晶体例举:、常见原子晶体例举:(1)某些非金属单质)某些非金属单质 硼、硅、锗、金刚石等硼、硅、锗、金刚石等(2)某些非金属化合物)某些非金属化合物 SiC、BN等等(3)某些氧化物)某些氧化物 SiO2、Al2O3等等10928共价键18010928Sio共价键1 1、怎怎样样从从原原子子结结构构的的角角度度理理解解金金刚刚石石、硅和锗的熔点
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