分子晶體與原子晶體最新

1、分子晶體與原子晶體最新第1頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一10928金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵第2頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一18010928SiO二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵第3頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一石墨晶體結(jié)構(gòu)知識(shí)拓展石墨第4頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一（1）石墨中C原子以sp2雜化；（2）石墨晶體中最小環(huán)為六元環(huán)，含有C 2個(gè)，C-C鍵為 3；（3）石墨分層，層間為范德華力，硬度小，可導(dǎo)電；（4）石墨中r（C-C）比金剛石中r（C-C）短。第5頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5

2、月20日，9點(diǎn)55分，星期一思考：（1）石墨為什么很軟？（2）石墨的熔沸點(diǎn)為什么很高？石墨的熔點(diǎn)為什么高于金剛石？（3）石墨屬于哪類(lèi)晶體？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。它們都有很強(qiáng)的C-C共價(jià)鍵。在石墨中各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價(jià)鍵（大鍵）， C-C鍵長(zhǎng)比金剛石的短，鍵的強(qiáng)度大，故其熔點(diǎn)金剛石高。石墨為混合鍵型晶體。 熔點(diǎn)（） 沸點(diǎn)（）石墨36524827金剛石35504827第6頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一單質(zhì)硼有無(wú)定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)金剛石晶體硅晶體硼熔點(diǎn)382316832573沸點(diǎn)510026282

3、823硬度107.09.5（1）晶體硼的晶體類(lèi)型屬于_晶體， 理由是_。（2）已知晶體硼結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，其中有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)上各有1個(gè)B原子。通過(guò)視察圖形及推算，此晶體結(jié)構(gòu)單元由_個(gè)硼原子構(gòu)成。其中BB鍵的鍵角為_(kāi)。原子熔沸點(diǎn)高，硬度大，符合原子晶體的性質(zhì)特點(diǎn)1260第7頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一觀察與思考：下列兩種晶體有什么共同點(diǎn)？碘晶體結(jié)構(gòu)干冰晶體結(jié)構(gòu)第8頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一二、分子晶體1、概念分子之間通過(guò)分子間作用力（范德華力，氫鍵）結(jié)合形成的晶體。（1）構(gòu)成分子晶體的粒

4、子是分子。（2）粒子間的相互作用是分子間作用力。（3）范德華力遠(yuǎn)小于化學(xué)鍵的作用；（4）分子晶體熔化破壞的是分子間作用力。第9頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一分子晶體有哪些物理特性，為什么？思考與交流第10頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一(1)較低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，易升華；(2)較小的硬度；(3)一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電。原因：分子間作用力較弱2、物理特性：第11頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一3、典型的分子晶體：非金屬氫化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX酸：H2SO4，HNO3，H3PO4部分非金屬單質(zhì):X2

5、，O2，H2， S8，P4， C60 部分非金屬氧化物: CO2， SO2， NO2， P4O6， P4O10大多數(shù)有機(jī)物：乙醇，冰醋酸，蔗糖第12頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一4、分子晶體結(jié)構(gòu)特征只有范德華力，無(wú)分子間氫鍵分子密堆積每個(gè)分子周?chē)?2個(gè)緊鄰的分子，如：C60、干冰 、I2、O2有分子間氫鍵不具有分子密堆積特征如：HF 、冰、NH3 第13頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一分子的密堆積（與每個(gè)分子距離最近的相同分子共有12個(gè) ）氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu)碳60的晶胞第14頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一分子的密堆

6、積（與CO2分子距離最近的CO2分子共有12個(gè) ）干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖第15頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一冰中個(gè)水分子周?chē)袀€(gè)水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性分子的非密堆積第16頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一思考：1mol冰周?chē)?？mol氫鍵冰中個(gè)水分子周?chē)袀€(gè)水分子形成什么空間構(gòu)型？第17頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一歸納要點(diǎn)分子的密度取決于晶體的體積，取決于緊密堆積程度，分子晶體的緊密堆積由以下兩個(gè)因素決定：（1）范德華力（2）分子間氫鍵第18頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一5、分子晶體熔、沸點(diǎn)高

7、低的比較規(guī)律分子晶體要熔化或汽化都需要克服分子間的作用力。分子間作用力越大，物質(zhì)熔化和汽化時(shí)需要的能量就越多，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高。因此，比較分子晶體的熔、沸點(diǎn)高低，實(shí)際上就是比較分子間作用力（包括范力和氫鍵）的大小。第19頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一（1）組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高。如：O2N2，HIHBrHCl。（2）分子量相等或相近，極性分子的范德華力大，熔沸點(diǎn)高，如CON2（3）含有氫鍵的，熔沸點(diǎn)較高。如H2OH2TeH2SeH2S，HFHCl，NH3PH3 （4）在烷烴的同分異構(gòu)體中，一般來(lái)說(shuō)，支鏈數(shù)越多，熔沸點(diǎn)越低。

8、如沸點(diǎn)：正戊烷異戊烷新戊烷；芳香烴及其衍生物苯環(huán)上的同分異構(gòu)體一般按照“鄰位間位對(duì)位”的順序。第20頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一思考1是不是在分子晶體中分子間只存在范德華力？思考2為什么冰融化為水時(shí),密度增大？不對(duì)，分子間氫鍵也是一種分子間作用力，如冰中就同時(shí)存在著范德華力和氫鍵。在冰晶體中,每個(gè)分子周?chē)挥?個(gè)緊鄰的水分子,由于水分子之間的主要作用力是氫鍵,氫鍵跟共價(jià)鍵一樣具有方向性,即氫鍵的存在迫使在四面體中心的每個(gè)水分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子相互吸引,這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不變,留有相當(dāng)大的空隙。當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時(shí),熱運(yùn)動(dòng)使冰的結(jié)

9、構(gòu)部分解體,水分子間的空隙減小,密度反而增大。第21頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一思考3為何干冰的熔沸點(diǎn)比冰低，密度卻比冰大？ 由于冰中除了范德華力外還有氫鍵作用，破壞分子間作用力較難，所以熔沸點(diǎn)比干冰高。 由于分子間作用力特別是氫鍵的方向性，導(dǎo)致晶體中有相當(dāng)大的空隙，所以相同狀況下體積較大 由于CO2分子的相對(duì)分子質(zhì)量H2O，所以干冰的密度大。第22頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期一思考與交流CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過(guò)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(diǎn)很低，而SiO2晶體的熔沸點(diǎn)很高？第23頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星