新課程分子晶體與原子晶體講課用課件

第二節(jié)分子晶體回顧: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嬎憔О辛Ｗ訑?shù)目碘晶體結(jié)構(gòu)干冰晶體結(jié)構(gòu)觀察與思考：

下列兩種晶體有什么共同點(diǎn)？NaCl晶體結(jié)構(gòu)結(jié)合表格和已有知識,分析:分子晶體有哪些物理特性？為什么?思考與交流原因：分子間作用力較弱2、物理特性：(1)較低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，易升華；(3)一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電。有些在水溶液中可以導(dǎo)電.(2)較小的硬度；注:①分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高(相對分子質(zhì)量,分子極性,氫鍵)②分子晶體熔化時一般只破壞分子間作用力,不破壞化學(xué)鍵,也有例外,如S85、典型的分子晶體：（1）所有非金屬氫化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX（2）部分非金屬單質(zhì):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)物的晶體：乙醇，冰醋酸，蔗糖（6）稀有氣體分子的密堆積（與CO2分子距離最近的CO2分子共有12個）干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖冰中１個水分子周圍有４個水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性分子的非密堆積6、分子晶體結(jié)構(gòu)特征（1）密堆積有分子間氫鍵——?dú)滏I具有方向性,使晶體中的空間利率不高,留有相當(dāng)大的空隙.這種晶體不具有分子密堆積特征。如：HF、NH3、冰（每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子）。（2）非密堆積

只有范德華力，無分子間氫鍵——分子密堆積。這類晶體每個分子周圍一般有12個緊鄰的分子，如：C60、干冰、I2、O2。4、水分子間存在著氫鍵的作用，使水分子彼此結(jié)合而成（H2O）n。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的正四面體，通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體，其結(jié)構(gòu)如圖：試分析：①1mol冰中有

mol氫鍵？②H2O的熔沸點(diǎn)比H2S高還是低？為什么？2氫鍵

討論CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下所示，通過比較，判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。熔點(diǎn)/oC狀態(tài)（室溫）CO2-56.2氣態(tài)SiO21723固態(tài)結(jié)論：SiO2不是分子晶體。那么SiO2是什么晶體呢？在冰的晶體中，每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子。盡管氫鍵比共價鍵弱得多，不屬于化學(xué)鍵，卻跟共價鍵一樣具有方向性，即氫鍵的存在迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個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高，留有相當(dāng)大的空隙。當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時，熱運(yùn)動使冰的結(jié)構(gòu)部分解體，水分子間的空隙減小，密度反而增大，超過4℃時，才由于熱運(yùn)動加劇，分子間距離加大，密度漸漸減小。二、原子晶體1、定義：原子間以共價鍵相結(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：4、氣化或熔化時破壞的作用力：5、物理性質(zhì)：熔沸點(diǎn)高，硬度大，難溶于一般溶劑。（共價鍵鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高，硬度越大）共價鍵共價鍵6、常見原子晶體（1）某些非金屬單質(zhì)：硼（B）、硅（Si）、鍺（Ge）、金剛石（C）等（2）某些非金屬化合物：SiC、BN等（3）某些氧化物：SiO2、

等109o28′金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價鍵7、典型的原子晶體金剛石的結(jié)構(gòu)特征：在金剛石晶體里①每個碳原子都采取SP3雜化，以共價鍵跟4個碳原子結(jié)合，形成正四面體，。②這些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個堅實(shí)的，彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。③金剛石晶體中所有的C—C鍵長相等，鍵角相等（109°28’）；④晶體中最小的碳環(huán)由6個碳組成，且不在同一平面內(nèi)；⑤晶體中C原子與C—C鍵數(shù)之比為：1：2180o109o28′Sio二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價鍵180o109o28′Sio二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖下一頁共價鍵思考1：在SiO2晶體中每個硅原子周圍緊鄰的氧原子有多少個？每個氧原子周圍緊鄰的硅原子有多少個？在SiO2晶體中硅原子與氧原子個數(shù)之比是多少？思考2：1mol二氧化硅的晶體含幾摩的Si-O鍵3:在二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)中,最小的環(huán)由幾個原子構(gòu)成?SiO2的結(jié)構(gòu)特征：在SiO2晶體中①每個Si原子周圍結(jié)合4個O原子；每個O原子跟2個Si原子相結(jié)合。SiO2晶體是由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。②最小的環(huán)是由6個Si原子和6個O原子組成的12元環(huán)。③1molSiO2中含4molSi—O鍵解釋：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＞鍺學(xué)與問

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、“具有共價鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對嗎？為什么？小結(jié)1：分子晶體與原子晶體的比較晶體類型原子晶體分子晶體概念組成微粒

作用力熔沸點(diǎn)硬度溶解性導(dǎo)電性相鄰原子間以共價鍵相結(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)合原子分子共價鍵分子間作用力很大較小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)電石墨晶體結(jié)構(gòu)知識拓展－石墨石墨1、石墨為什么很軟？2、石墨的熔沸點(diǎn)為什么很高（熔點(diǎn)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，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)的共價鍵，故熔沸點(diǎn)很高。石墨為混合鍵型晶體。7、最近發(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，如下圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是

。解析：由于本題團(tuán)簇分子指的是一個分子的具體結(jié)構(gòu)，并不是晶體中的最小的一個重復(fù)單位，不能采用均攤法分析，所以只需數(shù)出該結(jié)構(gòu)內(nèi)兩種原子的數(shù)目就可以了。答案為：Ti14C13小結(jié)2：判斷晶體類型的方法1、依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷：構(gòu)成原子晶體的微粒是原子，原子間的作用力是共價鍵，構(gòu)成分子晶體的微粒是分子，分子之間的作用力是分子間作用力。2、依據(jù)物質(zhì)的分類判斷3、依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷：原子晶體的熔點(diǎn)高，一般在1000℃以上，分子晶體的熔點(diǎn)低，常在幾百度以下甚至更低4、依據(jù)導(dǎo)電性判斷：分子晶體為非導(dǎo)體，部分分子溶于水能導(dǎo)電，原子晶體多為非導(dǎo)體，有些為半導(dǎo)體，如：硅、鍺5、依據(jù)硬度和機(jī)械性能判