分子晶體與原子晶體最新

分子晶體與原子晶體最新第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日109o28′金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價鍵第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日180o109o28′SiO二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價鍵第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日石墨晶體結(jié)構(gòu)知識拓展－石墨第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日（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C2個，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。第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日思考：（1）石墨為什么很軟？（2）石墨的熔沸點為什么很高？石墨的熔點為什么高于金剛石？（3）石墨屬于哪類晶體？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，所以石墨很軟。它們都有很強的C-C共價鍵。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的共價鍵（大π鍵），C-C鍵長比金剛石的短，鍵的強度大，故其熔點金剛石高。石墨為混合鍵型晶體。熔點（℃）沸點（℃）石墨36524827金剛石35504827第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)

金剛石晶體硅晶體硼熔點>382316832573沸點510026282823硬度107.09.5（1）晶體硼的晶體類型屬于________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個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點，每個頂點上各有1個B原子。通過視察圖形及推算，此晶體結(jié)構(gòu)單元由_____個硼原子構(gòu)成。其中B—B鍵的鍵角為_______。原子熔沸點高，硬度大，符合原子晶體的性質(zhì)特點1260°第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日觀察與思考：

下列兩種晶體有什么共同點？碘晶體結(jié)構(gòu)干冰晶體結(jié)構(gòu)第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日二、分子晶體1、概念分子之間通過分子間作用力（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。第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日分子晶體有哪些物理特性，為什么？思考與交流第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日(1)較低的熔點和沸點，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：第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日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，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，蔗糖第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日4、分子晶體結(jié)構(gòu)特征只有范德華力，無分子間氫鍵——分子密堆積每個分子周圍有12個緊鄰的分子，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

第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日分子的密堆積（與每個分子距離最近的相同分子共有12個）氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu)碳60的晶胞第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日分子的密堆積（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)圖第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日冰中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第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日思考：1mol冰周圍有？mol氫鍵冰中１個水分子周圍有４個水分子形成什么空間構(gòu)型？第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日〖?xì)w納要點〗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因素決定：（1）范德華力（2）分子間氫鍵第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日5、分子晶體熔、沸點高低的比較規(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)熔化和汽化時需要的能量就越多，物質(zhì)的熔、沸點就越高。因此，比較分子晶體的熔、沸點高低，實際上就是比較分子間作用力（包括范力和氫鍵）的大小。第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日（1）組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔沸點越高。如：O2>N2，HI>HBr>HCl。（2）分子量相等或相近，極性分子的范德華力大，熔沸點高，如CO>N2（3）含有氫鍵的，熔沸點較高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3

（4）在烷烴的同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈數(shù)越多，熔沸點越低。如沸點：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>對位”的順序。第二十頁，共二十四頁，2022年，8月28日〖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,密度增大？不對，分子間氫鍵也是一種分子間作用力，如冰中就同時存在著范德華力和氫鍵。在冰晶體中,每個分子周圍只有4個緊鄰的水分子,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變,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。第二十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日〖思考3〗為何干冰的熔沸點比冰低，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分子的相對分子質(zhì)量>H2O，所以干冰的密度大。第二十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日思考與交流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。

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、沸點很低，而SiO2晶體的熔沸點很高？第二十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日分子晶體、