第三章第二節(jié) 分子晶體與原子晶體

第三章第二節(jié)分子晶體與原子晶體第1頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月觀察·思考請同學(xué)們判斷下列物質(zhì)是晶體還是非晶體：水晶第2頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月離子型晶體

原子型晶體

分子型晶體

金屬型晶體鈉晶體的晶胞分第3頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)習(xí)總結(jié)：微粒間作用微粒為分子：分子間作用力（或范德華力）或氫鍵；微粒為原子：極性共價鍵或非極性共價鍵；微粒為離子：離子鍵。第4頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月干冰晶胞碘晶胞觀察兩個晶胞有何共同點？第6頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、分子晶體

1、只含分子的晶體稱為分子晶體。如碘晶體只含I2分子，屬于分子晶體。在分子晶體中，分子內(nèi)的原子間以共價鍵結(jié)合，而相鄰分子靠分子間作用力或氫鍵相互吸引。碘晶體結(jié)構(gòu)**構(gòu)成分子晶體的粒子是分子，粒子間的相互作用是分子間作用力或氫鍵第7頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月分子晶體有哪些物理特性,為什么？思考與交流第8頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2、分子晶體的一般宏觀性質(zhì)①較低的熔沸點②較小的硬度③固態(tài)或熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電④分子晶體的溶解性與溶質(zhì)與溶劑的分子的極性相關(guān)——相似相溶構(gòu)成分子晶體的粒子是分子，粒子間的相互作用是分子間作用力或氫鍵決定晶體物理性質(zhì)的因素：構(gòu)成晶體微粒之間的結(jié)合力結(jié)合力越強(qiáng)，晶體的熔沸點越高，晶體的硬度越大第9頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3、屬于分子晶體的化合物類別舉例（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)物晶體

乙醇，冰醋酸，蔗糖第10頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月4.晶體分子結(jié)構(gòu)特征（１）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）（２）有分子間氫鍵－不具有分子密堆積特征（如：HF、冰、NH3

）第11頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月分子的密堆積（與每個分子距離最近的相同分子分子共有12個）第12頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖分子的密堆積（與CO2分子距離最近的CO2分子共有個）12第13頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月碘的晶體結(jié)構(gòu)圖由此可見，每個碘分子周圍有

個碘分子12第14頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月冰中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15頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月許多氣體可以與水形成水合物晶體。最早發(fā)現(xiàn)這類水合物晶體的是19世紀(jì)初的英國化學(xué)家戴維，他發(fā)現(xiàn)氯可形成化學(xué)式為Cl2·8H20的水合物晶體。20世紀(jì)末，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底存在大量天然氣水合物晶體。這種晶體的主要氣體成分是甲烷，因而又稱甲烷水合物。它的外形像冰，而且在常溫常壓下會迅速分解釋放出可燃的甲烷，因而又稱“可燃冰”………科學(xué)視野：天然氣水合物—一種潛在的能源第16頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月小節(jié):1、分子晶體：由分子構(gòu)成。相鄰分子靠分子間作用力相互吸引。2、分子晶體特點：低熔點、升華、硬度很小等。3、常見分子晶體分類：(1)所有非金屬氫化物(2)部分非金屬單質(zhì)，(3)部分非金屬氧化物(4)幾乎所有的酸(而堿和鹽則是離子晶體(5)絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體。晶體分子結(jié)構(gòu)特征（１）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（２）有分子間氫鍵－不具有分子密堆積特征（如：HF、冰、NH3

）第17頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月1、四氯化硅的結(jié)構(gòu)和四氯化碳類似，對其性質(zhì)的推斷，正確的是：①四氯化碳晶體是分子晶體；②通常情況下為液態(tài)；③熔點高于四氯化碳；④屬于正四面體的分子構(gòu)型第18頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2、HgCl2的稀溶液可作手術(shù)刀的消毒劑，已知其熔點是227℃，熔融狀態(tài)的HgCl2不能導(dǎo)電，HgCl2的稀溶液有弱的導(dǎo)電能力，由下列關(guān)于HgCl2的敘述中正確的是（）①屬于共價化合物；②屬于離子化合物；③屬于非電解質(zhì)；④屬于弱電解質(zhì)。A．①③B．①④C．②③D．②④第19頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月4．干冰汽化時，下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是()A分子內(nèi)共價鍵B分子間作用力C分子間距離D分子間的氫鍵3．下列物質(zhì)的液體中，不存在分子是()A二氧化硅B二氧化硫C二氧化碳D二硫化碳第20頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月思考與交流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。

第21頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二、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：共價鍵

4、氣化或熔化時破壞的作用：共價鍵

5、一般宏觀性質(zhì)：

熔沸點高，硬度大，難溶于一般溶劑。第22頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月6、常見原子晶體例舉：（1）某些非金屬單質(zhì)[硼、硅、鍺、金剛石等]（2）某些非金屬化合物[SiC、BN等]（3）某些氧化物[SiO2等]第23頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月109o28′金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價鍵第24頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月109o28′Sio二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價鍵104o30′第25頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月1、怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次下降?2．“具有共價鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對嗎?為什么?探究思考第26頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月

一種結(jié)晶形碳，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵黑色至深鋼灰色。質(zhì)軟具滑膩感，可沾污手指成灰黑色。有金屬光澤。六方晶系，成葉片狀、鱗片狀和致密塊狀。密度2.25g/cm3，化學(xué)性質(zhì)不活潑。具有耐腐蝕性，在空氣或氧氣中強(qiáng)熱可以燃燒生成二氧化碳。石墨可用作潤滑劑，并用于制造坩鍋、電極、鉛筆芯等。知識拓展－石墨第27頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月石墨晶體結(jié)構(gòu)知識拓展－石墨第28頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月石墨1、石墨為什么很軟？2、石墨的熔沸點為什么很高（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（大π鍵），故熔沸點很高。石墨為混合鍵型晶體。第29頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第30頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月資料莫氏硬度：某些原子的熔點和硬度“硬度是衡量固體軟硬程度的指標(biāo)。硬度有不同的標(biāo)度，最普通的硬度標(biāo)度是劃痕硬度，即莫氏硬度，以固體互相刻劃時出現(xiàn)刻痕的固體的硬度較低。全剛石不能被任何天然礦物刻劃出封痕，因而是最硬的。以金剛石的硬度為10，以另9種天然礦物為代表，可將莫氏硬度分為十度，原子晶體金剛石氮化硼碳化硅氧化鋁石英硅鍺熔點／℃

3900

3000

2700

2030

1710

1410

1211硬度°

10

9．5

9．5

9

7

6．5

6．0第31頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)1、金剛石（晶體硅結(jié)構(gòu)與此類似）（1）由圖中觀察可知：每個碳原子被相鄰的4個碳原子包圍，以共價鍵跟4個碳原子接個，形成四面體。這些四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個堅實的、彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。每個C-C鍵長相等，鍵角均為109。28`。（2）晶體中最小環(huán)由____個C組成且不共面。6（3）晶體中C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為：１：２第32頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月例、如右圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為___，每個C完全擁有C－C數(shù)為___石墨中C－C夾角為120☉，C－C鍵長為1.42×10－10m層間距

3.35×10－10m23第33頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)：金剛石、石墨的比較項目金剛石石墨晶體形狀晶體中的鍵或作用力由最少碳原子形成環(huán)的形狀與個數(shù)碳原子成鍵數(shù)鍵的平均數(shù)原子的平均數(shù)每個環(huán)中正四面體空間網(wǎng)狀六邊形平面層狀共價鍵共價鍵與范德華力６個原子不同面６個原子同面４３6*1/6=16*1/2=36*1/12=1/26*1/3=2第34頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月白球表示硅原子SiO2平面結(jié)構(gòu)利用金剛石的結(jié)構(gòu)來推斷SiO2的空間結(jié)構(gòu)SiO2最小的環(huán)有幾個原子組成？金剛石的結(jié)構(gòu)12個（6個硅6個氧）第35頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3、分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型：A、碳化鋁，黃色晶體，熔點2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；________________B、溴化鋁，無色晶體，熔點98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；________________C、五氟化釩，無色晶體，熔點19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_______________D、物質(zhì)A，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導(dǎo)電_____________第36頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)：晶體類型原子晶體分子晶體概念組成微粒

作用力熔沸點硬度溶解性導(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，