分子晶体和原子晶体课件

复习：复习：1、晶体与非晶体有什么不同？、晶体与非晶体有什么不同？2、什么叫晶胞？如何计算立方晶胞中各微粒的、什么叫晶胞？如何计算立方晶胞中各微粒的数目？数目？3、一个氯化钠晶胞中有几个、一个氯化钠晶胞中有几个Na+,几个几个Cl-？复习：13-2 分子晶体和原子晶体21、定义：定义：2、构成晶体的微粒：、构成晶体的微粒：3、微粒间作用：、微粒间作用：4、气化或熔化时破坏的作用力：、气化或熔化时破坏的作用力：一一、分子晶体分子晶体分子分子分子间作用力分子间作用力分子间作用力分子间作用力只只含有分子的晶体含有分子的晶体一、分子晶体分子分子间作用力分子间作用力只含有分子的晶体3(1)(1)所有所有非金属氢化物非金属氢化物：H H2 2O,HO,H2 2S,NHS,NH3 3,CH,CH4 4,HX,HX(2)(2)大部分大部分酸酸：H H2 2SOSO4 4,HNO,HNO3 3,H,H3 3POPO4 4(3)(3)部分部分非金属单质非金属单质:X:X2 2,O,O2 2,H,H2 2,S,S8 8,P,P4 4,C,C6060 (4)(4)部分部分非金属氧化物非金属氧化物:CO:CO2 2,SO,SO2 2,NO,NO2 2,P,P4 4O O6 6,4 4O O1010(5)(5)大多数大多数有机物有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖乙醇，冰醋酸，蔗糖5 5、典型的分子晶体、典型的分子晶体(1)所有非金属氢化物：H2O,H2S,NH3,CH4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？分子晶体有哪些物理特性,为什么？思考与交流56 6、分子晶体的物理特性：、分子晶体的物理特性：（1 1）较低的熔点和沸点）较低的熔点和沸点（2 2）较小的硬度）较小的硬度（3 3）一般不导电，熔融状态也不导电。）一般不导电，熔融状态也不导电。结合力越强，晶体的结合力越强，晶体的熔沸点熔沸点越高，晶体的越高，晶体的硬度硬度越大。越大。决定晶体物理性质的因素：决定晶体物理性质的因素：构成晶体微粒之间的构成晶体微粒之间的结合力结合力。6、分子晶体的物理特性：（1）较低的熔点和沸点（2）较小的硬6（）若只有范德华力，无分子间氢键（）若只有范德华力，无分子间氢键分子分子密堆积密堆积（每个分子周围有（每个分子周围有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）（）若有分子间氢键（）若有分子间氢键不具有分子密堆积不具有分子密堆积特特征（如征（如：HF HF、冰、冰、NHNH3 3 ）（3 3）有单个分子存在，化学式就是）有单个分子存在，化学式就是分子式分子式7 7、晶体分子结构特征、晶体分子结构特征（）若只有范德华力，无分子间氢键分子密堆积（每个分子周7有分子间氢键有分子间氢键分子非密堆积分子非密堆积分子密堆积分子密堆积无分子间氢键无分子间氢键有分子间氢键分子非密堆积分子密堆积无分子间氢键8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共有（与每个分子距离最近的相同分子共有（与每个分子距离最近的相同分子共有（与每个分子距离最近的相同分子共有12121212个个个个 ）分子的密堆积（与每个分子距离最近的相同分子共有12个）91、一个干冰晶胞中平均有几个CO2分子？2、干冰晶体中，CO2分子的排列方向有几种？3、与一个CO2分子距离最近且相等的CO2分子共有多少个？1、一个干冰晶胞中平均有几个CO2分子？10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分子分子共有共有1212个个 ）干冰的晶体结构图分子的密堆积（与CO2分子距离最近的CO2分11冰中个水分子周围有冰中个水分子周围有冰中个水分子周围有冰中个水分子周围有个个个个水分子水分子水分子水分子冰的结构冰的结构氢键具有方氢键具有方向性向性分子的非密堆积分子的非密堆积 当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大，超过体，水分子间的空隙减小，密度反而增大，超过4 时，时，才由于热运动加剧，分子间距离加大，密度渐渐减小。才由于热运动加剧，分子间距离加大，密度渐渐减小。(m=v )冰中个水分子周围有个水分子冰的结构氢键具有方向性分子的非12 课堂练习课堂练习 1 1、四氯化硅的结构和四氯化碳类似，对其性质的推断，、四氯化硅的结构和四氯化碳类似，对其性质的推断，正确的是：正确的是：四氯化碳晶体是分子晶体；四氯化碳晶体是分子晶体；通常情况下为液态；通常情况下为液态；熔点高于四氯化碳；熔点高于四氯化碳；属于正四面体的分子构型。属于正四面体的分子构型。课堂练习132 2、HgClHgCl2 2的稀溶液可作手术刀的消毒剂，已知其熔点的稀溶液可作手术刀的消毒剂，已知其熔点是是227227，熔融状态的，熔融状态的HgClHgCl2 2不能导电，不能导电，HgClHgCl2 2的稀溶液的稀溶液有弱的导电能力，由下列关于有弱的导电能力，由下列关于HgClHgCl2 2的叙述中正确的是的叙述中正确的是（）属于共价化合物；属于共价化合物；属于离子化合物；属于离子化合物；属于非电解质；属于非电解质；属于弱电解质。属于弱电解质。A A B B C C D D2、HgCl2的稀溶液可作手术刀的消毒剂，已知其熔点A144 4干冰汽化时，下列所述内容发生变化的是干冰汽化时，下列所述内容发生变化的是()A A分子内共价键分子内共价键 B B分子间作用力分子间作用力C C分子间距离分子间距离 D D分子间的氢键分子间的氢键3 3下列物质的液体中，不存在分子是下列物质的液体中，不存在分子是()()A A 二氧化硅二氧化硅B B 二氧化硫二氧化硫 C C 二氧化碳二氧化碳 D D二硫化碳二硫化碳4干冰汽化时，下列所述内容发生变化的是()3下列物15可燃冰可燃冰16 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。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17、概念：、概念：所有原子都以共价键相互结合，整块晶体所有原子都以共价键相互结合，整块晶体是一个三维的共价键网状结构，是一个是一个三维的共价键网状结构，是一个“巨分子巨分子”，又称共价晶体。，又称共价晶体。二、原子晶体（共价晶体）二、原子晶体（共价晶体）2 2、微粒：、微粒：原子原子3 3、微粒作用：、微粒作用：共价键共价键、概念：二、原子晶体（共价晶体）2、微粒：原子3、微粒作用18对比分子晶体和原子晶体的数据，对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物理特性？原子晶体有何物理特性？对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物理特性？19 在原子晶体中，由于原子间以较强的在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的所以原子晶体的（1 1）熔点和沸点高）熔点和沸点高（2 2）硬度大）硬度大（3 3）一般不导电）一般不导电（4 4）且难溶于一些常见的溶剂）且难溶于一些常见的溶剂 4 4、原子晶体的物理特性、原子晶体的物理特性 在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，205 5、常见的原子晶体、常见的原子晶体（1 1）某些非金属单质：）某些非金属单质：金刚石（金刚石（C C）、晶体硅）、晶体硅(Si)(Si)、晶体硼（晶体硼（B B）、晶体锗）、晶体锗(Ge)(Ge)等等（2 2）某些非金属化合物：）某些非金属化合物：碳化硅（碳化硅（SiCSiC）晶体、氮化硼（）晶体、氮化硼（BNBN）晶体）晶体（3 3）某些氧化物：）某些氧化物：二氧化硅（二氧化硅（SiO SiO）晶体、）晶体、5、常见的原子晶体216 6、常见原子晶体介绍、常见原子晶体介绍（1 1）金刚石）金刚石6、常见原子晶体介绍（1）金刚石2210928共价键10928金刚石的晶体结构示意图共价键23分子晶体和原子晶体课件24正四面体的空间网状结构，键角：正四面体的空间网状结构，键角：109028小结：小结：不在同一平面上的环由不在同一平面上的环由6个原子构成个原子构成每个每个C原子供原子供12个环所有个环所有每个每个CC键供键供6个环所有个环所有C原子数与原子数与CC键数比键数比1：2正四面体的空间网状结构，键角：109028小结：不在同25（2 2）晶体硅）晶体硅同金刚石同金刚石（2）晶体硅同金刚石2618010928SiO共价键（3 3）二氧化硅）二氧化硅18010928SiO二氧化硅的晶体结构示意图共价键（27解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高键长越短，键能越大，晶体熔点越高金刚石金刚石 碳化硅碳化硅 晶体硅晶体硅交流与研讨交流与研讨1 1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？和锗的熔点和硬度依次下降？2 2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这。这种说法对吗？为什么？种说法对吗？为什么？解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，28 摩摩氏氏硬硬度度是是表表示示矿矿物物硬硬度度的的一一种种标标准准，18241824年年由由德德国国矿矿物物学学家家摩摩斯斯（Frederich Frederich MohsMohs）首首先先提提出出。确确定定这这一一标标准准的的方方法法是是，用用棱棱锥锥形形金金刚刚石石钻钻针针刻刻划划所所试试矿矿物物的的表表面面而而产产生生划划痕痕，用用测测得得的的划划痕的深度来表示硬度。痕的深度来表示硬度。资料资料 摩氏硬度摩氏硬度 摩氏硬度是表示矿物硬度的一种标准，182429 一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁黑色至深钢灰色。质软具滑腻感，可沾污手指黑色至深钢灰色。质软具滑腻感，可沾污手指成灰黑色。有金属光泽。六方晶系，成叶片状、成灰黑色。有金属光泽。六方晶系，成叶片状、鳞片状和致密块状。密度鳞片状和致密块状。密度2.25g/cm32.25g/cm3，化学性质，化学性质不活泼。具有耐腐蚀性，在空气或氧气中强热不活泼。具有耐腐蚀性，在空气或氧气中强热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂，可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂，并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。知识拓展石墨知识拓展石墨 一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁黑色至深钢灰30石石墨墨晶晶体体结结构构知识拓展石墨知识拓展石墨石墨晶体结构知识拓展石墨31石墨1 1、石墨为什么很软？、石墨为什么很软？2 2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？3 3、石墨属于哪类晶体？为什么？、石墨属于哪类晶体？为什么？石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。容易滑动，所以石墨很软。石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大在很强的共价键（大键）键），故熔沸点很高。，故熔沸点很高。石墨为混合型晶体（过渡晶体）石墨为混合型晶体（过渡晶体）石墨1、石墨为什么很软？3、石墨属于哪类晶体？为什么？石墨为32分子晶体和原子晶体课件33分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较 晶体类型晶体类型分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体结结构构粒子间的作用力粒子间的作用力性性质质硬度硬度溶、沸点溶、沸点导电导电溶解性溶解性构成晶体粒子构成晶体粒子分子分子原子原子分子间作用力分子间作用力共价键共价键结构、性质结构、性质较小较小较大较大较低较低很高很高固态和熔融状固态和熔融状态都不导电态都不导电不导电不导电相似相溶相似相溶难溶于常见溶剂难溶于常见溶剂分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较 晶体类型分子晶体原子34C60C6035C70C7036碳纳米管碳纳米管碳纳米管37根据对碳元素的同素异形体结构和性质的理解，根据对碳元素的同素异形体结构和性质的理解，请分析：请分析：(1)C60固体属于固体属于_晶体晶体(2)固体固体C60的熔沸点与金刚石晶体的熔点相比，的熔沸点与金刚石晶体的熔点相比，_ 较高。较高。(3)固体固体C60若是能溶解在某种溶剂中，这种溶若是能溶解在某种溶剂中，这种溶剂是水还是苯？剂是水还是苯？根据对碳元素的同素异形体结构和性质的理解，请分析：(2)固体38