高中化学-第三章-第二节分子晶体与原子晶体ppt课件-新人教版选修3

栏目导引,新知初探自学导引,要点突破讲练互动,课堂达标即时巩固,题型探究技法归纳,热点示例思维拓展,知能演练轻松闯关,第三章 晶体结构与性质,新知初探自学导引,要点突破讲练互动,课堂达标即时巩固,题型探究技法归纳,热点示例思维拓展,知能演练轻松闯关,第三章 晶体结构与性质,第二节分子晶体与原子晶体,第二节分子晶体与原子晶体,课程标准导航,1.,掌握分子晶体、原子晶体的概念及结构特点。,2.,掌握晶体类型与性质之间的关系。,3.,了解氢键对物质物理性质的影响。,课程标准导航,新知初探自学导引,自主学习,一、分子晶体,1.,概念：,_,的晶体称为分子晶体。,2.,结构特点,(1),构成粒子：分子晶体由分子构成。,(2),粒子间的作用力：分子晶体中相邻分子靠,_,相互吸引。,只含分子,分子间作用力,新知初探自学导引自主学习只含分子分子间作用力,(3),粒子堆积方式,若分子间作用力只是,_,，若以一个分子为中心，其周围通常可以有,_,个紧邻的分子，分子晶体的这一特征称为分子密堆积，如,O,2,、,CO,2,。,若分子间含有其他作用力，如氢键。由于氢键具有,_,，使分子不能采取密堆积的方式。如冰中每个水分子周围只有,_,个紧邻的水分子。,范德华力,12,方向性,4,(3)粒子堆积方式范德华力12方向性4,3.,物理性质,分子晶体具有熔点,_,、硬度,_,、易,_,的物理特性。,想一想,1,所有分子晶体的分子内原子间都有共价键吗？,提示：,不一定。稀有气体属于分子晶体，晶体中没有化学键。,低,很小,升华,3.物理性质低很小升华,二、原子晶体,1.,概念：,原子间以,_,相结合而形成的具有三维的共价键,_,结构的晶体。,2.,结构特点,(1),构成粒子：原子晶体由,_,构成。,(2),粒子间的作用力：原子晶体中相邻原子间以,_,相结合。,共价键,网状,原子,共价键,二、原子晶体共价键网状原子共价键,3.,物理性质：,_,硬度、,_,熔点是原子晶体的物理特性。,想一想,2,金刚石在所有已知晶体中硬度最大、熔点很高,(,3550,),，如何从结构角度解释？,提示：,金刚石晶体属于原子晶体，具有三维的共价键网状结构，,CC,键键长很短，键能很大。,高,高,3.物理性质：_硬度、_熔点是原子晶体的物理特性。,高中化学-第三章-第二节分子晶体与原子晶体ppt课件-新人教版选修3,解析：选,C,。冰和水中都存在氢键和范德华力，但在冰中，氢键的作用是主要的。由于氢键具有方向性，即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的,4,个相邻的水分子相互吸引，不具有分子密堆积的特征，所以冰的密度小于水的密度。,解析：选C。冰和水中都存在氢键和范德华力，但在冰中，氢键的作,高中化学-第三章-第二节分子晶体与原子晶体ppt课件-新人教版选修3,解析：选,D,。金刚石是原子晶体，晶体内只含,CC,非极性键，不存在范德华力，故金刚石的硬度很大、熔点很高。,解析：选D。金刚石是原子晶体，晶体内只含CC非极性键，不存,3.(2012,哈尔滨高二质检,),下列晶体中不属于原子晶体的是,(,),A,金刚砂,B,干冰,C,水晶,D,晶体硅,解析：选,B,。干冰是,CO,2,晶体,属于分子晶体。,3.(2012哈尔滨高二质检)下列晶体中不属于原子晶体的是,要点突破讲练互动,要点,1,分子晶体的结构和性质,探究导引,1,干冰和冰相比，哪一种晶体的熔点高？为什么？,提示：,冰的熔点比干冰的熔点高。因为干冰中分子间只存在范德华力，而冰中分子间存在范德华力和氢键。,要点突破讲练互动要点1分子晶体的结构和性质,要点归纳,1.,分子晶体的归纳,晶体类型,分子晶体,定义,只含分子的晶体,组成微粒,分子,物质类别,(1),所有非金属氢化物,如,H,2,O,、,NH,3,、,CH,4,等,(2),部分非金属单质，如卤素,(X,2,),、,O,2,、,N,2,、白磷,(P,4,),、硫,(S,8,),、稀有气体等,(3),部分非金属氧化物,如,CO,2,、,P,4,O,6,、,P,4,O,10,、,SO,2,等,(4),几乎所有的酸,如,HNO,3,、,H,2,SO,4,、,H,3,PO,4,、,H,2,SiO,3,等,(5),绝大多数有机物的晶体，如苯、乙醇,要点归纳晶体类型分子晶体定义只含分子的晶体组成微粒分子物质类,晶体类型,分子晶体,微粒间的作用力,分子间作用力,(,氢键、范德华力,),熔化时需克服的作用力,较弱的分子间作用力,物理性质,熔、沸点,较低,硬度,较小,导电性,固态和熔化时都不导电,但某些分子晶体溶于水能导电，如,HCl,溶解性,相似相溶,决定熔、沸点高低的因素,分子间作用力的强弱,晶体类型分子晶体微粒间的作用力分子间作用力(氢键、范德华力),2.,分子晶体的典型实例,(1),分子晶体结构的普遍性,干冰,2.分子晶体的典型实例,范德华力广泛存在于分子晶体内部。干冰晶体中，,CO,2,分子之间的作用力只有范德华力，具有分子密堆积的特征，所以干冰晶体的结构代表了分子晶体结构的普遍性。,干冰晶体中，每个晶胞中平均含有,4,个,CO,2,分子。,干冰晶体中，每个,CO,2,分子周围等距离紧邻的,CO,2,分子有,12,个。,范德华力广泛存在于分子晶体内部。干冰晶体中，CO2分子之间,(2),分子晶体结构的特殊性,冰,(2)分子晶体结构的特殊性冰,氢键只存在于特殊的分子晶体中。在冰晶体中，水分子之间的作用力有范德华力和氢键，但主要作用力是氢键。所以冰晶体的结构是分子晶体中一种特殊的结构，不具有分子密堆积的特征。,由于氢键具有方向性，即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶点的,4,个相邻的水分子相互吸引。,氢键只存在于特殊的分子晶体中。在冰晶体中，水分子之间的作用,在冰晶体中,每个水分子参与形成,4,个氢键,但按均摊法平均一个水分子形成,2,个氢键。,特别提醒,分子晶体的化学式，就是分子式。分子晶体熔化时一定会破坏范德华力；有一些晶体还破坏氢键，如冰的熔化；还有少数晶体会破坏共价键，如,S,8,晶体熔化时，除破坏范德华力外，,S,8,分子也会分解，破坏共价键。,在冰晶体中,每个水分子参与形成4个氢键,但按均摊法平均一个,即时应用,1.(2012,孝感高二质检,),干冰汽化时，下列所述内容发生变化的是,(,),A,分子内共价键,B,范德华力,C,分子的化学性质,D,分子间的氢键,解析：选,B,。干冰是,CO,2,的分子晶体，,CO,2,分子间只存在范德华力，不存在氢键；汽化时只需克服范德华力，分子的化学性质和分子内的共价键不发生变化。,即时应用,要点,2,原子晶体的结构和性质,探究导引,2,由原子组成的晶体都是原子晶体吗？具有共价键的晶体都是原子晶体吗？,提示：,由原子组成的晶体不一定是原子晶体,如稀有气体组成的晶体属于分子晶体。具有共价键的晶体不一定是原子晶体，如大多数分子晶体中含有共价键。,要点2原子晶体的结构和性质,要点归纳,1.,原子晶体的归纳,晶体类型,分子晶体,定义,原子间以共价键相结合而形成的具有三维的共价键网状结构的晶体组成微粒,组成微粒,原子,物质类别,(1),某些非金属单质，如晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等,(2),某些非金属化合物，如碳化硅,(SiC),、二氧化硅,(SiO,2,),、氮化硅,(Si,3,N,4,),、氮化硼,(BN),等,要点归纳晶体类型分子晶体定义原子间以共价键相结合而形成的具有,晶体类型,分子晶体,微粒间的作用力,共价键,(,极性键、非极性键,),熔化时需克服的作用力,很强的共价键,物理性质,熔、沸点,较高,硬度,较大,导电性,固态和熔化时都不导电,(Si,、,Ge,为半导体,),溶解性,难溶于一般溶剂,决定熔、沸点高低的因素,共价键的强弱,晶体类型分子晶体微粒间的作用力共价键(极性键、非极性键)熔化,2.,原子晶体的典型实例,(1),金刚石,2.原子晶体的典型实例,每个碳原子都采取了,sp,3,杂化，以,4,个共价键对称地与相邻的,4,个碳原子相结合，形成正四面体结构。这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的、彼此联结的空间网状结构的晶体。,晶体中所有的,CC,键键长相等，键角相等,(10928),。,每个碳原子都采取了sp3杂化，以4个共价键对称地与相邻的4,高中化学-第三章-第二节分子晶体与原子晶体ppt课件-新人教版选修3,(2),二氧化硅,(2)二氧化硅,每个硅原子和,4,个氧原子形成,4,个共价键；每个氧原子与,2,个硅原子相结合。故,SiO,2,晶体是由硅原子和氧原子按,1,2,的比例所组成的空间网状结构的晶体。,最小环是由,6,个硅原子和,6,个氧原子组成的,12,元环。,1 mol SiO,2,中含有,4 mol SiO,键。,每个硅原子和4个氧原子形成4个共价键；每个氧原子与2个硅原,特别提醒,原子晶体是由原子组成的，所以不存在分子式，只有化学式，化学式组成只表示原子个数的最简整数比,特别提醒,即时应用,2.,干冰和二氧化硅晶体同属于第,A,族元素的最高价氧化物，它们的熔、沸点差别很大的原因是,(,),A,二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量,B,干冰是分子晶体，二氧化硅是原子晶体,C,C,O,键键能比,SiO,键键能大,D,CO,2,是非极性分子，二氧化硅是极性分子,即时应用,解析：选,B,。干冰是分子晶体,熔化、汽化时只需克服范德华力；二氧化硅是原子晶体，不存在二氧化硅分子，二氧化硅晶体熔化、汽化时需克服共价键。而范德华力比共价键小,1,2,个数量级，因此二氧化硅晶体的熔点远高于干冰的熔点。,解析：选B。干冰是分子晶体,熔化、汽化时只需克服范德华力；二,题型探究技法归纳,题型,1,分子晶体,(2012,济南高二质检,),下列有关冰和干冰的叙述不正确的是,(,),A,干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体,B,冰晶体中每个水分子周围只有,4,个紧邻的水分子,例,1,题型探究技法归纳题型1分子晶体例1,C,干冰比冰的熔点低得多，常压下易升华,D,干冰中只存在范德华力不存在氢键，一个分子周围有,12,个紧邻的分子,【,思路点拨,】,解答此题关键要明确干冰和冰晶体结构的差异性及其原因，以及对物理性质的影响。,C干冰比冰的熔点低得多，常压下易升华,【,解析,】,干冰晶体中,CO,2,分子间作用力只是范德华力，分子采取紧密堆积，一个分子周围有,12,个紧邻的分子；冰晶体中水分子间除了范德华力之外还存在氢键，由于氢键具有方向性，故每个水分子周围只有,4,个紧邻的水分子，采取非紧密堆积的方式，空间利用率小，因而密度小。,【解析】干冰晶体中CO2分子间作用力只是范德华力，分子采取,干冰熔化只需克服范德华力，冰熔化需要克服范德华力和氢键，由于氢键作用力比范德华力大，所以干冰比冰的熔点低得多，而且常压下易升华。,【,答案,】,A,干冰熔化只需克服范德华力，冰熔化需要克服范德华力和氢键，由于,【,名师点睛,】,(1),干冰晶体的结构代表了分子晶体结构的普遍性，而冰晶体的结构是分子晶体中一种特殊的结构。,(2),影响分子晶体物理性质的主要因素是分子间作用力,(,包括范德华力和氢键,),。由于分子间作用力很弱，所以分子晶体的熔、沸点一般较低，硬度较小。,(3),一般地，含有氢键的分子晶体熔、沸点比不含氢键的分子晶体熔、沸点要高。,【名师点睛】(1)干冰晶体的结构代表了分子晶体结构的普遍性,题型,2,原子晶体,(2012,吴忠高二质检,),下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是,(,),SiO,2,和,SO,3,晶体硼和,HCl,CO,2,和,SO,2,晶体硅和金刚石,晶体氖和晶体氮,硫磺和碘,A,B,C,D,例,2,题型2原子晶体例2,【,思路点拨,】,解答此题注意以下两点：,(1),化学键类型,(,极性键和非极性键,),的判断。,(2),分子晶体和原子晶体类型的判断方法。,【思路点拨】解答此题注意以下两点：,【,解析,】,本题考查了化学键的类型与晶体类型的判断。属于分子晶体的有,SO,3,