分子晶体原子晶体课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,复习：,1,、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微粒的数目？,3,、氯化钠晶胞如图所示,一个晶胞中有几个,Na,+,几个,Cl,-,？,4,、碘晶胞结构如图所示，问一个碘晶中有几个碘分子？,3.2,分子晶体和原子晶体,一分子晶体,、定义,分子晶体中存在的,微粒,：,分子,间以,分子间作用力,（范德华力,氢键）相结合的晶体叫分子晶体。,分子,粒子间的,相互作用,是分子间作用力,2.,常见的分子晶体,(1),所有,非金属,氢化物,：,(2),几乎,所有的酸：,(3),部分,非金属单质,:,(4),部分,非金属氧化物,:,(5),绝大多数,有机物的晶体：,H,2,O,、,H,2,S,、,NH,3,、,CH,4,、,HX,H,2,SO,4,、,HNO,3,、,H,3,PO,4,（碱和盐则是离子晶体）,X,2,、,O,2,、,H,2,、,S,8,、,P,4,、,C,60,、稀有气体,CO,2,、,SO,2,、,NO,2,、,P,4,O,6,、,P,4,O,10,乙醇、冰醋酸、蔗糖、苯、萘、蒽、苯甲酸等,分子的密堆积,（与每个分子距离最近的相同分子共有,12,个,）,（）只有范德华力，无分子间氢键（每个分子周围有,12,个,紧邻的分子，如：,C,60,、,干冰、,I,2,、,O,2,）,分子密堆积,3.,分子晶体结构特征,干冰的晶体结构图,分子的密堆积,（与,CO,2,分子距离最近的,CO,2,分子共有,12,个）,（）有分子间氢键（如,：,HF,、,冰,、,NH,3,）,不具有分子密堆积特征,分子非密堆积,分子密堆积,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体，水分子间的空隙减小，密度反而增大,，,超过,4,时，才由于热运动加剧，分子间距离加大，密度渐渐减小。,(m=,v ),分子晶体,溶于水,时，水溶液,有的能导电,，如,HCl,溶于水，,有的不导电,，如,C,2,H,5,OH,溶于水。,思考：,1,、分子晶体是否导电？什么条件下可以导电？,由于构成分子晶体的,粒子,是分子，不管是晶体或晶体熔化成的液体，都,没有带电荷的离子,存在，因此，分子晶体以及它熔化成的液体,都不导电,。,2,、怎样判断分子晶体的溶解性？,组成分子晶体的分子不同，分子晶体的性质也不同，,如在溶解性上，不同的晶体存在着较大差异。通过对实验的观察和研究，人们得出了一个经验性的,“相似相溶”结论：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂；极性溶质一般溶于极性溶剂。,当某些分子晶体溶于水时，若能与水分子之间形成氢键，则溶质的溶解度会显著增大。,如,NH,3,极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与混溶，就是它们与水形成了分子间氢键的缘故。,3,、分子晶体有哪些物理特性,为什么？,由于分子间作用力很弱,4.,分子晶体的物理特性,分子晶体一般具有：,较,低,的熔点和沸点,(,有的有升华的特性：,如硫、碘、干冰、萘、蒽、苯甲酸等）,较,小,的硬度。,一般都是,绝缘体，,熔融状态也不导电。,组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，其熔点越高。分子间存在氢键的分子晶体，比组成和结构相似的其他分子晶体熔点要高。,溶解性,:,相似相溶,5,、典型的分子晶体：,干冰与冰的区别,冰：,水分子间主要以,氢键,结合，同时存在,范德华力,。晶体中,每个水分子,与紧邻的,四个水分子,形成氢键。由,水结成冰,，分子,间距增大,，密度,减小,。,干冰：,CO,2,的晶体,外观和硬度与水相似,熔点,低,得多，常压下,易升华,分子中,只存在范德华力,不存在氢键，一个分子周围有,12,个紧邻分子,密度比冰的,高,干冰及其晶胞,笼状化合物,阅读科学视野,天然气水合物,一种潜在的能源,练习,1,、下列说法正确的是,（）,A,、离子化合物中可能含有共价键,B,、分子晶体中的分子内不含有共价键,C,、分子晶体中一定有非极性共价键,D,、分子晶体中分子一定紧密堆积,2,、一个干冰晶胞含有,CO,2,分子,个，干冰晶体中,CO,2,分子之间只存在分子间力不存在氢键，因此干冰中,CO,2,分子紧密堆积，每个,CO,2,分子周围，最近且等距离的,CO,2,分子数目有,个。,.,概念：,相邻,原子,间以,共价键,相结合而形成,空间立体网状结构,的晶体,*,构成原子晶体的粒子是原子，原子间以较强的共价键相结合。,三,原子晶体,金刚石,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,，所以原子晶体的,2.,原子晶体的物理特性,（,1,）熔点和沸点高（,2,）硬度大,（,3,）一般不导电（,4,）且难溶于一些常见的溶剂,3.,常见的原子晶体,:,(1),一些非金属单质，如,B,12,、硅,Si,、金刚石,C,、锗。,(2),一些非金属,B,、,Si,、,C,的一些化合物如,SiC,、,BN,、,Si,3,N,4,、,(3),一些氧化物,AI,2,O,3,、,SiO,2,、,109,28,金刚石的晶体结构示意图,共价键,180,109,28,Si,O,二氧化硅的晶体结构示意图,共价键,原子晶体中没有单个分子存在，化学式不能表示分子式，,熔沸点很高，硬度很大。,原子晶体熔沸点高低与共价键强弱有关：,原子半径越短，共价键键长越短，键能越大，键越强，熔沸点越高。,金刚石,晶体,Si,熔点,/,3550,1410,沸点,/,4827,2355,金刚石与晶体,SI,的熔、沸点比较,石墨的晶体结构,石墨中,C,C,夹角为,120,，,C,C,键长,为,(0.142nm),1.4210,10,m,分子间作用力,层间距,3.35 10,10,m,C,C,共价键,石墨,石墨为什么,很软,？,石墨的熔沸点为什很高？,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，硬度小。,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，故熔沸点很高。,所以，石墨称为混合型晶体。,混合型晶体,石墨晶体的层内结构如图所示，每一层由无数个正六边形构成，则平均每一个正六边形所占,的碳原子数为,_C-C,键的个数,_,2,3,不同晶体类型熔沸点高低的判断：,离子晶体：,离子半径越小，所带电荷越多，离子键越强，,熔沸点越高。,原子晶体：,原子半径越小，共价键键能越大，熔沸点越高。,Si,，,SiO,2,，,SiC,SiO,2,SiC,Si,分子晶体：,结构相似的分子，分子量越大，分子间作用力,越大，熔沸点越高。,F,2,，Cl,2,，Br,2,，I,2,F,2,Cl,2,Br,2,I,2,重要,