第三章第二节-分子晶体与原子晶体(两课时).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,*,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,*,第二节 分子晶体与原子晶体,1,观察下列,晶体结构示意图,，思考它们的结成微粒是什么？微粒间存在何种作用力？,干冰晶胞,金刚石结构示意,NaCl,晶胞,组成微粒：分子 原子 离子,微粒间作用：,分子间作用力 共价键 离子键,2,常见的晶体类型,1.,分子晶体,分子间通过分子间作用力所形成的晶体,2.,原子晶体,原子间通过共价键所形成的空间网状结构的晶体,3.,离子晶体,离子间通过离子键所形成的晶体,4.,金属晶体（待续）3,一、分子晶体,1,、只含分子的晶体称为分子晶体。如碘晶体只含,I,2,分子，属于分子晶体。在分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，而相邻分子靠分子间作用力或氢键相互吸引。,碘晶体结构,*,构成分子晶体的粒子是分子，粒子间的相互作用是分子间作用力,或氢键,4,分子晶体有哪些物理特性,为什么？,思考与交流,5,2,、分子晶体的一般宏观性质,较低的熔沸点,较小的硬度,固态或熔融状态下都不导电,分子晶体的溶解性与溶质与溶剂的,分子的极性相关,相似相溶,构成分子晶体的粒子是分子，粒子间的相互作用是分子间作用力,或氢键,6,3,、属于分子晶体的化合物类别举例,（,1,）、所有非金属氢化物,H,2,O,H,2,S,NH,3,CH,4,HX,（,2,）、部分非金属单质,稀有气体,X,2,O,2,H,2,S,8,P,4,C,60,（,3,）、部分非金属氧化物,CO,2,SO,2,NO,2,P,4,O,6,P,4,O,10,（,4,）、几乎所有的酸,H,2,SO,4,HNO,3,H,3,PO,4,（,5,）、绝大多数有机物晶体,乙醇，冰醋酸，蔗糖,7,4.,分子晶体结构特征,（）只有范德华力，无分子间氢键,分子密堆积（每个分子周围有,12,个紧邻的分子，如：,C,60,、干冰、,I,2,、,O,2,）,（）有分子间氢键,不具有分子密堆积特征（如,：,HF,、,冰、,NH,3,）,8,分子的密堆积,（与每个分子距离最近的相同分子分子共有,12,个）,9,干冰晶胞,碘晶胞,10,每个二氧化碳分子周围有,12,个二氧化碳分子。,分子的密堆积,11,碘的晶体结构图,由此可见，每个碘分子周围有,个碘分子,12,12,冰晶体,13,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,14,许多气体可以与水形成水合物晶体。最早发现这类水合物晶体的是,19,世纪初的英国化学家戴维，他发现氯可形成化学式为,Cl,2,8H,2,O,的水合物晶体。,20,世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体。这种晶体的主要气体成分是甲烷，因而又称甲烷水合物。它的外形像冰，而且在常温常压下会迅速分解释放出可燃的甲烷，因而又称“可燃冰”,科学视野：天然气水合物,一种潜在的能源,15,16,17,18,晶胞是晶体结构的基本单元。晶胞具有平移性,。,19,小节,:,1,、分子晶体：由分子构成。相邻分子靠分子间作用力相互吸引。,2,、分子晶体特点：低熔点、升华、硬度很小等。,3,、常见分子晶体分类：,(1),所有非金属氢化物,(2),部分非金属单质,(3),部分非金属氧化物,(4),几乎所有的酸,(,而碱和盐则是离子晶体,(5),绝大多数有机物的晶体。,晶体分子结构特征,（）只有范德华力，无分子间氢键,分子密堆积（每个分子周围有,12,个紧邻的分子，如：,C,60,、干冰、,I,2,、,O2,）,（）有分子间氢键不具有分子密堆积特征,（如,：,HF,、,冰、,NH,3,）,20,思 考与交流,CO,2,和,SiO,2,的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断,SiO,2,晶体是否属于分子晶体。,21,二、原子晶体,1,、定义：,原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。,2,、构成微粒：原子,3,、微粒之间的作用：共价键,4,、气化或熔化时破坏的作用：共价键,5,、一般宏观性质：,熔沸点高,，,硬度大,，难溶于一般溶剂。,22,6,、常见原子晶体例举：,（,1,）某些非金属单质,硼、硅、锗、金刚石等,（,2,）某些非金属化合物,SiC,、,BN,等,（,3,）某些氧化物SiO,2,、,Al,2,O,3,等,23,109,28,金刚石的晶体结构示意图,共价键,24,180,109,28,Si,o,二氧化硅的晶体结构示意图,共价键,25,资料卡片,某些原子的熔点和硬度,“,硬度是衡量固体软硬程度的指标。硬度有不同的标度，最普通的硬度标度是划痕硬度，即摩氏硬度，以固体互相刻划时出现刻痕的固体的硬度较低。金刚石不能被任何天然矿物刻划出封痕，因而是最硬的。以金刚石的硬度为,10,，以另,9,种天然矿物为代表，可将摩氏硬度分为十度，,原子晶体,金刚石,氮化硼,碳化硅,氧化铝,石英,硅,锗,熔点,3900,3000,2 700,2030,1710,1410,1211,硬度,10,9,5,9,5,9,7,6,5,6,0,26,石墨晶体结构,知识拓展石墨,27,1,、怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降,?,2,“,具有共价键的晶体叫做原子晶体,”,。这种说法对吗,?,为什么,?,探究思考,28,一种结晶形碳，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,2.25 g/cm,3,，化学性质不活泼。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，并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。,知识拓展石墨,29,石墨,1,、石墨为什么很软？,2,、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？,3,、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，容易滑动，所以石墨很软。,石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大,键）,，故熔沸点很高。,石墨为混合键型晶体,。,30,31,例、如右图所示，在石墨晶体的层状结构中，每一个最小的碳环完全拥有碳原子数为,_,，每个,C,完全拥有,C,C,数为,_,石墨中,C,C,夹角为,120,，,C,C,键长为,1.4210,10,m,层间距,3.35,10,10,m,2,3,32,小结：金刚石、石墨的比较,项目,金刚石,石墨,晶体形状,晶体中的键或作用力,由最少碳原子形成环的形状与个数,碳原子成键数,键的平均数,原子的平均数,每个环中,正四面体空间网状,六边形平面层状,共价键,共价键与范德华力,个原子不同面,个原子同面,6,1/2=3,6,1/2=3,6,1/4=3/2,6,1/3=2,33,白球表示 硅原子,SiO,2,平面结构,利用金刚石的结构来推断,SiO,2,的空间结构,SiO,2,最小的环有几个原子组成？,金刚石的结构,12,个（,6,个硅,6,个氧）,34,练习：,1,、最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示。顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的分子式是,(),A,TiC B,Ti,4,C,4,，,C,Ti,14,C,13,D,Ti,13,C,14,防止类推中的失误,C,35,2,、,分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：,A,、碳化铝，黄色晶体，熔点,2200,，熔融态不导电；,_,B,、溴化铝，无色晶体，熔点,98,，熔融态不导电；,_,C,、五氟化钒，无色晶体，熔点,19.5,，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；,_,D,、物质,A,，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电,_,36,小结：,晶体类型,原子晶体,分子晶体,概念,组成微粒,作用力,熔沸点,硬度,溶解性,导电性,相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构,分子间以分子间作用力结合,原子,分子,共价键,分子间作用力,很大,较小,很大,较小,不溶于任何溶剂,部分溶于水,不导电，个别为半导体,固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电,37,祝同学们学习进步，,天天有个好心情,38,