分子晶体原子晶体完整.ppt

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、什么叫晶胞？如何计算立方晶胞中微粒的数目？中微粒的数目？3、氯化钠晶胞如图所示、氯化钠晶胞如图所示一个晶胞中有几个一个晶胞中有几个Na+,几个几个Cl-？1.4、碘晶胞结构如图所示，问一个、碘晶胞结构如图所示，问一个碘晶中有几个碘分子？碘晶中有几个碘分子？2.3.2 3.2 分子晶体和原子晶体分子晶体和原子晶体3.一分子晶体一分子晶体 、定义、定义 分子晶体中存在的分子晶体中存在的微粒微粒：分子分子间以间以分子间作用力分子间作用力（范德华力（范德华力,氢键）相氢键）相结合的晶体叫分子晶体。结合的晶体叫分子晶体。分子分子粒子间的粒子间的相互作用相互作用是分子间作用力是分子间作用力4.2.2.常见的分子晶体常见的分子晶体(1)所有所有非金属非金属氢化物氢化物：(2)几乎几乎所有的酸：所有的酸：(3)部分部分非金属单质非金属单质:(4)部分部分非金属氧化物非金属氧化物:(5)绝大多数绝大多数有机物的晶体：有机物的晶体：H2O、H2S、NH3、CH4、HXH2SO4、HNO3、H3PO4（碱和盐则是离子晶体）（碱和盐则是离子晶体）X2、O2、H2、S8、P4、C60、稀有气体、稀有气体CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10乙醇、冰醋酸、蔗糖、乙醇、冰醋酸、蔗糖、苯、萘、蒽、苯甲酸等苯、萘、蒽、苯甲酸等5.分分子子的的密密堆堆积积（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 ）（）只有范德华力，无分子间氢键（每个分子（）只有范德华力，无分子间氢键（每个分子周围有周围有1212个个紧邻的分子，如：紧邻的分子，如：C C6060、干冰、干冰 、I I2 2、O O2 2）分子密堆积分子密堆积3.分子晶体结构特征分子晶体结构特征6.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分子共有分子共有1212个个 ）7.（）有分子间氢键（如（）有分子间氢键（如：HF、冰、冰、NH3）不具有分子密堆积特征不具有分子密堆积特征分子非密堆积分子非密堆积分子密堆积分子密堆积8.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，当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大体，水分子间的空隙减小，密度反而增大，超过超过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 )9.分子晶体分子晶体溶于水溶于水时，水溶液时，水溶液有的能导电有的能导电，如，如HCl溶于水，溶于水，有的不导电有的不导电，如，如C2H5OH溶于水。溶于水。思考：思考：1、分子晶体是否导电？什么条件下可以导电？、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由于构成分子晶体的粒子粒子是分子，不管是晶体或是分子，不管是晶体或晶体熔化成的液体，都晶体熔化成的液体，都没有带电荷的离子没有带电荷的离子存在，存在，因此，分子晶体以及它熔化成的液体因此，分子晶体以及它熔化成的液体都不导电都不导电。10.2、怎样判断分子晶体的溶解性？、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组成分子晶体的分子不同，分子晶体的性质也不同，同，如在溶解性上，不同的晶体存在着较大差异。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通过对实验的观察和研究，人们得出了一个经验性的性的“相似相溶相似相溶”结论：非极性溶质一般能溶于非结论：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。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。成氢键，则溶质的溶解度会显著增大。如如NH3极极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与混溶，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。就是它们与水形成了分子间氢键的缘故。11.3、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？12.由于分子间作用力很弱由于分子间作用力很弱4.4.分子晶体的物理特性分子晶体的物理特性分子晶体一般具有：分子晶体一般具有：较较低低的熔点和沸点的熔点和沸点(有的有升华的特性：有的有升华的特性：如硫、碘、干冰、萘、蒽、苯甲酸等）如硫、碘、干冰、萘、蒽、苯甲酸等）较较小小的硬度。的硬度。一般都是一般都是绝缘体，绝缘体，熔融状态也不导电。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。体，比组成和结构相似的其他分子晶体熔点要高。溶解性溶解性:相似相溶相似相溶13.5、典型的分子晶体：、典型的分子晶体：干冰与冰的区别干冰与冰的区别冰：冰：水分子间主要以水分子间主要以氢键氢键结合，同时存在结合，同时存在范德范德华力华力。晶体中。晶体中每个水分子每个水分子与紧邻的与紧邻的四个水分子四个水分子形成氢键。由形成氢键。由水结成冰水结成冰，分子，分子间距增大间距增大，密度，密度减小减小。干冰：干冰：CO2的晶体的晶体 外观和硬度与水相似外观和硬度与水相似熔点熔点低低得多，常压下得多，常压下易升华易升华分子中分子中只存在范德华力只存在范德华力不存在氢键，一个分子周不存在氢键，一个分子周围有围有12个紧邻分子个紧邻分子密度比冰的密度比冰的高高14.干冰及其晶胞干冰及其晶胞15.笼状化合物笼状化合物阅读科学视野阅读科学视野天然气水合物天然气水合物 一种潜在的能源一种潜在的能源16.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17.2、一个干冰晶胞含有、一个干冰晶胞含有CO2分子分子 个，干冰晶体中个，干冰晶体中CO2分子之间只存在分子分子之间只存在分子间力不存在氢键，因此干间力不存在氢键，因此干冰中冰中CO2分子紧密堆积，分子紧密堆积，每个每个CO2分子周围，最近分子周围，最近且等距离的且等距离的CO2分子数目分子数目有有 个。个。18.概念：概念：相邻相邻原子原子间以间以共价键共价键相结合而形成相结合而形成空间立体网状结构空间立体网状结构的晶体的晶体 *构成原子晶体的粒子是原子，原子间以较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。强的共价键相结合。三原子晶体三原子晶体金金刚刚石石19.在原子晶体中，由于原子间以在原子晶体中，由于原子间以较强较强的的共价键共价键相结合，相结合，而且形成而且形成空间立体网状结构空间立体网状结构，所以原子晶体的，所以原子晶体的2.2.2.2.原子晶体的物理特性原子晶体的物理特性原子晶体的物理特性原子晶体的物理特性（1）熔点和沸点高（）熔点和沸点高（2）硬度大）硬度大（3）一般不导电（）一般不导电（4）且难溶于一些常见的溶剂）且难溶于一些常见的溶剂3.常见的原子晶体常见的原子晶体:(1)一些非金属单质，如一些非金属单质，如B12、硅、硅Si、金刚石、金刚石C、锗。、锗。(2)一些非金属一些非金属B、Si、C的一些化合物如的一些化合物如SiC、BN、Si3N4、(3)一些氧化物一些氧化物AI2O3、SiO2、20.10928共价键21.18010928SiO共价键22.原子晶体中没有单个分子存在，化学式不能原子晶体中没有单个分子存在，化学式不能表示分子式，表示分子式，熔沸点很高，硬度很大。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。越大，键越强，熔沸点越高。金刚石晶体Si熔点/35501410沸点/48272355金刚石与晶体金刚石与晶体SI的熔、沸点比较的熔、沸点比较23.石墨的晶体结构石墨中石墨中CC夹角夹角为为120，CC键键长为长为(0.142nm)1.421010 m分子间作用力分子间作用力,层间距层间距3.35 103.35 101010 m mC CC C 共价键共价键24.石墨石墨石墨为什么石墨为什么很软很软？石墨的熔沸点为什很高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。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。共价键，故熔沸点很高。所以，石墨称为混合型晶体。所以，石墨称为混合型晶体。混合型晶体混合型晶体25.石墨晶体的层内结构如图所示，每一层由无数个正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六边形构成，则平均每一个正六边形所占的碳原子数为的碳原子数为_C-C键的个数键的个数_2 3 326.不同晶体类型熔沸点高低的判断：不同晶体类型熔沸点高低的判断：离子晶体：离子晶体：离子半径越小，所带电荷越多，离子键越强，离子半径越小，所带电荷越多，离子键越强，熔沸点越高。熔沸点越高。原子晶体：原子晶体：原子半径越小，共价键键能越大，熔沸点越高。原子半径越小，共价键键能越大，熔沸点越高。Si，SiO2，SiCSiO2SiC Si分子晶体：分子晶体：结构相似的分子，分子量越大，分子间作用力结构相似的分子，分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。越大，熔沸点越高。F2，Cl2，Br2，I2F2 Cl2 Br2 I2重要重要27.