黑龙江省虎林市高级中学高二化学 32《分子晶体原子晶体》课件 新人教版.ppt

分子晶体和原子晶体 交流 讨论 雪花 冰糖 食盐 水晶和电木 酚醛树脂 这些固体是否属于晶体 若不是晶体 请说明理由 为什么不同的晶体 它们的物理性质各不相同 观察与思考 下列两种晶体有什么共同点 碘晶体结构 干冰晶体结构 分子晶体 概念 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 构成粒子 分子 构成分子的原子间以共价键结合 构成粒子间的相互作用 分子间作用力 气化或熔化是破坏的作用力 分子间作用力 稀有气体分子为单原子分子 无共价键 分子晶体有哪些物理特性 为什么 思考与交流 分子晶体的物理特性 较低的熔点和沸点较小的硬度 多数分子晶体在常温时为气态或液态 一般都是绝缘体 固态或熔融状态也不导电 溶解性与溶质 溶剂的分子的极性相关 相似相溶 原因 分子间作用力很弱 下列属于分子晶体的性质的是 a 熔点1070 易溶于水 水溶液能导电b 能溶于cs2 熔点112 8 沸点444 6 c 熔点1400 可做半导体材料 难溶于水d 熔点97 81 质软 导电 密度0 97g cm 3 b 典型的分子晶体 所有非金属氢化物 h2o h2s nh3 ch4 hx所有的酸 h2so4 hno3 h3po4部分非金属单质 x2 o2 h2 s8 p4 c60部分非金属氧化物 co2 so2 no2 p4o6 p4o10大多数有机物 乙醇 冰醋酸 蔗糖 下列属于分子晶体的一组物质是 a cao no cob ccl4 h2o2 hec co2 so2 nacld ch4 o2 na2o b 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 c60 干冰 i2 o2 有分子间氢键 不具有分子密堆积特征 如 hf 冰 nh3 分子的密堆积 与每个分子距离最近的相同分子共有12个 氧 o2 的晶体结构 碳60的晶胞 分子的密堆积 与co2分子距离最近的co2分子共有12个 干冰的晶体结构图 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 笼装化合物 思考与交流 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 碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族 为什么co2晶体的熔 沸点很低 而sio2晶体的熔沸点很高 180 109 28 si o 共价键 二氧化硅晶体结构示意图 二氧化硅的晶体结构 二氧化碳的晶体结构 109 28 共价键 金刚石的晶体结构示意图 原子晶体 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 构成粒子 原子 构成粒子之间的作用 共价键 熔化时需克服的作用 共价键 原子晶体中 成键元素原子半径越小 共价键键能越大 熔点越高 练习1 碳化硅sic的一种晶体具有类似金刚石的结构 其中c原子和si原子的位置是交替的 在下列三种晶体 金刚石 晶体硅 碳化硅中 它们的熔点从高到低的顺序是 a b c d a 思考 1 在金刚石晶体中 c采取什么杂化方式 每个c与多少个c成键 形成怎样的空间结构 每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个 最小碳环由多少个碳原子组成 它们是否在同一平面内 2 在金刚石晶体中 c原子个数与c c键数之比为多少 3 12克金刚石中c c键数为多少na 金刚石的结构特征在金刚石晶体里 每个碳原子都采取sp3杂化 被相邻的4个碳原子包围 以共价键跟4个碳原子结合 形成正四面体 被包围的碳原子处于正四面体的中心 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晶体 金刚石晶体中所有的c c键长相等 键角相等 109 28 晶体中最小的碳环由6个碳组成 且不在同一平面内 晶体中每个c参与了4条c c键的形成 而在每条键中的贡献只有一半 故c原子与c c键数之比为 1 4x 1 2 思考1 在sio2晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个 每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个 在sio2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少 思考2 在sio2晶体中每个硅原子连接有几个共价键 每个氧原子连接有几个共价键 硅原子个数与si o共价键个数之比是多少 氧原子个数与si o共价键个数之比是多少 思考3 在二氧化硅的晶体结构中 最小的环由几个原子构成 sio2的结构特征在sio2晶体中 1个si原子和4个o原子形成4个共价键 每个si原子周围结合4个o原子 同时 每个o原子跟2个si原子相结合 实际上 sio2晶体是由si原子和o原子按1 2的比例所组成的立体网状的晶体 最小的碳环是由6个si原子和6个o原子组成的12元环 1molsio2中含4molsi o键 观察 思考 对比分子晶体和原子晶体的数据 原子晶体有何物理特性 原子晶体的物理特性 熔点和沸点高硬度大一般不导电且难溶于一些常见的溶剂 原因 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 练习2 根据下列性质判断 属于原子晶体的是 a 熔点2700 导电性好 延展性强b 无色晶体 熔点3550 不导电 质硬 难溶于水和有机溶剂c 无色晶体 能溶于水 质硬而脆 熔点为800 熔化是能导电d 熔点 56 6 微溶于水 硬度小 固态或液态时不导电 b 3 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 常见的原子晶体 某些非金属单质 金刚石 c 晶体硅 si 晶体硼 b 晶体锗 ge 等某些非金属化合物 碳化硅 sic 晶体 氮化硼 bn 晶体某些氧化物 二氧化硅 sio 晶体 al2o3 练习4 下列晶体中 化学键类型相同 晶体类型也相同的是 a so2与sio2b co2与h2oc hcl与金刚石d ccl4与sic b 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 晶体熔点越高金刚石 硅 锗 交流与研讨 1 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 2 具有共价键的晶体叫做原子晶体 这种说法对吗 为什么 解释 不对 分子晶体中通常也含有共价键 如co2 o2 某些离子晶体中也含共价键 如naoh nh4cl 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 25g cm3 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 石墨晶体结构 知识拓展 石墨 石墨 石墨为什么很软 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 石墨的熔沸点为什么很高 高于金刚石 石墨各层