3.3.2分子晶体和原子晶体.ppt

选修3物质结构与性质第三章晶体结构与性质第二节分子晶体和原子晶体 知识回顾 1 固体可分为 2 晶体的定义是 3 晶体可分为 分类的依据是 晶体 非晶体 自然环境下形成的具有规则几何外形的固体 原子晶体 分子晶体 4 晶体的特性有 金属晶体 离子晶体 混合型晶体 按组成微粒和作用力的不同 自范性 各向异性 有固定熔点 5 晶胞的定义是 晶体结构中重复出现的最基本单元 干冰晶胞 观察与思考 干冰的构成微粒是什么 微粒间有没有相互作用力 是什么 一 分子晶体 1 概念 只含分子的晶体 2 结构特点 构成粒子 分子 粒子间作用力 范德华力或氢键 分子内原子间作用力 共价键 稀有气体除外 思考与交流 干冰的熔沸点是高还是低 硬度大还是小 与什么有关 3 性质特点 1 熔沸点较低 易升华 2 硬度较小 思考与交流 下列哪些晶体的构成微粒是分子 找出后试着分类 冰 食盐 固态甲烷 固态氧 氢氧化钠 干冰 白磷 固态三氧化硫 C60 固态硫酸 钠 蔗糖 水晶 硫磺 固态碘 硫酸钠 铁 金刚石 冰 固态甲烷 4 常见的分子晶体 1 所有非金属氢化物 2 部分非金属单质 固态氧 白磷 C60 硫磺 固态碘 3 部分非金属氧化物 4 几乎所有的酸 5 绝大多数有机物 干冰 固态三氧化硫 固态硫酸 蔗糖 干冰晶胞 观察与思考 干冰晶胞中与一个CO2分子距离最近且相等的CO2分子有几个 距离是多少 设晶胞的棱长为a 干冰晶体结构 每个CO2分子周围有12个距离最近且相等的CO2分子 观察与思考 C60晶体中与一个C60分子距离最近且相等的C60分子有几个 碘晶体呢 C60晶体 碘晶体中每个分子周围都有12个距离最近且相等的分子 碘晶胞 C60晶胞 研究表明 大多数晶体中每个分子周围有12个距离最近且相等的分子 氧晶体 5 结构特征 1 分子密堆积 大多数分子晶体 若分子间作用力只是范德华力 则与一个分子距离最近且相等的分子通常有12个 这叫做分子密堆积 这种堆积方式使得分子之间的空隙较小 空间利用率高 阅读与思考 1 在冰中 水分子之间的主要作用力是氢键 那么 一个水分子周围有几个紧邻的分子呢 2 为什么冰的密度比水小 请阅读课本P65 P66 冰中 个水分子周围只有 个紧邻的水分子 这是因为氢键具有方向性和饱和性 冰的密度比水小的原因 水蒸气是单个的水分子 无氢键 液态水是几个水分子通过氢键缔合成 H2O n 冰中水分子大范围以氢键缔合 分子间空隙变大 形成疏松的晶体 体积膨胀 密度减小 5 结构特征 2 分子非密堆积 若分子间有氢键 则与一个分子紧邻的分子少于12个 这叫做分子非密堆积 这种堆积方式使得分子之间有较大的空隙 空间利用率低 阅读与思考 什么是水合物晶体 什么是可燃冰 请阅读课本P67 P68 科学视野 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Cl2 8H20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 天然气水合物 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 180 109 28 Si O 共价键 二氧化硅晶体结构示意图 二 原子晶体 1 概念 原子间以共价键