高中化学 3.2分子晶体与原子晶体课件 新人教版选修3.ppt

第二节分子晶体与原子晶体 什么叫 1 共价键 2 范德华力 3 氢键 提示 1 原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键 2 分子之间存在的一种把分子聚集在一起的作用力叫范德华力 3 由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中 或同分子中 电负性很强的原子之间的作用力 金刚石 二氧化硅 nh3 co2等物质的熔 沸点有什么特点 提示金刚石 二氧化硅的熔 沸点很高 nh3 co2的熔 沸点很低 1 2 1 了解分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点 2 理解分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系 3 了解分子间作用力对物质物理性质的影响 4 了解氢键及其对物质物理性质的影响 分子晶体 由 构成 相邻分子的相互作用靠 相互吸引 分子晶体特点 熔点 升华 构成分子晶体的作用力包括 和 分子晶体的结构特点 1 个紧邻的分子密堆积 如o2和c60 2 冰的晶体 构成晶体的作用力是 每个水分子周围只有 个紧邻的水分子 呈 形 笃学一分子晶体 1 分子 分子间 作用力 2 低 易 3 范德华力 氢键 4 12 氢键 4 正四面体 特点 密度最大 3 干冰 co2的晶体 分子间存在 性质特点是 工业上用作 4 范德华力 熔点低 易升华 制冷剂 原子晶体 原子都以 相结合 是三维的共价键 结构 金刚石结构 网状结构 c c c夹角为 杂化 特点 填 溶于 或 不溶于 一般的溶剂 不能导电 3 sio2原子晶体 制 玻璃 宝石 硅光电池 芯片和 等 笃学二原子晶体 1 共价键 网状 2 正四面体空间 109 28 sp3 硬度最大 熔点高 不溶于 水泥 单晶硅 光导纤维 常见分子晶体可分为哪几类 提示 1 所有非金属的氢化物 如水 硫化氢 氨 氯化氢 甲烷等 2 部分非金属单质 如卤素 x2 氧气 硫 s8 氮 白磷 p4 c60等 3 部分非金属氧化物 如co2 p4o6 p4o10 so2等 4 几乎所有的酸 5 绝大多数有机物的晶体 慎思1 常见的原子晶体有哪几类 提示 1 某些非金属单质 如硼 硅 锗 金刚石 2 某些非金属化合物 如碳化硅 氮化硼 3 某些氧化物 如水晶 慎思2 要点一 原子晶体与分子晶体比较 有下列物质 水晶 冰醋酸 氧化钙 白磷 晶体氩 氢氧化铝 铝 金刚石 过氧化钠 碳化钙 碳化硅 干冰 过氧化氢 根据要求填空 1 属于原子晶体的化合物是 2 直接由原子构成的分子晶体是 3 由极性分子构成的晶体是 属于分子晶体的单质是 4 在一定条件下 能导电且不发生化学变化的是 受热熔化后化学键不发生变化的是 受热熔化需克服共价键的是 例1 解析本题考查的是原子晶体 分子晶体的辨别及晶体内作用力类型的分析 属于原子晶体的有 金刚石 碳化硅和水晶 属于分子晶体的有 氩 无化学键 白磷 非极性分子 干冰 由极性键构成的非极性分子 过氧化氢和冰醋酸 由极性键和非极性键构成的极性分子 金属导电过程不发生化学变化 晶体熔化时 分子晶体只需克服分子间作用力 不破坏化学键 而原子晶体 离子晶体 金属晶体熔化需破坏化学键 答案 1 2 3 4 解答该类题目的关键是熟练掌握常见物质的晶体类型 分子晶体的构成微粒必为分子 稀有气体为单原子分子 原子晶体是由原子通过共价键直接形成的 其构成微粒为原子 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 熔点10 31 液体不导电 水溶液能导电c 熔点97 81 质软 能导电 密度是0 97g cm 3d 熔点63 65 熔化时能导电 水溶液也能导电解析分子晶体的特点是熔 沸点低 硬度小 熔融状态不导电 其水溶液有些可以导电 a项中熔点太高 c项中能导电的说法不正确 d项中熔化时能导电的说法也错误 答案b 体验1 对于不同类型的晶体来说 熔沸点的高低顺序为 原子晶体 分子晶体 对于同属于分子晶体的不同晶体 1 分子间作用力越大 物质的熔沸点越高 非金属氢化物分子间含有氢键的分子晶体 熔沸点比同族元素的氢化物反常的高 如h2o h2te h2se h2s 2 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 熔沸点越高 例如snh4 geh4 sih4 ch4 3 组成和结构不相似的物质 相对分子质量接近 分子的极性越大 其熔沸点越高 例如 co h2 ch3oh ch3ch3 要点二 不同晶体熔沸点高低的比较 2 1 4 同分异构体的支链越多 熔沸点越低 如 ch3 ch2 ch2 ch2 ch3 5 烃 卤代烃 醇 醛 羧酸等有机物一般随分子里碳原子的增加 熔沸点升高 如 c2h6 ch4 c2h5cl ch3cl ch3cooh hcooh 对于同属于原子晶体的不同晶体 1 晶体的熔沸点高低取决于共价键的键长和键能 键长越短 键能越大 共价键越稳定 物质的熔沸点越高 2 若没有告知键长或键能数据时 可比较原子半径的大小 一般原子半径越小 键长越短 键能越大 晶体的熔点就越高 原子半径越小 则化学键的键长越短 化学键就越强 键就越牢固 破坏化学键需要的能量就越大 故晶体的熔点就越高 例如 比较金刚石 碳化硅 晶体硅的熔点高低 原子半径 c si 则键长 c c c si si si 故键能 c c c si si si 熔点 金刚石 碳化硅 晶体硅 3 碳化硅 sic 是一种晶体 具有类似于金刚石的结构 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 例2 解析本题考查的是不同原子晶体熔沸点高低的比较 c与si同为 a族元素 它们的相似性表现在金刚石是原子晶体 晶体硅 碳化硅也是原子晶体 从碳到硅原子半径逐渐增大 形成共价键的键能逐渐减弱 可推断碳化硅的熔点应在si与c之间 三种原子晶体空间结构相似 熔点决定于它们的键长与键能 故熔点从高到低分别是金刚石 碳化硅 晶体硅 故正确答案为a 答案a 比较晶体的熔沸点高低 首先弄清晶体属于哪种类型 然后根据不同晶体的规律进行判断 分子晶体的熔沸点由分子间作用力大小决定 同时注意含氢键物质的反常 原子晶体则比较共价键的强弱 1 图为干冰的晶胞结构 观察图形 确定在干冰中每个co2分子周围有 个与之紧邻且等距离的co2分子 在干冰中撒入镁粉 用红热的铁棒引燃后 再盖上另一块干冰 有黑色物质生成 反应的 体验2 化学方程式是 2 下列三种晶体 co2 cs2 sio2的熔点由高到低的顺序是 用序号填空 其原因是 2 一般来说 原子晶体的熔点高于分子晶体的熔点 因为原子晶体熔化时要破坏共价键 而分子晶体熔化时只是克服分子间作用力 分子间作用力比共价键弱得多 如果同为分子晶体 当分子的组成和结构相似时 相对分子质量越大 分子间作用力越大 熔 沸点越高 2 sio2是原子晶体 co2 cs2是分子晶体 所以sio2熔点最高 co2和cs2组成和结构相似 且cs2的相对分子质量大于co2的相对分子质量 所以cs2的熔点高于co2 实验探究七非金属单质是原子晶体还是分子晶体的判断方法 1 依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断 构成原子晶体的粒子是原子 质点间的作用是共价键 构成分子晶体的粒子是分子 质点间的作用是分子间作用力 2 依据晶体的熔 沸点判断 原子晶体的熔 沸点高 常在1000 以上 分子晶体的熔 沸点低 常在数百摄氏度以下甚至更低的温度 探究原理 3 依据导电性判断 分子晶体为非导体 但部分分子晶体溶于水后能导电 原子晶体多数为非导体 但晶体硅 晶体锗是半导体 4 依据硬度和机械性能判断 原子晶体硬度大 分子晶体硬度小且较脆 注意原子晶体的微观结构与分子晶体的区别主要体现在 构成微粒不同 原子晶体中只存在原子 没有分子 相互作用不同 原子晶体中原子间的相互作用是共价键 而分子晶体中分子间的相互作用是分子间作用力 现有几种物质的熔点数据如下表所示 根据上表回答下列问题 1 a组属于 晶体 其熔化时克服的微粒间作用力是 问题探究 2 b组晶体的共同物理性质是 填序号 有金属光泽 导电性 导热性 延展性 3 c组中hf熔点反常是由于 思路点拨a组由于熔点都很高 所以为原子晶体