第三章第二节分子晶体与原子晶体b

1、第二节 分子晶体与原子晶体,第二课时） 忻城县中学 黄相元,1.分子晶体物理性质的共同点 (1)具有较低的熔点和沸点。 (2)硬度很小。 (3)在固态和熔融态时都不导电。 (4)一般极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂,2分子间作用力与分子晶体熔、沸点的关系 (1)分子晶体要熔化、汽化都要克服分子间作用力。分子间作用力越大，物质熔化、汽化时需要的能量就越多，物质的熔点和沸点就越高。例如，氧气分子间作用力比氮气分子间作用力大，氧气沸点(183)比氮气沸点(196)高。 (2)由于分子间作用力很弱，克服分子间作用力使物质熔化、汽化所需要的能量较少，因此，分子晶体具有较低的熔点、沸点和

2、较小的硬度,3)若分子晶体中分子之间存在氢键，在熔化或汽化时同样要破坏氢键，此时物质的熔点要高得多。 注意： 对于组成和结构相似晶体中不含氢键的物质来说，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔、沸点升高,案例精析 【例2】根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法中，错误的是() ASiCl4的分子晶体 B单质B是原子晶体 CAlCl3加热能升华 DMgCl2所含离子键的强度比NaCl大,注：AlCl3熔点在2.5105Pa条件下测定,解析三类不同的晶体由于形成晶体的粒子和粒子间的作用力不同，因而表现出不同的性质。原子晶体具有高的熔沸点，硬度大、不能导电。而离子晶体也具有较高的熔

3、沸点、较大的硬度，在溶液中或熔化状态下能导电。分子晶体熔、沸点低，硬度小、不导电，熔化时无化学键断裂，据这些性质可确定晶体类型。根据上述性质特点及表中数据进行分析，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2强，故D不正确。 答案D,点评物质的性质是由物质的结构决定的，物质的物理性质是结构特点的表现。如本题中的AlCl3，熔、沸点较低，易升华，这与离子晶体的性质不符合，所以AlCl3并不是离子化合物，其晶体属于分子晶体,1)右图为固态CO2的晶体结构示意图，通过观察分析，可得出每个CO2分子周围有_个与之紧邻且等距的CO2分子。 (2)试判断：SiO2，CO2，

4、CS2，这些晶体的熔点由高到低排列的顺序是_(填相应物质的编号)。 (3)在一定温度下，用X射线衍射法测得干冰晶胞的边长a5.72108cm，该温度下干冰的密度为多少,解析观察CO2分子晶体结构示意图，以某一CO2分子为中心，在三维空间找出与之紧邻且等距离的CO2分子。如以立方体顶点为例，与之紧邻且等距离的CO2分子应为每一平面面心的CO2分子，在三维空间延伸共有12个。 比较SiO2、CO2、CS2三种物质熔点的高低顺序有多种方法。例如，可利用常温下三种物质的状态判断，其熔点高低顺序为SiO2CS2CO2,原 子 晶 体,1了解原子晶体的概念。 2掌握金刚石、晶体硅、二氧化硅等典型原子晶体的

5、晶胞类型，并学会有关简单的计算。 3理解并掌握原子晶体内原子间作用力的类型。 4掌握原子晶体在熔点、沸点，硬度等方面的物理性质,一、原子晶体 1原子晶体：原子都以_相结合，是三维的共价键_结构。 2金刚石结构：_空间结构，CCC夹角为_，_杂化。 特点：_。_(填“溶于”或“不溶于”)一般的溶剂。不能导电。 3SiO2原子晶体：制_、玻璃、宝石、_、硅光电池、芯片和_等,4常见的原子晶体 (1)某些非金属单质，如_等。 (2)某些非金属化合物，如_等。 (3)某些氧化物，如_等,二、分子晶体与原子晶体的比较,答案： 一、1.共价键网状 2正四面体网状10928sp3硬度最大、熔点高不溶于 3水

6、泥单晶硅光导纤维 4(1)硼、硅、锗、金刚石 (2)碳化硅(SiC)、氮化硼(BN) (3)水晶(SiO2,1俗话说“没有金刚钻，不敢揽瓷器活”，金刚钻的成分是什么？为什么它非常坚硬？ 提示：金刚钻的成分是金刚石，它是原子晶体结构。 2已知金刚石晶体中键角均为10928，利用数学知识，在金刚石晶体中，构成最小碳环需要几个碳原子,3结合教材金刚石晶体结构中晶胞示意图分析，金刚石晶胞共有多少个碳原子？每个晶胞实际拥有几个碳原子？ 提示：18个碳原子，分布于立方体的8个顶点，6个面心和4个体内。实际拥有8个碳原子,碳60足球烯的发现与应用简介 发现1985年，科学家用激光束照射石墨得灰色气体，用有机

7、溶剂萃取得n200的大量簇分子，含60个碳的分子比较多。 合成将几十伏的电流电压加在两根碳棒上，当两根碳棒距离很小时，就会产生电弧放电导致短路，产生的炭烟中含有大量的C60，再用有机溶剂萃取炭烟,结构笼状分子，固态时是分子晶体，每个碳原子只跟相邻的三个碳原子形成共价键，60个碳原子构成球形，共32面体，包括12个五边形，20个六边形。俗称“足球烯”。 它可与稀有气体“结亲”，如将氦装入笼中形成笼中分子。 性质C60掺杂钾、铷等有超导性，超导起始温度达到18K。北大和中科院合作制得Rb3C60，超导起始温度高达28K，领先于世界先进水平,C60有30个双键，在一定条件下可氢化形成C60H18、C

8、60H36、C60H48，是新一代的储氢材料，具有十分广阔的应用前景。 成果最大的足球烯单晶的直径仅为6mm，浙江大学的科学家制取直径为1.3cm的高品质单晶，走在世界前列。 1996年的诺贝尔化学奖授予罗伯特、克罗特和斯莫利等三位科学家，表彰他们有关富勒烯的发现、制备和性质研究,知道了C60的制备以后，人们的注意力全部集中在观察炭灰上，而日本科学家饭岛澄男却仔细观察了放电后在阳极上产生的沉淀物，是他意外发现了纳米碳管。 纳米碳管石墨有层状结构，可以看做是由原子纸一层一层堆叠而成。若将一层或几层这样的原子纸卷成圆筒形状，就是纳米碳管。中科院解思深教授制得0.5nm碳管，麻省理工学院秦禄昌博士制得最小的纳米碳管0.