《分子晶体与原子晶体》相关问题讨论

《分子晶体与原子晶体》相关问题讨论（自学、讨论）①什么是分子晶体？②举例说明较典型的分子晶体有哪些？含分子的晶体也叫分子晶体也就是说：分子可以以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体常见分子晶体分类说有非金属氢化物部分非金属单质部分非金属氢化物几乎所有的酸绝大多数有机物的晶体（自学、讨论）①分子晶体的结构有何特征？②分子晶体有何性质特征？大多数分子晶体的结构有如下特征：如果分子间作用力只是范德华力，若以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子，分子晶体的这一特征称为分子密堆积。如：C60、干冰、I2、O2。分子密堆积属于面心立方结构。与密堆积相对的，是非密堆积。有分子间氢键——氢键具有方向性,使晶体中的空间利率不高,留有相当大的空隙.这种晶体不具有分子密堆积特征。如：HF、NH3、冰（每个水分子周围只有4个紧邻的水分子）。分子间作用力的大小决定了晶体的物理性质。分子晶体要熔化、要汽化都要克服分子间的作用力。分子的相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高，硬度越大。分子晶体特点：低熔点、升华、硬度很小，固体和熔融状态下都不导电。（自学、讨论）观察干冰的晶胞结构，一个CO2分子周围有几个紧邻的CO2分子？你能把它们都找出来吗？一个CO2分子处于三个相互垂直的面的中心，在每个面上，处于四个对角线上各有一个CO2分子周围，所以每个CO2分子周围最近且等距离的CO2分子数目是12个。每个CO2分子紧邻12个CO2分子（同层4个、上层4个、下层4个），三个互相垂直的平面上各4个。则此晶胞中的CO2分子数为4。大多数分子晶体具有这种结构特征。（自学、讨论）①什么是原子晶体？②举例说明较典型的原子晶体有哪些？原子晶体：相邻原子间以共价键相结合形成的空间网钻结构的晶体常见原子晶体：1.某些非金属单质：金刚石、晶体硅、晶体硼，晶体等某些非金属化合物：硫化硅晶体，氦化硼晶体；某些氧化物：二氧化硅晶体（自学、讨论）①原子晶体的结构有何特征？②原子晶体有何性质特征？原子晶体中，各个原子都和其他原子以共价键相结合，使整个晶体形成了一个牢固的整体。（自学、讨论）①怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？②“含有共价键的晶体叫做原子晶体。”这种说法对吗？为什么？原子晶体熔、沸点的影响因素：原子晶体熔、沸点的高低与共价键的大小有关。一般说，原子半径越小，键长越短，共价键的键能越大，物质越稳定，熔、沸点越高。从碳到锗，核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大，C—C键、Si—Si键和Ge—Ge键的键长依次增大。键长越短，共价键越牢固，而熔化时破坏的是共价键，因此共价键的稳定性是C—C键＞Si—Si键＞Ge—Ge键。所以，金刚石、晶体硅和晶体锗的熔点和硬度依次下降。不对。如：HCl、H2O、CO2、CH3CH2OH分子中都有共价键，而它们都是分子晶体；又如：金刚石、晶体硅、SiC、SiO2中也都有共价键，它们却都是原子晶体。只有相邻原子间以共价键结合形成空间网状结构的晶体才是原子晶体。（思考、讨论）金刚石晶体中，碳原子的杂化方式为什么？碳碳键的夹角为多少？碳原子数与碳碳共价键数之比为多少？最小碳环中的碳原子数为多少？在金刚石的晶胞中，平均含有几个碳原子？它们分别位于晶胞中什么位置？sp3、109º28′、1∶2、6在金刚石晶胞中，顶点和面心上各有一个碳原子，另每个顶点上的碳原子和经过该顶点的三个面面心的碳原子所构成的正四面体的中心也含有一个碳原子，即每个金刚石晶胞中平均拥有4个碳原子。（思考、讨论）如将金刚石中的碳原子全部换成硅原子，那就是晶体硅；如将其中一半的碳原子换成硅原子,那就是金刚砂(SiC).试比较金刚石/碳化硅和晶体硅的熔点高低?因从金刚石到晶体硅再到碳化硅,其化学键分别是C-C、C-Si和Si-Si，键长一次增长，键能依次降低，故熔点逐渐降低，金刚石》金刚砂》晶体硅。（思考、讨论）在二氧化硅晶体如右图。：⑴二氧化硅中硅原子和氧原子的个数比为多少？⑵二氧化硅晶体中Si－O键的键角为多少？⑶二氧化硅晶体中硅原子与Si－O键数之比为多少？⑷二氧化硅晶体中最小环上的原子数为多少？⑴1∶2；⑵∠SiOSi=º、∠OSiO=109º28′；⑶1∶4；⑷12（归纳、总结）本节课我们学习了分子晶体与原子晶体，现将这两种晶体的区别比较如下