高三化学分子晶体与原子晶体

高三化学分子晶体与原子晶体第1页，共33页，2023年，2月20日，星期四复习总结：微粒间作用微粒为分子：（或范德华力）或氢键；微粒为原子：极性共价键或非极性共价键；微粒为离子：离子键。第2页，共33页，2023年，2月20日，星期四一、分子晶体

1、只含分子的晶体称为分子晶体。如碘晶体只含I2分子，属于分子晶体。在分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，而相邻分子靠分子间作用力或氢键相互吸引。碘晶体结构**构成分子晶体的粒子是分子，粒子间的相互作用是分子间作用力或氢键第3页，共33页，2023年，2月20日，星期四分子晶体有哪些物理特性,为什么？思考与交流第4页，共33页，2023年，2月20日，星期四2、分子晶体的一般宏观性质①较低的熔沸点②较小的硬度③固态或熔融状态下都不导电④分子晶体的溶解性与溶质与溶剂的分子的极性相关——相似相溶构成分子晶体的粒子是分子，粒子间的相互作用是分子间作用力或氢键第5页，共33页，2023年，2月20日，星期四3、属于分子晶体的化合物类别举例（1）、所有非金属氢化物H2O,H2S,NH3,CH4,HX（2）、部分非金属单质X2,O2,H2,S8,P4,C60（3）、部分非金属氧化物

CO2,SO2,NO2,P4O6,P4O10（4）、几乎所有的酸H2SO4,HNO3,H3PO4（5）、绝大多数有机物晶体

乙醇，冰醋酸，蔗糖第6页，共33页，2023年，2月20日，星期四4.晶体分子结构特征（１）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）（２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征（如：HF、冰、NH3

）第7页，共33页，2023年，2月20日，星期四分子的密堆积（与每个分子距离最近的相同分子分子共有12个）第8页，共33页，2023年，2月20日，星期四干冰的晶体结构图分子的密堆积（与CO2分子距离最近的CO2分子共有个）12第9页，共33页，2023年，2月20日，星期四碘的晶体结构图由此可见，每个碘分子周围有

个碘分子12第10页，共33页，2023年，2月20日，星期四冰中１个水分子周围有４个水分子冰的结构氢键具有方向性分子的非密堆积第11页，共33页，2023年，2月20日，星期四许多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”………

科学视野：天然气水合物—一种潜在的能源第12页，共33页，2023年，2月20日，星期四小节:1、分子晶体：由分子构成。相邻分子靠分子间作用力相互吸引。2、分子晶体特点：低熔点、升华、硬度很小等。3、常见分子晶体分类：(1)所有非金属氢化物(2)部分非金属单质，(3)部分非金属氧化物(4)几乎所有的酸(而碱和盐则是离子晶体(5)绝大多数有机物的晶体。晶体分子结构特征（１）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（２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征（如：HF、冰、NH3

）第13页，共33页，2023年，2月20日，星期四思考与交流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。

第14页，共33页，2023年，2月20日，星期四二、原子晶体1、定义：原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。2、构成微粒：原子3、微粒之间的作用：共价键4、气化或熔化时破坏的作用：共价键5、一般宏观性质：

熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。第15页，共33页，2023年，2月20日，星期四6、常见原子晶体例举：（1）某些非金属单质[硼、硅、锗、金刚石等]（2）某些非金属化合物[SiC、BN等]（3）某些氧化物[SiO2、Al2O3等]第16页，共33页，2023年，2月20日，星期四109º28´金刚石的晶体结构示意图共价键第17页，共33页，2023年，2月20日，星期四180º109º28´Sio二氧化硅的晶体结构示意图共价键第18页，共33页，2023年，2月20日，星期四1、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．“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗?为什么?探究思考第19页，共33页，2023年，2月20日，星期四

莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准，1824年由德国矿物学家莫斯（FrederichMohs）首先提出。确定这一标准的方法是，用棱锥形金刚石钻针刻划所试矿物的表面而产生划痕，用测得的划痕的深度来表示硬度。资料莫氏硬度第20页，共33页，2023年，2月20日，星期四

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－石墨第21页，共33页，2023年，2月20日，星期四石墨晶体结构知识拓展－石墨第22页，共33页，2023年，2月20日，星期四石墨1、石墨为什么很软？2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？3、石墨属于哪类晶体？为什么？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。石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大π键），故熔沸点很高。石墨为混合键型晶体。第23页，共33页，2023年，2月20日，星期四第24页，共33页，2023年，2月20日，星期四某些原子的熔点和硬度“硬度是衡量固体软硬程度的指标。硬度有不同的标度，最普通的硬度标度是划痕硬度，即摩氏硬度，以固体互相刻划时出现刻痕的固体的硬度较低。全刚石不能被任何天然矿物刻划出封痕，因而是最硬的。以金刚石的硬度为10，以另9种天然矿物为代表，可将摩氏硬度分为十度，原子晶体金刚石氮化硼碳化硅氧化铝石英硅锗熔点／℃3900300027002030171014101211硬度°109．59．5976．56．0第25页，共33页，2023年，2月20日，星期四练习1、金刚石（晶体硅结构与此类似）（1）由图中观察可知：每个碳原子被相邻的4个碳原子包围，以共价键跟4个碳原子接个，形成四面体。这些四面体向空间发展，构成一个坚实的、彼此联结的空间网状晶体。每个C-C键长相等，键角均为109。28`。（2）晶体中最小环由____个C组成且不共面。6（3）晶体中C原子数与C-C键数之比为：６*１/４：６*１/２＝１：２第26页，共33页，2023年，2月20日，星期四例、如右图所示，在石墨晶体的层状结构中，每一个最小的碳环完全拥有碳原子数为___，每个C完全拥有C－C数为___石墨中C－C夹角为120☉，C－C键长为1.42×10－10m层间距

3.35×10－10m23第27页，共33页，2023年，2月20日，星期四小结：金刚石、石墨的比较项目金刚石石墨晶体形状晶体中的键或作用力由最少碳原子形成环的形状与个数碳原子成键数键的平均数原子的平均数每个环中正四面体空间网状六边形平面层状共价键共价键与范德华力６个原子不同面６个原子同面４３6*1/6=16*1/2=36*1/12=1/26*1/3=2第28页，共33页，2023年，2月20日，星期四白球表示硅原子SiO2平面结构利用金刚石的结构来推断SiO2的空间结构SiO2最小的环有几个原子组成？金刚石的结构12个（6个硅6个氧）第29页，共33页，2023年，2月20日，星期四题目：最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示。顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的分子式是()A．TiCB．Ti4C4，C．Ti14C13D．Ti13C14防止类推中的失误C第30页，共33页，2023年，2月20日，星期四3、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_____________第31页，共33页，2023年，2月20日，星期四小结：晶体类型原子晶体分子晶体概念组成微粒