分子晶体与原子晶体
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课件35张PPT。第三节 分子晶体与原子晶体回顾:
1、什么叫晶体？什么叫非晶体？
2、晶体与非晶体在结构和性质上有什么差异？
3、利用分摊法计算晶胞中粒子数目一、分子晶体分子之间通过分子间作用力结合形成的的晶体叫分子晶体分子分子内原子间以共价键结合，相邻分子间靠分子间作用力相互吸引分子间作用力范德华力、氢键 结合表格和已有知识,分析:分子晶体有哪些物理特性？为什么?思考与交流原因：分子间作用力较弱4、物理特性：(1) 熔点、沸点较低，有的易升华；(3)不导电，熔融状态也不导电。有些在水溶液中可以导电.(2) 硬度较小；(4)溶解性符合相似相溶原理5、典型的分子晶体： （1）所有非金属氢化物：
H2O、H2S、NH3、 CH4、HX等
（2）部分非金属单质:
X2、O2、H2、S8、 P4、 C60 等
（3）部分非金属氧化物:
CO2、 SO2、 NO2、P4O6、 P4O10等
（4）几乎所有的酸：
H2SO4、HNO3、H3PO4等
（5）绝大多数有机物的晶体：
乙醇、乙酸、蔗糖等6、分子晶体结构特征（1）密堆积 只有范德华力，无分子间氢键——分子密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。分子的密堆积氧（O2）的晶体结构碳60的晶胞分子的密堆积（与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个 ）干冰的晶体结构图 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）。（2）非密堆积6、分子晶体结构特征冰中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1、下列物质属于分子晶体的化合物是（ ）
A、石英 B、硫磺 C、干冰 D、食盐C练习2、干冰气化时，下列所述内容发生变化的是
A、分子内共价键 B、分子间作用力
C、分子间距离 D、分子间的氢键BC3、冰醋酸固体中不存在的作用力是（ ）
A、离子键 B、极性键
C、非极性键 D、范德华力A4、水分子间存在着氢键的作用，使水分子彼此结合而成（H2O）n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构如图：试分析：
①1mol 冰中有 mol氢键？
②H2O的熔沸点比H2S高还是低？为什么？2氢键 ③已知氢键也有方向性，试分析为什么冬季河水总是从水面上开始结冰？ 由于氢键的方向性，使冰晶体中每个水分子与四面体顶点的4个分子相互吸引，形成空隙较大的网状体，密度比水小，所以结的冰会浮在水面上复习提问：
1、什么是分子晶体？试举例说明。
2、分子晶体通常具有什么样的物理性质？
3、典型的分子晶体有哪些？
4、分子晶体的堆积方式？思考与交流 比较CO2和SiO2的一些物理性质和结构，试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。????????????????????二、原子晶体
1、定义：
2、构成微粒：
3、微粒之间的作用：
原子共价键相邻原子间以共价键相结合而形成的具有空间网状结构的晶体。 4、气化或熔化时破坏的作用力：
5、物理性质： 共价键(1)熔沸点很高
(2)硬度很大
(3)不导电,有的为半导体
(4)难溶于一般溶剂（1）某些非金属单质： 硼（B）、硅（Si）、金刚石（C）等
（2）某些非金属化合物： SiC、BN、AlN、Si3N4等
（3）某些氧化物： SiO2、Al2O3等6、常见原子晶体109.5o金刚石的晶体结构示意图共价键7、典型的原子晶体思考：
（1）在金刚石晶体中,C采取什么杂化方式？每个C与多少个C成键？形成怎样的空间结构？最小碳环由多少个碳原子组成？它们是否在同一平面内？
（2）在金刚石晶体中，C原子个数与C—C键数之比为多少？
（3）12克金刚石中C—C键数为多少NA？金刚石的结构特征：在金刚石晶体里
①每个碳原子都采取SP3杂化，被相邻的4个碳原子包围，以共价键跟4个碳原子结合，形成正四面体，被包围的碳原子处于正四面体的中心。②这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联结的空间网状晶体。
③金刚石晶体中所有的C—C键长相等，键角相等（109.5°）；
④晶体中最小的碳环由6个碳组成，且不在同一平面内；
⑤晶体中每个C参与了4条C—C键的形成，而在每条键中的贡献只有一半，故C原子与C—C键数之比为：1 ：（4 x ?）= 1：2109.5oSio二氧化硅的晶体结构示意图共价键SiO2的结构特征：在SiO2晶体中
①1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子周围结合4个O原子；同时，每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上，SiO2晶体是由Si原子和O原子按1：2的比例所组成的立体网状的晶体。
②最小的环是由6个Si原子和6个O原子组成的12元环。
③1mol SiO2中含4mol Si—O键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?
探究思考小结1：分子晶体与原子晶体的比较相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构分子间以分子间作用力结合原子分子共价键分子间作用力很大较小很大较小不溶于任何溶剂部分溶于水不导电，个别为半导体固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电小结2：判断晶体类型的方法1、依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断：构成原子晶体的微粒是原子，原子间的作用力是共价键，构成分子晶体的微粒是分子，分子之间的作用力是分子间作用力。
2、依据物质的分类判断
3、依据晶体的熔点判断：原子晶体的熔点高，一般在1000℃以上，分子晶体的熔点低，常在几百度以下甚至更低
4、依据导电性判断：分子晶体为非导体，部分分子溶于水能导电，原子晶体多为非导体，有些为半导体，如：硅、锗
5、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 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－石墨石墨晶体结构知识拓展－石墨石墨 1、石墨为什么很软？
2、石墨的熔沸点为什么很高？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，故熔沸点很高。石墨为混合键型晶体。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120o， C－C键长为 1.42×10－10 m层间距
3.35× 10－10 m23小结：金刚石、石墨的比较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４３3、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_____________
1、什么叫晶体？什么叫非晶体？
2、晶体与非晶体在结构和性质上有什么差异？
3、利用分摊法计算晶胞中粒子数目一、分子晶体分子之间通过分子间作用力结合形成的的晶体叫分子晶体分子分子内原子间以共价键结合，相邻分子间靠分子间作用力相互吸引分子间作用力范德华力、氢键 结合表格和已有知识,分析:分子晶体有哪些物理特性？为什么?思考与交流原因：分子间作用力较弱4、物理特性：(1) 熔点、沸点较低，有的易升华；(3)不导电，熔融状态也不导电。有些在水溶液中可以导电.(2) 硬度较小；(4)溶解性符合相似相溶原理5、典型的分子晶体： （1）所有非金属氢化物：
H2O、H2S、NH3、 CH4、HX等
（2）部分非金属单质:
X2、O2、H2、S8、 P4、 C60 等
（3）部分非金属氧化物:
CO2、 SO2、 NO2、P4O6、 P4O10等
（4）几乎所有的酸：
H2SO4、HNO3、H3PO4等
（5）绝大多数有机物的晶体：
乙醇、乙酸、蔗糖等6、分子晶体结构特征（1）密堆积 只有范德华力，无分子间氢键——分子密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。分子的密堆积氧（O2）的晶体结构碳60的晶胞分子的密堆积（与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个 ）干冰的晶体结构图 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）。（2）非密堆积6、分子晶体结构特征冰中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1、下列物质属于分子晶体的化合物是（ ）
A、石英 B、硫磺 C、干冰 D、食盐C练习2、干冰气化时，下列所述内容发生变化的是
A、分子内共价键 B、分子间作用力
C、分子间距离 D、分子间的氢键BC3、冰醋酸固体中不存在的作用力是（ ）
A、离子键 B、极性键
C、非极性键 D、范德华力A4、水分子间存在着氢键的作用，使水分子彼此结合而成（H2O）n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构如图：试分析：
①1mol 冰中有 mol氢键？
②H2O的熔沸点比H2S高还是低？为什么？2氢键 ③已知氢键也有方向性，试分析为什么冬季河水总是从水面上开始结冰？ 由于氢键的方向性，使冰晶体中每个水分子与四面体顶点的4个分子相互吸引，形成空隙较大的网状体，密度比水小，所以结的冰会浮在水面上复习提问：
1、什么是分子晶体？试举例说明。
2、分子晶体通常具有什么样的物理性质？
3、典型的分子晶体有哪些？
4、分子晶体的堆积方式？思考与交流 比较CO2和SiO2的一些物理性质和结构，试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。????????????????????二、原子晶体
1、定义：
2、构成微粒：
3、微粒之间的作用：
原子共价键相邻原子间以共价键相结合而形成的具有空间网状结构的晶体。 4、气化或熔化时破坏的作用力：
5、物理性质： 共价键(1)熔沸点很高
(2)硬度很大
(3)不导电,有的为半导体
(4)难溶于一般溶剂（1）某些非金属单质： 硼（B）、硅（Si）、金刚石（C）等
（2）某些非金属化合物： SiC、BN、AlN、Si3N4等
（3）某些氧化物： SiO2、Al2O3等6、常见原子晶体109.5o金刚石的晶体结构示意图共价键7、典型的原子晶体思考：
（1）在金刚石晶体中,C采取什么杂化方式？每个C与多少个C成键？形成怎样的空间结构？最小碳环由多少个碳原子组成？它们是否在同一平面内？
（2）在金刚石晶体中，C原子个数与C—C键数之比为多少？
（3）12克金刚石中C—C键数为多少NA？金刚石的结构特征：在金刚石晶体里
①每个碳原子都采取SP3杂化，被相邻的4个碳原子包围，以共价键跟4个碳原子结合，形成正四面体，被包围的碳原子处于正四面体的中心。②这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联结的空间网状晶体。
③金刚石晶体中所有的C—C键长相等，键角相等（109.5°）；
④晶体中最小的碳环由6个碳组成，且不在同一平面内；
⑤晶体中每个C参与了4条C—C键的形成，而在每条键中的贡献只有一半，故C原子与C—C键数之比为：1 ：（4 x ?）= 1：2109.5oSio二氧化硅的晶体结构示意图共价键SiO2的结构特征：在SiO2晶体中
①1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子周围结合4个O原子；同时，每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上，SiO2晶体是由Si原子和O原子按1：2的比例所组成的立体网状的晶体。
②最小的环是由6个Si原子和6个O原子组成的12元环。
③1mol SiO2中含4mol Si—O键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?
探究思考小结1：分子晶体与原子晶体的比较相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构分子间以分子间作用力结合原子分子共价键分子间作用力很大较小很大较小不溶于任何溶剂部分溶于水不导电，个别为半导体固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电小结2：判断晶体类型的方法1、依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断：构成原子晶体的微粒是原子，原子间的作用力是共价键，构成分子晶体的微粒是分子，分子之间的作用力是分子间作用力。
2、依据物质的分类判断
3、依据晶体的熔点判断：原子晶体的熔点高，一般在1000℃以上，分子晶体的熔点低，常在几百度以下甚至更低
4、依据导电性判断：分子晶体为非导体，部分分子溶于水能导电，原子晶体多为非导体，有些为半导体，如：硅、锗
5、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 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－石墨石墨晶体结构知识拓展－石墨石墨 1、石墨为什么很软？
2、石墨的熔沸点为什么很高？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，故熔沸点很高。石墨为混合键型晶体。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120o， C－C键长为 1.42×10－10 m层间距
3.35× 10－10 m23小结：金刚石、石墨的比较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４３3、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_____________