人教化学选修3第三章第2节分子晶体和原子晶体（共24张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教化学选修3第三章第2节分子晶体和原子晶体（共24张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-05-13 09:59:50 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第二节 分子晶体
碘晶体结构
干冰晶体结构
观察与思考： 下列两种晶体有什么共同点？
NaCl晶体结构
一、分子晶体
2、组成微粒：
分子
3、粒子间作用力：
分子内原子间以共价键结合，相邻分子间靠分子间作用力或氢键相互吸引
记住
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?
原因：分子间作用力较弱
4、物理特性：
(1)较低的熔点和沸点，易升华；
(3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。有些在水溶液中可以导电.
(2)较小的硬度；
注:①分子间作用力越大,熔沸点越高 ② 分子晶体熔化时一般只破坏分子间作用力,不破坏化学键,
掌握特性及原因
5、典型的分子晶体：
（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）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸， 蔗糖
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
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
6、分子晶体结构特征
（1）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）。
（2）非密堆积
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。
了解
小结:
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。
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 ）
练习：
下列属于分子晶体的一组物质是（ ）
A、CaO、NO、CO
B、CCl4、H2 O2、He
C、CO2、SO2、NaCl
D、CH4、O2、Na2 O
B
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：
3、微粒之间的作用：
4、气化或熔化时破坏的作用力：
5、物理性质：
熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。 （共价键键能越大，熔沸点越高，硬度越大）
原子
共价键
共价键
掌握
6、常见原子晶体
（1）某些单质：硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）、金刚石（C）等
（2）某些非金属化合物：SiC、BN等
（3）某些氧化物：SiO2等
109?28?
共价键
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个碳原子接合，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：
１：２
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最小的碳环是由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
晶体类型 原子晶体 分子晶体
概念
组成微粒
作用力
熔沸点
硬度
溶解性
导电性
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（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，故熔沸点很高。
石墨为混合晶体。
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120☉， C－C键长为 1.42×10－10 m层间距
3.35× 10－10 m
2
3∕2
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
BC
3、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
A
4、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？
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？
2
氢键
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
第二节 分子晶体
碘晶体结构
干冰晶体结构
观察与思考： 下列两种晶体有什么共同点？
NaCl晶体结构
一、分子晶体
2、组成微粒：
分子
3、粒子间作用力：
分子内原子间以共价键结合，相邻分子间靠分子间作用力或氢键相互吸引
记住
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?
原因：分子间作用力较弱
4、物理特性：
(1)较低的熔点和沸点，易升华；
(3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。有些在水溶液中可以导电.
(2)较小的硬度；
注:①分子间作用力越大,熔沸点越高 ② 分子晶体熔化时一般只破坏分子间作用力,不破坏化学键,
掌握特性及原因
5、典型的分子晶体：
（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）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸， 蔗糖
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
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
6、分子晶体结构特征
（1）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）。
（2）非密堆积
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。
了解
小结:
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。
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 ）
练习：
下列属于分子晶体的一组物质是（ ）
A、CaO、NO、CO
B、CCl4、H2 O2、He
C、CO2、SO2、NaCl
D、CH4、O2、Na2 O
B
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：
3、微粒之间的作用：
4、气化或熔化时破坏的作用力：
5、物理性质：
熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。 （共价键键能越大，熔沸点越高，硬度越大）
原子
共价键
共价键
掌握
6、常见原子晶体
（1）某些单质：硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）、金刚石（C）等
（2）某些非金属化合物：SiC、BN等
（3）某些氧化物：SiO2等
109?28?
共价键
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个碳原子接合，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：
１：２
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最小的碳环是由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
晶体类型 原子晶体 分子晶体
概念
组成微粒
作用力
熔沸点
硬度
溶解性
导电性
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（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，故熔沸点很高。
石墨为混合晶体。
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120☉， C－C键长为 1.42×10－10 m层间距
3.35× 10－10 m
2
3∕2
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
BC
3、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
A
4、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？
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？
2
氢键
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