分子晶体与原子晶体
第一课时
教学目的:1.分子晶体的概念
2.分子晶体的性质
3.典型分子晶体
4.分子晶体的构型
5.晶胞相关计算
教学重点、难点:典型分子晶体的性质、构型、晶胞计算
教学过程:
[阅读]
68页完成下表——分子晶体
晶体质点
分子
微粒间作用力
分子间作用力
熔沸点
很低(<300℃)
硬度
一般很软
溶解性
相似相溶
导电性
晶体不导电,溶于水后能电离的其水溶液可导电,熔化不导电
实例
干冰、冰、含氧酸等
规律小结:
1.分子晶体:大多数非金属单质:X2、O2、S8、N2、P4、C60、H2、(除C、Si、B等)
共价化合物:所有的非金属氢化物、几乎所有的酸(碱、盐为离子化合物)
绝大多数有机物
部分非金属氧化物:CO2、P4O6、P4O10、SO2、SO3等
2.分子晶体熔化是物理过程,破坏的是分子间作用力
3.分子晶体的熔沸点比较:
a.组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高
如:O2
>
N2
,
HI
>HBr
>
HCl
b.分子量相等或相近,极性分子的范德华力大,熔沸点高,如CO
>
N2
c.含有氢键的,熔沸点较高如H2O
>
H2Te
>
H2Se
>
H2S,HF
>
HCl,NH3
>
PH3
4.几种典型分子晶胞
(1)干冰型(范德华力)
①该晶胞由几个CO2分子构成
②该晶胞中平均占有CO2分子多少
③1个CO2
分子周围等距离且最近的CO2有几个(12个)
④设晶胞边长为a
cm计算M
⑤若以顶点上的1个CO2
为中心,周围等距离为a
cm的CO2有几个(6个)它们构成(正八面体)
(2)冰型
①H2O中O杂化
(sp3)VSEPR构型(正四面体)
②冰中含有的作用力
分子内——共价键
分子间——范德华力、氢键
③冰中1个水分子周围有几个水分子(4)分子晶体与原子晶体
第二课时
教学目的:1.原子晶体的定义、组成
2.原子晶体的性质
3.常见典型原子晶体
教学重点、难点:原子晶体性质、原子晶体构型
教学过程:
复习
阅读71页,填表
分子晶体
原子晶体
晶体质点
分子
原子
微粒间作用
分子间作用力
共价键
熔沸点
很低
很高
()1000℃)
硬度
很软
很高
溶解性
相似相溶
难溶
导电性
融化不导电
有的能导电
实例
金刚石、水晶、SiC等
1.定义:原子以共价键相互结合,形成空间网状结构的晶体
2.规律总结:
(1)原子晶体:熔化时共价键断裂,共价键键能大,故原子晶体熔沸点很高
某些非金属单质(C、Si、B、Ge)
(2)原子晶体包括
某些非金属化合物(SiO2
、SiC
、BN
)
某些氧化物(Al2O3
)
(3)原子半径越小,形成的共价键的键长越短,键能越大,晶体熔、沸点越高
如:金刚石
>
碳化硅
>
晶体硅
完成72页学与问
[练习]75页
1、2、5
3.典型原子晶体
(1)金刚石
观察金刚石模型及71页图3-4
①金刚石中每个C原子以(sp3)杂化,分别与4个相邻的C
原子形成4个σ键,故键角为109°28′,每个C原子的配位数为4
②每个C原子均可与相邻的4
个C构成实心的正四面体,向空间无限延伸得到立体网状的金刚石晶体,在一个小正四面体中平均含有(1
+
4
1/4
=2)
个碳原子
③在金刚石中最小的环是六元环,1个环中平均含有(6×1/12=1/2)个C原子,含C-C键数为(6×1/6=1)
④金刚石的晶胞中含有C原子为(8)个,内含4个小正四面体,含有C-C键数为(16)。
(2)二氧化硅
①二氧化硅中Si原子均以sp3杂化,分别与4个O原子成键,每个O原子与2个Si原子成键,Si:O=1:2;1molSiO2中含有(4)molSi-O键
②最小环为(12)元环
阅读79页混合晶体
石墨(混合晶体)
①石墨中C原子以sp2杂化
②最小环为(6)元环,含有C(2)个,C-C键为(3)
③石墨分层,层间为范德华力,硬度小,可导电
④石墨中r(C-C)比金刚石中r(C-C)短
思考:为什么石墨熔点比金刚石高,硬度却远小于金刚石?
从构成微粒及微粒间作用力分析石墨属何种类型的晶体。