人教版-化学选修三-分子晶体和原子晶体课件.ppt

1、观察与思考：下列两种晶体有什么共同点？碘晶体结构碘晶体结构干冰晶体结构干冰晶体结构分子晶体分子晶体概念概念：只含分子的晶体只含分子的晶体。构成粒子构成粒子：分子（构成分子的原子间以共价键结合）构成粒子间的相互作用构成粒子间的相互作用：分子间作用力。气化或熔化是破坏的作用力气化或熔化是破坏的作用力：分子间作用力。稀有气体分子为单原子分子，无共价键。组成和结构相似时，相对分子质量越大分子间作用力越大，熔沸点越高。有氢键时，熔沸点升高。人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）下列属于分子晶体的性质的是（）A、熔点1070，易溶于水，水溶液能

2、导电B、能溶于CS2，熔点112.8 ，沸点444.6 C、熔点1400 ，可做半导体材料，难溶于水D、熔点97.81 ，质软，导电，密度0.97g/cm-3B人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）典型的分子晶体：典型的分子晶体：所有非金属氢化物所有非金属氢化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX，PH3，SiH4等等 几乎所有的酸几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4等等 部分非金属单质部分非金属单质:X2，O2，H2，S8，P4,C60,稀稀有气体等有气体等 部分非金属氧化物部分非金属氧化物:CO2，SO2，NO2，P

3、4O6、P4O10等等 大多数有机物的晶体大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸，蔗糖等乙醇，冰醋酸，蔗糖等人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）下列属于分子晶体的一组物质是（）A、CaO、NO、COB、CCl4、H2 O2、HeC、CO2、SO2、NaClD、CH4、O2、Na2 OB人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）分子晶体结构特征分子晶体结构特征（）只有范德华力，无分子间氢键分子密（）只有范德华力，无分子间氢键分子密堆积（每个分子周围有堆积（每个分子周围有1212个紧

4、邻的分子，如：个紧邻的分子，如：C C6060、干冰、干冰 、I I2 2、O O2 2）（）有分子间氢键不具有分子密堆积特征（）有分子间氢键不具有分子密堆积特征（如（如：HF HF、冰、冰、NHNH3 3 ）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）氧（O2）的晶体结构碳60的晶胞人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）干冰的晶体结构图人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优

5、秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）为什么水在为什么水在40C时的密度最大？时的密度最大？当冰刚刚融化成液态水时，热运动使冰当冰刚刚融化成液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子的空隙减小，密度的结构部分解体，水分子的空隙减小，密度增大。超过增大。超过4 40 0C C时，由于热运动加剧，分子间时，由于热运动加剧，分子间距离加大，密度逐渐减小，所以距离加大，密度逐渐减小，所以4 40 0C C时水的密时水的密度最大。度最大。人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件

6、）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）笼装化合物笼装化合物人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）练习：下列分子晶体，关于溶、沸点高低叙述中，正确的是 ()ACl2 I2 BSiCl4CCl4 CNH3CH3(CH2)3CH3B人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件

7、）CO2和和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。晶体是否属于分子晶体。碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体晶体的熔沸点很高？的熔沸点很高？人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）18010928SiO共价键二氧化硅晶体结构示意图人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）二氧化硅的晶

8、体结构二氧化碳的晶体结构人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）10928 共价键金刚石的晶体结构示意图人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）原子晶体原子晶体概念：概念：相邻原子间相邻原子间以共价键相结合以共价键相结合而形成而形成空间立体网状结构空间立体网状结构的晶体。的晶体。构成粒子：构成粒子：原子原子构成粒子之间的作用：构成粒子之间的作用：共价键共价键熔化时需克服的作用：熔化时需克服的作用：共价键共价键原子晶体中，成键元素原子半径越小，共价键键能越大，熔点越高。人教版-

9、化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）观察观察思考思考 对比分子晶体和原子晶体的数据，原子对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物理特性？晶体有何物理特性？人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）原子晶体的物理特性原子晶体的物理特性熔点和沸点高熔点和沸点高硬度大硬度大一般不导电（晶体硅为半导体）一般不导电（晶体硅为半导体）且难溶于一些常见的溶剂且难溶于一些常见的溶剂原因：在原子晶体中，由于原子间以原因：在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间较强的共价键相结合

10、，而且形成空间立体网状结构立体网状结构人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）4、原子晶体熔、沸点比较规律、原子晶体熔、沸点比较规律对于原子晶体，一般来说，原对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能越大，共价子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高，键越稳定，物质的熔沸点越高，硬度越大。硬度越大。人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）练习1、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C 原子和Si原子的位置是交替的。在下列三种晶体金刚石、晶体硅、碳化

11、硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（）A、B、C、D、A人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）练习根据下列性质判断，属于原子晶体的是（）A、熔点2700 ，导电性好，延展性强B、无色晶体，熔点3550 ，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C、无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ，熔化是能导电D、熔点-56.6，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电B人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）思考：思考：（1）在金刚石晶体中）在金刚石晶体中,C采取什采取什么杂化方式？每个么杂

12、化方式？每个C与多少个与多少个C成成键？形成怎样的空间结构？每个键？形成怎样的空间结构？每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？最小碳环由多少个碳原子组个？最小碳环由多少个碳原子组成？它们是否在同一平面内？成？它们是否在同一平面内？（2）在金刚石晶体中，）在金刚石晶体中，C原子原子个数与个数与CC键数之比为多少？键数之比为多少？人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）金刚石的结构特征金刚石的结构特征在金刚石晶体里在金刚石晶体里每个碳原子都采取每个碳原子都采取sp3杂化杂化，被相邻的，被相邻的4个碳原子包围，以共

13、价个碳原子包围，以共价键跟键跟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。面体的中心。这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联结的这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联结的空间空间网状晶体网状晶体。金刚石晶体中金刚石晶体中所有的所有的CC键长相等，键角相等（键长相等，键角相等（10928）；晶体中晶体中最小的碳环由最小的碳环由6个碳组成，且不在同一平面内个碳组成，且不在同一平面内；晶体中每个晶体中每个C参与了参与了4条条CC键的形成，而在每条键中的贡献键的形成，而在每条键中的贡献只有一半，故只有一半，故C原子与

14、原子与CC键数之比为键数之比为：1：（4 x）=1：2 金刚石里的金刚石里的C-C键的键长很短（键的键长很短（154pm），键能），键能很大（很大（347.7KJ/mol）,所以金刚石在所有晶体中硬度所以金刚石在所有晶体中硬度最大，而且熔点也很高（最大，而且熔点也很高（35500C）。人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）思考思考1：在：在SiO2晶体中每个硅原子晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个？每周围紧邻的氧原子有多少个？每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个？在个？在SiO2晶体中硅原子与氧原子

15、晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少？个数之比是多少？思考思考2：在：在SiO2晶体中每个硅原子晶体中每个硅原子连接有几个共价键？每个氧原子连连接有几个共价键？每个氧原子连接有几个共价键？硅原子个数与接有几个共价键？硅原子个数与SiO共价键个数之比是多少？氧原子个数与共价键个数之比是多少？氧原子个数与SiO共价键个数之比是多少？共价键个数之比是多少？思考思考3:在二氧化硅的晶体结构中在二氧化硅的晶体结构中,最小的环由几个原子最小的环由几个原子构成构成?人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）SiO2的结构特征的结构特征在在SiO2晶体中

16、晶体中1个个Si原子和原子和4个个O原子形成原子形成4个共价键，每个个共价键，每个Si原子周围结合原子周围结合4个个O原子；同时，每个原子；同时，每个O原子跟原子跟2个个Si原子相结合。实际上，原子相结合。实际上，SiO2晶体是由晶体是由Si原子和原子和O原子按原子按1：2的比例所组成的立体网状的晶体的比例所组成的立体网状的晶体。最小的碳环是由最小的碳环是由6个个Si原子和原子和6个个O原子组成的原子组成的12元环。元环。1mol SiO2中含中含4mol SiO键键人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）常见的原子晶体常见的原子晶体

17、 某些非金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体锗(Ge)和灰锡（Sn）等 某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体 某些氧化物：二氧化硅（SiO）晶体人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）练习下列晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（）A、SO2与SiO2 B、CO2与H2OC、HCl与金刚石 D、CCl4与SiCB人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）解释：结构相似的原子晶体，原子半径越解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，

18、键长越短，键能越大，晶体熔点越高小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高金刚石硅锗金刚石硅锗交流与研讨交流与研讨1 1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？和锗的熔点和硬度依次下降？2 2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为什么？这种说法对吗？为什么？解释：不对，分子晶体中通常也含有共价键，解释：不对，分子晶体中通常也含有共价键，如如COCO2 2、O O2 2,某些离子晶体中也含共价键，如某些离子晶体中也含共价键，如NaOHNaOH、NHNH4 4ClCl人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优

19、秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）练习：在40GPa高压下，用激光器加热到1800 K时，人们成功制得原子晶体干冰，其结构和性质与SiO2原子晶体相似，下列说法正确的是 ()A原子晶体干冰易升华，可用作制冷剂B原子晶体干冰有很高的熔点和沸点C原子晶体干冰的硬度小，不能用作耐磨材料D原子晶体干冰在一定条件下可与氢氧化钠反应E每摩尔原子晶体干冰中含4 mol C-O键BDE人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）练习

20、练习2：有下列八种物质：水晶、冰醋酸、白磷、氩：有下列八种物质：水晶、冰醋酸、白磷、氩晶体、碳化硅、干冰、金刚石和过氧化氢晶体。晶体、碳化硅、干冰、金刚石和过氧化氢晶体。填空：填空：属于原子晶体的化合物是：属于原子晶体的化合物是：；直接由原子构成的晶体是：直接由原子构成的晶体是：；含有极性键和非极性键的分子晶体是是：含有极性键和非极性键的分子晶体是是：；属于分子晶体的单质是：属于分子晶体的单质是：；受热熔化后化学键不发生变化的是：受热熔化后化学键不发生变化的是：；受热熔化需破坏化学键的是：受热熔化需破坏化学键的是：。水晶水晶 碳化硅碳化硅水晶水晶 碳化硅碳化硅、金刚石、氩晶体、金刚石、氩晶体冰

21、醋酸冰醋酸 过氧化氢晶体过氧化氢晶体氩晶体、白磷氩晶体、白磷冰醋酸、氩晶体冰醋酸、氩晶体 白磷白磷 干冰干冰 过氧化氢晶体过氧化氢晶体水晶水晶 碳化硅碳化硅 金刚石金刚石人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）例例4：石墨晶体的层状结构，层石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构，试回内为平面正六边形结构，试回答下列问题：答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占）图中平均每个正六边形占有有C原子数为原子数为_个、占有的碳个、占有的碳碳键数为碳键数为_个。个。（2）层内）层内7个六元环完全占有个六元环完全占有的的C原子数为原子数为_个，碳原子个，碳原子数目与碳碳化学键数目之比为数目与碳碳化学键数目之比为_.142:323人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）人教版-化学选修三_分子晶体和原子晶体（优秀课件）