第三章第二节 分子晶体与原子晶体

第二节分子晶体与原子晶体观察·思考►请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：水晶离子型晶体原子型晶体分子型晶体金属型晶体钠晶体的晶胞分复习总结：微粒间作用微粒为分子：分子间作用力（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。干冰晶胞碘晶胞观察两个晶胞有何共同点？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分子晶体有哪些物理特性,为什么？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决定晶体物理性质的因素：构成晶体微粒之间的结合力结合力越强，晶体的熔沸点越高，晶体的硬度越大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）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）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碘的晶体结构图由此可见，每个碘分子周围有个碘分子12冰中１个水分子周围有４个水分子冰的结构分子的非密堆积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）1、四氯化硅的结构和四氯化碳类似，对其性质的推断，正确的是：①四氯化碳晶体是分子晶体；②通常情况下为液态；③熔点高于四氯化碳；④属于正四面体的分子构型2、HgCl2的稀溶液可作手术刀的消毒剂，已知其熔点是227℃，熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，由下列关于HgCl2的叙述中正确的是（）①属于共价化合物；②属于离子化合物；③属于非电解质；④属于弱电解质。A．①③B．①④C．②③D．②④4．干冰汽化时，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3．下列物质的液体中，不存在分子是()A二氧化硅B二氧化硫C二氧化碳D二硫化碳思考与交流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。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。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等]109º28´共价键109º28´Sio共价键104º30´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（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。资料莫氏硬度：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，即莫氏硬度，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，可将莫氏硬度分为十度，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：１：２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）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_____________小结：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，部分溶于水导电祝同学们学习进步，天天有个好心情题目：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