高中化學選修三《第三章-分子晶體原子晶體》課件

1、第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì),第二節(jié) 分子晶體和原子晶體,雪花、食鹽、冰糖、水晶和電木（酚醛樹脂）這些固體是否屬于晶體？若不是晶體，請說明理由,復(fù)習回顧,什么是晶胞？如何計算晶胞中的粒子個數(shù),電木不是晶體，屬于高分子化合物，沒有固定的熔沸點,固態(tài),晶體,非晶體,分子晶體,原子晶體,離子晶體,金屬晶體,微粒間相互作用不同,構(gòu)成晶體的微粒,微粒的種類：原子、分子、離子等,微粒間的作用力,化學鍵,金屬鍵,非極性鍵,極性鍵,共價鍵,離子鍵,配位鍵,氫鍵,范德華力,分子間作用力,觀察與思考】 下列兩種晶體有什么共同點,碘晶體結(jié)構(gòu),干冰晶體結(jié)構(gòu),1.概念： 只含分子的晶體叫分子晶體 2.粒子間相互作用： 構(gòu)成分

2、子晶體的粒子： 粒子間相互作用力： 分子內(nèi)原子間作用力,一、分子晶體,分子,分子間做用力,范德華力和氫鍵,共價鍵,除稀有氣體,分子內(nèi)的原子以 結(jié)合，相鄰分子靠 （包括 和 ）相互吸引,共價鍵,分子間作用力,范德華力,氫鍵,1）所有 ： H2O、H2S、NH3、 CH4、HX等 （2）部分 : 鹵素（X2）、O2、H2、S8、 P4、 C60 等 （3）部分 : CO2、 SO2、 NO2、P4O6、 P4O10等 （4）幾乎所有的 ： H2SO4、HNO3、H3PO4等 （5）絕大多數(shù)的 晶體： 乙醇、乙酸、蔗糖等,3.常見的分子晶體,非金屬氫化物,非金屬單質(zhì),非金屬氧化物,酸,有機物,思考與

3、交流】 1.一個干冰晶胞中平均有幾個CO2分子？ 2.此分子晶體中有哪些作用力？ 3.與一個CO2分子距離最近且相等的CO2分子共有多少個,干冰晶體結(jié)構(gòu)示意圖,每個二氧化碳分子周圍有12個二氧化碳分子,分子的密堆積,分子密堆積,與每個分子距離最近的相同分子共有12個,氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu),碳60的晶胞,4.分子晶體的結(jié)構(gòu)特征,1）只有范德華力，無分子間氫鍵 每個分子周圍有12個緊鄰的分子 如： C60、干冰 、O2 等 （2）有分子間氫鍵 如：HF 、冰、NH3 水分子之間的主要作用力是 ，由于氫鍵 具有 ，故在冰的每個水分子周圍只有 緊鄰的水分子,分子密堆積,分子非密堆積,氫鍵,飽和性和方向

4、性,4個,1.分子晶體有哪些物理特性，為什么,思考與交流,2.怎樣判斷分子間作用力的大??？分子間作用力對分子的熔沸點有什么影響,5.分子晶體的物理性質(zhì),1）性質(zhì)： 分子晶體熔沸點低、硬度小、易升華，固體和熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，有些在水溶液中能導(dǎo)電。 （2）本質(zhì)原因： 分子間作用力很弱。 （3）熔沸點的比較： 分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常 的高。如H2OH2TeH2SeH2S。不含氫鍵且組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體， 相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高。如SnH4GeH4SiH4CH4。 組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高。如C

5、ON2，CH3OHCH3CH3。 同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點越低。如CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3,分子間作用力強弱,問題探究,1.水的相對分子質(zhì)量小于硫化氫的，但為什么水分子的熔點比H2S分子的高？ 2.分子晶體是否導(dǎo)電？什么條件下可以導(dǎo)電？ 3.怎樣判斷分子晶體的溶解性？ 4.冰的密度為何比水??？ 0-4 水的密度增大 4以上 水的密度減小 為什么？ 5.為何干冰的熔點比冰低，密度比冰高,冰中個水分子周圍有個水分子,氫鍵具有方向性,分子的非密堆積,冰中個水分子周圍有幾個水分子？為什么,C和Si同屬于第 IVA族元素，而CO2 和SiO2的物理性質(zhì)卻相差很大呢,觀察

6、晶體結(jié)構(gòu)找出共同點,組成晶體的粒子：原子 粒子間的作用力：共價鍵 形狀：空間三維網(wǎng)狀,二、原子晶體,1、定義： 2、構(gòu)成微粒： 3、微粒之間的作用,相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,原子,共價鍵,問題討論,1、原子晶體內(nèi)是否只存在共價鍵呢？ 2、根據(jù)金剛石結(jié)構(gòu)特點分析其硬度最大的原因？ 3、原子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下是否能夠?qū)щ姡?4、總結(jié)影響原子晶體熔沸點的因素,4、原子晶體物理性質(zhì),熔沸點高（與鍵能大小有關(guān)）硬度大難溶于水導(dǎo)電性差（一般不導(dǎo)電,5、原子晶體的結(jié)構(gòu)特點,10928,金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,共價鍵,問題探究1】金剛石的結(jié)構(gòu),金剛石的晶胞,學.科.網(wǎng),金剛石的晶

7、體結(jié)構(gòu),晶體中的最小環(huán)為 元環(huán)，每個C原子被 個六元環(huán)共有，每個C-C鍵被 個六元環(huán)共有，每個環(huán)平攤的C原子數(shù)為_，平攤的C-C鍵數(shù)為_，則C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為_。 晶胞中占有C原子 個,1/2,1,1:2,6,12,6,8,180,10928,Si,O,二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,共價鍵,問題探究2】水晶的結(jié)構(gòu),晶體Si,學.科.網(wǎng),在SiO2晶體中每個Si原子與 個O原子成鍵;每個O原子與 個Si原子成鍵; Si- O- Si鍵角為 O- Si-O鍵角為 ;晶體中的最小環(huán)為 元環(huán)， 平均每個環(huán)平攤 個Si原子，平攤 個O原子, Si數(shù)與O原子數(shù)之為 。 晶胞中占有Si原子 個O原子 個

8、,4,2,1800,109028,12,1/2,1,1:2,8,16,6、常見原子晶體 （1）某些非金屬單質(zhì) 硼、硅、鍺、金剛石等 （2）某些非金屬化合物 SiC、BN等 （3）某些氧化物 SiO2等,1、怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次下降? 2“具有共價鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對嗎?為什么,探究思考,石墨晶體結(jié)構(gòu),知識拓展石墨,學.科.網(wǎng),石墨,1、石墨為什么很軟？ 2、石墨的熔沸點為什么很高（高于金剛石）,3、石墨屬于哪類晶體？為什么,石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，容易滑動，所以石墨很軟,石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強的共價鍵（大鍵）

9、，故熔沸點很高,石墨為混合鍵型晶體,例、如右圖所示，在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一個最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為_，每個C完全擁有CC數(shù)為_,石墨中CC夾角為120， CC鍵長為 1.421010 m層間距 3.35 1010 m,2,3,小結(jié)：金剛石、石墨的比較,每個環(huán)中,正四面體空間網(wǎng)狀,六邊形平面層狀,共價鍵,共價鍵與范德華力,個原子不同面,個原子同面,6*1/6=1,6*1/2=3,6*1/12=1/2,6*1/3=2,小結(jié),相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),分子間以分子間作用力結(jié)合,原子,分子,共價鍵,分子間作用力,很大,較小,很大,較小,不溶于任何溶劑,部分溶于水,不導(dǎo)電，

10、個別為半導(dǎo)體,固體和熔化狀態(tài)都不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電,規(guī)律方法】判斷非金屬元素組成的晶體是分子晶體還是原子晶體的方法有： (1)依據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用判斷:原子晶體的構(gòu)成粒子是原子，原子間的作用是共價鍵；分子晶體的構(gòu)成粒子是分子，分子間的作用是范德華力,2)記憶常見的、典型的原子晶體。常見的原子晶體有：某些非金屬單質(zhì)如硼、硅、鍺等;某些非金屬化合物如碳化硅、氮化硼、二氧化硅等。 (3)依據(jù)晶體的熔、沸點判斷：原子晶體熔、沸點高，常在1000 以上；分子晶體熔、沸點低，常在幾百度以下至很低的溫度,4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷：分子晶體為非導(dǎo)體，但部分分子晶體溶于水后能電離出自由移動的離子，故能導(dǎo)電；原子晶體多數(shù)為非導(dǎo)體，但晶體硅、晶體鍺是半導(dǎo)體。 (5)依據(jù)硬度和機械性能判斷：原子晶體硬度大，分子晶體硬度小且較脆,分子晶體和原子晶體熔、沸點比較 1.不同類型的晶體：原子晶體分子晶體。 2.同一類型的晶體 (1)分子晶體 A