分子晶體與原子晶體

第二節(jié)分子晶體碘晶體結構干冰晶體結構觀察與思考：

下列兩種晶體有什么共同點？NaCl晶體結構一、分子晶體1、概念：只含分子的晶體叫分子晶體2、組成微粒：分子3、粒子間作用力：分子內原子間以共價鍵結合，相鄰分子間靠分子間作用力相互吸引①有單個分子存在，化學式就是分子式不能使用均攤法②分子晶體有時無化學鍵，例如稀有氣體是單原子分子注意：例：最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構成的氣態(tài)團簇分子，如下圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學式是

。解析：由于本題團簇分子指的是一個分子的具體結構，并不是晶體中的最小的一個重復單位，不能采用均攤法分析，所以只需數(shù)出該結構內兩種原子的數(shù)目就可以了。Ti14C13

結合表格和已有知識,分析:分子晶體有哪些物理特性？為什么?思考與交流4、物理特性：(1)較低的熔點和沸點，易升華；(3)一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)也不導電。有些在水溶液中可以導電.(2)較小的硬度；注:①分子間作用力越大,熔沸點越高(相對分子質量,分子極性,氫鍵)②分子晶體熔化時一般只破壞分子間作用力和氫鍵,不破壞化學鍵,也有例外,如S8(4)符合相似相溶；5、典型的分子晶體：（1）所有非金屬氫化物：H2O，NH3，CH4，HX（2）部分非金屬單質:X2，O2，S8，P4，C60

（3）部分非金屬氧化物:CO2，NO2，P4O6，（4）幾乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4（5）絕大多數(shù)有機物：乙醇，冰醋酸，蔗糖6、分子晶體結構特征（1）密堆積

有分子間氫鍵——氫鍵具有方向性,使晶體中的空間利率不高,留有相當大的空隙.這種晶體不具有分子密堆積特征。如：HF、NH3、冰（每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子）。（2）非密堆積

只有范德華力，無分子間氫鍵——分子密堆積。這類晶體每個分子周圍一般有12個緊鄰的分子，如：C60、干冰、I2、O2。分子的密堆積氧（O2）的晶體結構碳60的晶胞分子的密堆積（與CO2分子距離最近的CO2分子共有12個）干冰的晶體結構圖冰中１個水分子周圍有４個水分子冰的結構氫鍵具有方向性分子的非密堆積干冰干冰（CO2的晶體）硬度與冰相似，但熔點比冰低，常壓下極易升華，用作制冷劑。干冰分子間只存在范德華力不存在氫鍵，是分子密堆積，故密度比冰的高。

許多氣體可以與水形成水合物晶體。最早發(fā)現(xiàn)這類水合物晶體的是19世紀初的英國化學家戴維，他發(fā)現(xiàn)氯可形成化學式為Cl2·8H20的水合物晶體。20世紀末，科學家發(fā)現(xiàn)海底存在大量天然氣水合物晶體。這種晶體的主要氣體成分是甲烷，因而又稱甲烷水合物。它的外形像冰，而且在常溫常壓下會迅速分解釋放出可燃的甲烷，因而又稱“可燃冰”………

科學視野：天然氣水合物—一種潛在的能源小結:1、分子晶體：由分子構成。相鄰分子靠分子間作用力相互吸引。2、分子晶體特點：低熔點、升華、硬度很小等。3、常見分子晶體分類：(1)所有非金屬氫化物(2)部分非金屬單質，(3)部分非金屬氧化物(4)幾乎所有的酸(而堿和鹽則是離子晶體(5)絕大多數(shù)有機物的晶體。晶體分子結構特征（１）只有范德華力，無分子間氫鍵－分子密堆積（每個分子周圍有12個緊鄰的分子，如：C60、干冰、I2、O2（２）有分子間氫鍵－不具有分子密堆積特征（如：HF、冰、NH3

）1、下列物質屬于分子晶體的化合物是（）A、石英B、硫磺C、干冰D、食鹽C練習2、干冰氣化時，下列所述內容發(fā)生變化的是A、分子內共價鍵B、分子間作用力C、分子間距離D、分子間的氫鍵BC3、冰醋酸固體中不存在的作用力是（）A、離子鍵B、極性鍵C、非極性鍵D、范德華力A5.下列屬于分子晶體的是（

）A、

CaO、NO、CO B、Cl2、H2O2、HeC、CO2、SO2、MgCl2D、CH4、NH3、NaOH4.下列性質符合分子晶體的是（

）

A、熔點是1070℃，易溶于水，水溶液能導電。

B、熔點是10.31℃，液態(tài)不導電，水溶液能導電。

C、不能溶于水，熔點是1723℃，沸點是2230℃。

D、熔點是97.81℃，質軟、導電，密度是0.97g/cm3。BB思考與交流

比較CO2和SiO2的一些物理性質和結構，試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。

物質干冰金剛石熔點很低3550℃沸點很低4827℃二、原子晶體

1、定義：原子間以共價鍵相結合而形成的空間網狀結構的晶體。

2、構成微粒：

3、微粒之間的作用：

4、氣化或熔化時破壞的作用力：

5、物理性質：熔沸點高，硬度大，難溶于一般溶劑。（共價鍵鍵能越大，熔沸點越高，硬度越大）原子共價鍵共價鍵6、常見原子晶體（1）某些非金屬單質：硼（B）、硅（Si）、鍺（Ge）、金剛石（C）等（2）某些非金屬化合物：SiC、BN等（3）某些氧化物：SiO2、Al2O3等7、原子晶體結構無單個分子，原子間以共價鍵相連無分子式，只有化學式；化學式為原子個數(shù)比109o28′金剛石的晶體結構示意圖共價鍵金剛石的多面體外形、晶體結構和晶胞示意圖8、典型的原子晶體(1)金剛石①每個C周圍有

個C，圍成空間

圖形

C的雜化軌道類型是

。

②C原子與碳碳鍵之比為（）

③最小碳環(huán)為（）且不共面④一個C-C鍵被

個環(huán)共用，每個環(huán)平均有

個C-C鍵⑤一個C原子被

個環(huán)共用，每個環(huán)平均有

個C原子4正四面體SP3雜化1：2六元環(huán)6121/21

⑥金剛石是

晶胞，一個晶胞中平均含有

個原子。面心立方8180o109o28′Sio二氧化硅的晶體結構示意圖共價鍵（2）SiO2原子晶體①每個Si周圍有

個O,每個O周圍有

個Si②Si周圍的Si圍成空間

圖形③1molSiO2中共價鍵為（）mol④最小環(huán)上有（）個原子⑤每個Si被

個環(huán)共用，每個氧被

個環(huán)共用⑥每個最小環(huán)平均擁有

個Si

個O原子42正四面體4121261/21zxxkw1、怎樣從原子結構的角度理解金剛石、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?探究思考小結2：判斷晶體類型的方法1、依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷：構成原子晶體的微粒是原子，原子間的作用力是共價鍵，構成分子晶體的微粒是分子，分子之間的作用力是分子間作用力。2、依據(jù)物質的分類判斷3、依據(jù)晶體的熔點判斷：原子晶體的熔點高，一般在1000℃以上，分子晶體的熔點低，常在幾百度以下甚至更低4、依據(jù)導電性判斷：分子晶體為非導體，部分分子溶于水能導電，原子晶體多為非導體，有些為半導體，如：硅、鍺5、依據(jù)硬度和機械性能判斷：原子晶體硬度大，分子晶體硬度小總結：分子晶體與原子晶體的比較晶體類型原子晶體分子晶體概念組成微粒

作用力熔沸點硬度溶解性導電性相鄰原子間以共價鍵相結合而形成空間網狀結構分子間以分子間作用力結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一般溶劑部分溶于水不導電，個別為半導體固體和熔化狀態(tài)都不導電，部分溶于水導電3、分析下列物質的物理性質，判斷其晶體類型：A、碳化鋁，黃色晶體，熔點2200℃，熔融態(tài)不導電；________________B、溴化鋁，無色晶體，熔點98℃，熔融態(tài)不導電；________________C、五氟化釩，無色晶體，熔點19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_______________D、物質A，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導電_____________原子晶體分子晶體分子晶體離子晶體石墨晶體結構知識拓展－石墨石墨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？石墨為層狀結構，各層之間是范德華力結合，容易滑動，所以石墨很軟。石墨各層均為平面網狀結構，碳原子之間存在很強的共價鍵（大π鍵），故熔沸點很高。石墨為混合鍵型晶體。

分析石墨結構中碳原子數(shù)與碳碳鍵數(shù)目比

故正六邊形中的碳碳鍵數(shù)為6×1/2=3，解析：我們可以先選取一個正六邊形此結構中的碳原子數(shù)為6一個碳原子被三個六元碳環(huán)共用，正六邊形中的碳原子數(shù)為6×1/3=2。六邊形中的任一條邊（即碳碳鍵）均被2個正六邊形共用，所以碳原子數(shù)與碳碳