河南省太康县第一高级中学----乔纯杰.ppt

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1、河南省太康县第一高级中学----乔纯杰第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与原子晶体【知识与技能】1、了解分子晶体和原子晶体的概念;2、了解常见分子晶体和原子晶体的结构及分子晶体中分子间作用力类型;3、掌握分子晶体和原子晶体的熔、沸点等方面的物理性质。【过程与方法】联系旧知识，学习新知识，通过列举各种晶体及其特征，达到逐个掌握的目的。【情感、态度与价值观】通过对水结冰密度减小这一已知事实的讲解，激发学生探究物质内部结构奥秘的兴趣。【教学重点】分子晶体和原子晶体的概念、结构特点。【教学难点】氢键对冰

2、的晶体结构和性质的影响。【观察】请判断下列物质是晶体还是非晶体。干冰(CO2)水晶(SiO2)食盐(NaCl)1.为什么冰容易融化、干冰容易汽化、碘易升华？2.它们的结构是怎样的？3.为什么冰浮在水面上，而干冰却沉入水底？【思考】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。-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4

3、NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/℃周期一些氢化物的沸点比较H2O，H2S，H2Se，H2Te熔沸点的高低沸点H2O：100CH2S：–61CH2Se：–41CH2Te：–2CHHOHHOHHO氢键【氢键对物质沸点的影响】2、分子晶体的性质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.3、属于分子晶体的化合物（

4、1）、所有非金属氢化物H2O,H2S,HX（2）、部分非金属单质X2,O2,H2,S8,P4（3）、部分非金属氧化物SO2,NO2,P4O10（4）、几乎所有的酸H2SO4,HNO3,H3PO4（5）、绝大多数有机物晶体乙醇，醋酸，蔗糖4.分子晶体结构特征（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

5、结构图由此可见，每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子。冰中１个水分子周围有４个水分子氢键具有方向性【水分子的非密堆积】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”。【天然气水合物】【小结】1.分子晶体概念：2.分子晶体特点：熔点

6、低、硬度小等3.分子晶体分类：(1)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(5)大多数有机物的晶体4.分子晶体构特征：（１）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）【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。物质熔点（℃）沸点（℃）状态（常温）CO2-56.2-78.4气态SiO217232230固

7、态二、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、Al2O3等]109º28´【金刚石的晶体结构示意图】共价键【金刚石的晶胞】金刚石的一个晶胞中的碳原子数为：8×（1/8）+6×（1/2）+4=8【金刚石结构分析】

8、（1）由图可知：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6个C组成且不共面。（3）晶体中C原子数与C-C键数之比为：６×１/４：６×１/２＝１：２180º109º28´Sio【二氧化硅的晶体结构示意图】共价键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