化学：32《分子晶体与原子晶体》课件新人教版选修3.ppt

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1、3.2《分子晶体与原子晶体》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。复习总结：微粒间作用思考与交流石墨和金刚石同属于碳的单质，为什么在硬度上会相差如此之大？观察与思考：下列两种晶体有什么共同点？碘晶体结构干冰晶体结构一、分子晶体1、概念分子间以分子间作用力（范德华力，氢键）相结合的晶体叫分子晶体（1）构成分子晶体的粒子是分子。（2）粒子间的相互作用是分子间作用力。（3）范德华力远小于化学键的作用；（4）分子晶体熔化破坏的是分子间作用力。分子晶体有哪

2、些物理特性，为什么？思考与交流(1)较低的熔点和沸点，易升华；(2)较小的硬度；(3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。原因：分子间作用力较弱2、物理特性：3、典型的分子晶体：非金属氢化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX酸：H2SO4，HNO3，H3PO4部分非金属单质:X2，O2，H2，S8，P4，C60部分非金属氧化物:CO2，SO2，NO2，P4O6，P4O10大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖4、分子晶体结构特征只有范德华力，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、I

3、2、O2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共有12个）氧（O2）的晶体结构碳60的晶胞分子的密堆积（与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个）干冰的晶体结构图冰中１个水分子周围有４个水分子冰的结构氢键具有方向性分子的非密堆积思考：1mol冰周围有？mol氢键冰中１个水分子周围有４个水分子形成什么空间构型？〖归纳要点〗分子的密度取决于晶体的体积，取决于紧密堆积程度，分子晶体的紧密堆积由以下两个因素决定：（1）范德华力（2）分子间氢键5、分子晶体熔、沸点

4、高低的比较规律分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间的作用力。分子间作用力越大，物质熔化和汽化时需要的能量就越多，物质的熔、沸点就越高。因此，比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力（包括范力和氢键）的大小。（1）组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。如：O2>N2，HI>HBr>HCl。（2）分子量相等或相近，极性分子的范德华力大，熔沸点高，如CO>N2（3）含有氢键的，熔沸点较高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3（4）在烷烃的同分异构体中

5、，一般来说，支链数越多，熔沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷；芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构体一般按照“邻位>间位>对位”的顺序。〖思考1〗是不是在分子晶体中分子间只存在范德华力？〖思考2〗为什么冰融化为水时,密度增大？不对，分子间氢键也是一种分子间作用力，如冰中就同时存在着范德华力和氢键。在冰晶体中,每个分子周围只有4个紧邻的水分子,由于水分子之间的主要作用力是氢键,氢键跟共价键一样具有方向性,即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空

6、间利用率不变,留有相当大的空隙。当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的空隙减小,密度反而增大。〖思考3〗为何干冰的熔沸点比冰低，密度却比冰大？由于冰中除了范德华力外还有氢键作用，破坏分子间作用力较难，所以熔沸点比干冰高。由于分子间作用力特别是氢键的方向性，导致晶体中有相当大的空隙，所以相同状况下体积较大由于CO2分子的相对分子质量>H2O，所以干冰的密度大。科学视野：笼装化合物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

7、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”………笼装化合物思考与交流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。碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体的熔沸点很高？180º109º28´SiO共价键二氧化硅晶体结构示意图109º28´共价键金刚石的晶体结构示意图二．原子晶体（共价晶体）1、概念：相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。（1）构成原子晶体的粒子是原子；（2）原子晶体的粒子间以较强的

8、共价键相结合；（3）原子晶体熔化破坏的是共价键。观察·思考对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物理特性？2、原子晶体的物理特性在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的熔点和沸点高硬度大一般不导电且难溶于一些常见的溶剂在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体有特殊的