2017-2018學(xué)年人教版選修3 第三章 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課件

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1、 只含有分子的晶體稱為分子晶體。1. 概念：強(qiáng)調(diào)：構(gòu)成晶體的微粒：微粒間作用力：分子分子間作用力閱讀課本，看看分子晶體有哪些物理特性，為什么？ 只含有分子的晶體稱為分子晶體。1. 概念：強(qiáng)調(diào)：構(gòu)成晶體的微粒：微粒間作用力：分子分子間作用力(1)熔點、沸點較低，部分易升華；(2) 硬度??；(3)一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電。原因：2. 物理特性：分子間作用力較弱第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P65分子晶體是通過分子間相互作用力構(gòu)成的，晶體在熔化時，破壞的只是分子間作用力，一般不需要破壞分子內(nèi)的化學(xué)鍵，所以只需要外界提供較少的能量。因此，分子晶體的熔點通常較低，硬度也較小，有較強(qiáng)的揮發(fā)性。當(dāng)然

2、，分子間作用力越強(qiáng)，分子晶體的熔、沸點越高，硬度越大。思考分子晶體的物理性質(zhì)是由什么決定的？如何比較分子晶體熔、沸點的高低？【思考提示】分子晶體是通過分子間作用力構(gòu)成的，故要看其物理性質(zhì)，應(yīng)首先看分子間作用力的大小。第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P65 （1）所有非金屬氫化物：H2O，NH3， CH4，HX （2）部分非金屬單質(zhì)：O2，S8，P4，C60 、稀有氣體 （3）部分非金屬氧化物：CO2，NO2，P4O6， P4O10 （4）幾乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 （5）絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體：乙醇，冰醋酸，蔗糖3. 常見的分子晶體：第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P65最典型的

3、分子晶體(如圖)(1)干冰每個晶胞中有_個CO2分子，_ 個原子。 412第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66（與CO2分子距離最近的CO2分子共有_個 ）干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66（與CO2分子距離最近的CO2分子共有_個 ）干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66（與CO2分子距離最近的CO2分子共有_個 ）干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66（與CO2分子距離最近的CO2分子共有_個 ）干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66最典型的分子晶體(如圖)(1)干冰每個晶胞中有_個CO2分子， _個原子。 每個CO2分子周圍等距

4、緊鄰的CO2分子有_個。干冰在常壓下極易升華，工業(yè)上廣泛用作制冷劑。41212第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66分子密堆積（與CO2分子距離最近的CO2分子共有_個 ）干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖12第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66大多數(shù)分子晶體的結(jié)構(gòu)特點：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的晶胞第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P664.分子晶體的結(jié)構(gòu)特征（1）密堆積只有范德華力，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)第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66最典型的分子晶體(如圖)(2)冰第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66（1）水分子之間

5、的作用力是_、_。（2）冰中個水分子周圍有_個水分子形成四面體;屬于_。（3）1mol冰中有_mol“氫鍵”。氫鍵范德華力4分子非密堆積2冰中個水分子周圍有個水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性分子非密堆積第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P664.分子晶體的結(jié)構(gòu)特征（1）密堆積（2）非密堆積只有范德華力，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)有分子間氫鍵不具有分子密堆積特征。氫鍵具有方向性,使晶體中的空間利率不高,留有相當(dāng)大的空隙（每個分子周圍緊鄰的分子少于12個）第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66籠裝化合物第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66小節(jié):1. 分子晶體：由分子構(gòu)成。相鄰

6、分子靠分子間作用力相互吸引。2. 分子晶體特點：低熔沸點、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(zhì) (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(jī)物的晶體。4.分子晶體結(jié)構(gòu)特征()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 、O2)()有分子間氫鍵不具有分子密堆積特征 （如：HF 、冰、NH3 ）第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P66課本5.分子晶體的熔沸點:(比較分子間作用力)a.分子間作用力越 ,物質(zhì)的熔、沸點越 ;具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常地 。如H2O

7、H2Te H2Se H2S。 大高高b.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越 ,熔、沸點越 ,如SnH4 GeH4 SiH4 CH4。 大高c.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CON2,CH3OHCH3CH3。d.同分異構(gòu)體,支鏈越多,熔、沸點越低。第二節(jié) 分子晶體與原子晶體P66例1 下列各組物質(zhì)中，按沸點由低到高的順序排列正確的是()AH2O、H2S、H2Se、H2TeBCF4、CCl4、CBr4、CI4CCH4、C2H6、C4H10、C3H8DCO、N2、O2、Cl2P42新課程學(xué)習(xí)與測評第二節(jié) 分子晶體與原子晶體針對訓(xùn)練1.下列物質(zhì)的熔

8、、沸點高低的比較，正確的是()AHeI2 BSiCl4CCl4CPH3NH3 DCO2H2OP42新課程學(xué)習(xí)與測評第二節(jié) 分子晶體與原子晶體P44新課程學(xué)習(xí)與測評第二節(jié) 分子晶體與原子晶體3下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是()ANH3、HD、C10H8BPCl3、CO2、H2SO4CSO2、SO3、C60 DCCl4、Na2S、H2O2 CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過比較試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。 碳元素和硅元素處于元素周期表中同一主族，為什么CO2晶體的熔、沸點很低，而SiO2晶體的熔沸點很高？第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P6818010928S

9、iO共價鍵共價鍵第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P68二、原子晶體注：（1）構(gòu)成粒子:（2）粒子間的作用力：（3）結(jié)構(gòu)特點：思考：只由原子形成的晶體一定是原子晶體嗎？.概念：所有的相鄰原子間都以共價鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P68原子共價鍵 整塊晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是一個“巨分子”，又稱共價晶體。某些原子晶體的熔點和硬度原子晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺熔點/0C355030002700171014101211硬 度109.59.576.56.0第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P682.原子晶體的物理性質(zhì) 二、原子晶體熔點 ，硬度 ， 溶于一般

10、溶劑， 導(dǎo)電，延展性 。高難不差大3.常見的原子晶體類型(1)某些單質(zhì)：硼（B）、硅（Si）、鍺（Ge）、金剛石(2)某些非金屬化合物：碳化硅（SiC）、氮化硼（BN）(3)某些氧化物：二氧化硅（ SiO）、Al2O3晶體第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P68每個碳與相鄰_個碳以_鍵結(jié)合，形成_結(jié)構(gòu)。鍵角為_，碳原子采取了_雜化。最小碳環(huán)由_個C組成且不在同一平面內(nèi)，每個C被_個最小環(huán)共用,每個環(huán)平均擁有_個C，平均擁有_個C-C鍵。1mol金剛石中含有的C-C共價鍵數(shù) _mol。典型的原子晶體（1）金剛石 10928154pm鍵能：347.7kJ/mol熔點：大于35500C硬度：很大4共價鍵

11、正四面體10928sp36121/212第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P681晶體結(jié)構(gòu)晶胞示意圖第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P68（2） 二氧化硅 金剛石二氧化硅SiO在晶體中，每個Si與_個O以共價鍵結(jié)合，形成_結(jié)構(gòu)；每正四面體占有_個Si，_個O。故SiO2晶體中Si與O之為_。最小環(huán)上有_個原子（_個Si和_個O）。1molSiO2晶體中含_molSi-O鍵。典型的原子晶體4正四面體121：21266第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P684 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_ ，每個環(huán)完全擁有CC數(shù)為 。石墨中CC夾角為： 1200CC鍵長：1.421010 m

12、層間距：3.35 1010 m石墨及其結(jié)構(gòu)（混合型晶體）空間層狀結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)俯視圖23第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P76小結(jié)1： 金剛石、石墨的比較項目金剛石石墨晶體形狀晶體中的鍵或作用力由最少碳原子形成環(huán)的形狀與個數(shù)碳原子成鍵數(shù)每個環(huán)上鍵的平均數(shù)每個環(huán)上原子的平均數(shù)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?zhèn)€原子同面61/6=161/2=361/12=1/261/3=2小結(jié)2： 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 粒子間作用力熔沸點硬 度溶解性導(dǎo)電性熔化時破壞的作用力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

13、共價鍵分子間作用力很高較低很大較小不溶于任何溶劑部分溶于水不導(dǎo)電，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)電破壞共價鍵一定破壞分子間作用力（有時還破壞氫鍵，S8熔化還破壞共價鍵）某些原子晶體的熔點和硬度原子晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺熔點/0C355030002700171014101211硬 度109.59.576.56.0第二節(jié) 分子晶體與原子晶體課本P684.原子晶體的熔、沸點比較：(比較 )共價鍵結(jié)構(gòu)相似，半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔、沸點越高。如熔點:金剛石 碳化硅 晶體硅 1輕松判斷(1)分子晶體內(nèi)只有分子間作用力。()(2)分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高。

14、()(3)原子晶體內(nèi)的共價鍵的鍵能越大，熔、沸點越高。()(4)CO2和SiO2的中心原子的雜化方式相同。()P42新課程學(xué)習(xí)與測評第二節(jié) 分子晶體與原子晶體例2 在高壓下，用激光器加熱到1 800 K時，人們成功地制得了原子晶體“干冰”，其晶體結(jié)構(gòu)與SiO2相似，下列推斷中，正確的是()A原子晶體干冰有很高的熔、沸點，有很大的硬度B原子晶體干冰可以和氫氟酸反應(yīng)C原子晶體干冰硬度、耐磨性都不如水晶D每摩爾原子晶體干冰含2 mol CO鍵P43新課程學(xué)習(xí)與測評第二節(jié) 分子晶體與原子晶體針對訓(xùn)練2.已知：金剛石晶體硅碳化硅三者均屬于原子晶體，其熔點由高到低的順序是_(填序號)。P43新課程學(xué)習(xí)與測

15、評第二節(jié) 分子晶體與原子晶體例 下列說法正確的是()A分子晶體中一定存在范德華力和共價鍵，大多數(shù)熔點較低B分子晶體中一定存在范德華力，可能存在氫鍵C原子晶體中一定有共價鍵，大多易溶于水D原子晶體都不能導(dǎo)電，且受熱難熔化片面理解晶體中粒子間存在的相互作用力及性質(zhì) P43新課程學(xué)習(xí)與測評第二節(jié) 分子晶體與原子晶體P44新課程學(xué)習(xí)與測評第二節(jié) 分子晶體與原子晶體1碳化硅(SiC)晶體、氮化硼(BN)晶體在熔融時均不導(dǎo)電，難溶于水，常用作耐高溫材料，由此推知，它們屬于()A離子晶體 B分子晶體C原子晶體 D無法判斷P44新課程學(xué)習(xí)與測評第二節(jié) 分子晶體與原子晶體2下列說法正確的是()A冰融化時，分子中

16、HO鍵發(fā)生斷裂B分子晶體中，共價鍵的鍵能越大，該分子晶體的熔點、沸點一定越高C分子晶體中，分子間作用力越大，該物質(zhì)越穩(wěn)定D原子晶體中，共價鍵越強(qiáng)，晶體的熔點、沸點越高P44新課程學(xué)習(xí)與測評第二節(jié) 分子晶體與原子晶體4下列晶體性質(zhì)的比較中錯誤的是()A熔點：金剛石晶體硅B沸點：NH3PH3C硬度：白磷冰二氧化硅D熔點：SiI4SiBr4SiCl4P44新課程學(xué)習(xí)與測評第二節(jié) 分子晶體與原子晶體5下列說法正確的是()A原子晶體中只存在非極性共價鍵B稀有氣體形成的晶體屬于分子晶體C干冰升華時，分子內(nèi)共價鍵會發(fā)生斷裂D金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定不可能是原子晶體P44新課程學(xué)習(xí)與測評第二節(jié) 分

17、子晶體與原子晶體6有下列物質(zhì)：水晶冰醋酸氧化鈣白磷晶體氬氫氧化鈉鋁金剛石過氧化鈉碳化鈣碳化硅干冰過氧化氫。根據(jù)要求填空：(1)屬于原子晶體的化合物是_。(2)直接由原子構(gòu)成的晶體是_。(3)直接由原子構(gòu)成的分子晶體是_。(4)由極性分子構(gòu)成的晶體是_，屬于分子晶體的單質(zhì)是_。(5)在一定條件下，能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)變化的是_，受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是_，受熱熔化需克服共價鍵的是_。P19活頁作業(yè)第二節(jié) 分子晶體與原子晶體3. 下列關(guān)于物質(zhì)熔點高低的比較中，正確的是()ACl2I2BSiCl4CCl4CNH3CH3(CH2)2CH3P19活頁作業(yè)第二節(jié) 分子晶體與原子晶體4下列性質(zhì)適合于分子

18、晶體的是()A熔點為1 070 ，難溶于水，硬度較大B熔點為1 031 ，液態(tài)不導(dǎo)電，機(jī)械強(qiáng)度高C熔點為112.8 ，沸點為444.6 ，易溶于四氯化碳D熔點為97.81 ，密度為0.97g/cm3，質(zhì)軟且能導(dǎo)電P19活頁作業(yè)第二節(jié) 分子晶體與原子晶體5氮化硼是一種新合成的結(jié)構(gòu)材料，它是一種超硬、耐磨、耐高溫的物質(zhì)。下列各組物質(zhì)熔化時所克服的粒子間作用力與氮化硼熔化所克服的粒子間作用力都相同的是()A碘和金剛石 B碳化硅和水晶C冰和干冰 D苯和萘P19活頁作業(yè)第二節(jié) 分子晶體與原子晶體6水分子間可通過氫鍵彼此結(jié)合而形成(H2O)n，在冰中n值為5，即每個水分子被其他4個水分子包圍形成變形四面體

19、，右圖所示為(H2O)5單元，由無限個這樣的四面體通過氫鍵構(gòu)成一個龐大的分子晶體，即冰。下列有關(guān)敘述正確的是()A1 mol冰中含有4 mol氫鍵 B1 mol冰中含有45 mol氫鍵C平均每個水分子只含有2個氫鍵D平均每個水分子只含有5/4個氫鍵P19活頁作業(yè)第二節(jié) 分子晶體與原子晶體7據(jù)報道科研人員應(yīng)用計算機(jī)模擬出結(jié)構(gòu)類似C60的物質(zhì)N60。已知：N60分子中每個氮原子均以NN鍵結(jié)合三個N原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；NN鍵的鍵能為167 kJmol1。(1)N60分子構(gòu)成的晶體為_ 晶體，其熔、沸點比N2_(填“高”或“低”)，原因是_。(2)1 mol N60分解成N2時吸收或放出的熱量是_kJ(已知NN鍵的鍵能為942 kJmol1)，表明穩(wěn)定性N60_(填“”“”或“P20活頁作業(yè)第二節(jié) 分子晶體與原子晶體(2)下圖立方體中心的“”表示硅晶體中的一個原子，請在立方體的頂點用“”表示出與之緊鄰的硅原子。P20活頁作業(yè)第二節(jié) 分子晶體與原子晶體(3)工業(yè)上高純硅可通過下列反應(yīng)制?。篠iCl4(g)2H2(g) Si(s)4HCl(g)該反應(yīng)的反應(yīng)熱H_kJmol1。高溫化學(xué)鍵SiOSiClHHHClSiSiSiC鍵能/kJmol1460360436431176347236