分子晶体与原子晶体 课件 高中化学课件
《分子晶体》课件
在生物学中的应用
分子晶体在生物学中也有着广泛的应用,如用于研究生物大分子的结构和功能。生物大分子如蛋白质 、核酸和多糖等具有复杂的结构和功能,通过研究和了解它们的结构和功能,可以更好地理解生命过 程和疾病机制。
对称面
某些分子晶体中存在对称 面,使得晶体具有对称性 。
对称中心
某些分子晶体中存在对称 中心,使得晶体具有对称 性。
03
分子晶体的分类
有机分子晶体
总结词
有机分子晶体是指由有机分子构成的晶体,其结构单元是碳原子和氢原子等有 机元素。
详细描述
有机分子晶体在自然界中广泛存在,如蛋白质、核酸等生物大分子都是有机分 子晶体。此外,许多塑料、合成纤维等高分子材料也是有机分子晶体。这些晶 体的结构和性质与构成它们的有机分子密切相关。
《分子晶体》ppt课 件
目 录
• 分子晶体简介 • 分子晶体的结构 • 分子晶体的分类 • 分子晶体的应用 • 分子晶体的未来发展
01
分子晶体简介
分子晶体的定义
01
分子晶体是由分子通过分子间作 用力(范德华力)相互结合形成 的晶体。
02
分子晶体中不存在离子或共价键 的结合,而是分子与分子之间的 相互作用。
详细描述
科研人员正在探索新型的分子晶体材 料,这些材料具有更高的稳定性、更 优秀的物理和化学性能,能够满足各 种高科技领域的需求。
分子晶体在新能源领域的应用
总结词
分子晶体在新能源领域的应用前景广 阔,如太阳能电池、燃料电池等。
详细描述
分子晶体与原子晶体PPT课件
② 分子晶体熔化时一般只破坏分子间作 用力,不破坏化学键,也有例外,如S8
(2)较小的硬度;
(3)一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。 有些在水溶液中可以导电.
➢原因:分子间作用力较弱
.
14
5、典型的分子晶体:
(1)所有非金属氢化物:H2O,H2S,NH3, CH4,HX
(1)范德华力
(2)分子间氢键
.
26
讨论
CO2和SiO2的一些物理性质如下所示,通过 比较,判断SiO2晶体是否属于分子晶体。
CO2 SiO2
熔点/oC -56.2 1723
状态(室温) 气态 固态
结论:SiO2不是分子晶体。 那么SiO2是什么晶体呢?
.
27
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。
.
24
〖思考2〗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, 导致晶体冰中有相当大的空隙,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。
.
25
〖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:
7
一、分子晶体
一、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。
构成分子晶体的粒子:分子,
粒子间的相互作用:分子间作用力。
分子晶体熔化时:
一般只破坏分子间作用力,
无机化学——原子晶体与分子晶体
B
B
C A
A
面心立方 紧密堆积
六方紧密堆积
Body-centered cubic cell (BCC)
体心立方紧密堆积 CN=12,利用率 =68% K、Rb、Cs、Li、 Na A B
A
体心立方 紧密堆积
7.4.2 金属键 金属键:金属原子的价电子可以完全失去成为自由电子,并在 晶格中运动,自由电子把金属阳离子胶合成金属晶体,这种胶 合作用就叫金属键。金属键无饱和性和方向性。
氯化氢、氨、三氯化磷、冰等由极性键构成的极性分子,晶体 中分子间存在色散力、取向力、诱导力,有的还有氢键,所以 它们的结点上的粒子间作用力大于分子量相近的非极性分子之 间的引力。
分子晶体的特性 分子晶体是以独立的分子出现的 ,化学式就是分子式。
分子晶体可以是非金属单质,如卤素、H2、N2、O2; 非金属化合物,如CO2、H2S、HCl、HN3等 绝大多数有机化合物,稀有气体的晶体
7.6.3 离子极化对物质性质的影响 一、离子的电子构型
外层电子结构 电子构型 阳离子实例
ns2np6
8
Na+, Mg2+,Al3+,Ti4+
ns2np6 nd1-9
9-17
Cr3+,Mn2+,Fe3+,Cu2+
ns2np6 nd10
18
Ag+,Zn2+,Cd2+,Hg2+
s2p6d10ns2
18+2
7.3 原子晶体与分子晶体 Atomic Crystals
在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以极强的 共价键相结合,如单质硅(Si)、二氧化硅(SiO2)、碳化 硅(SiC)金刚砂、金刚石(C)和氮化硼BN(立方)等。
分子晶体原子晶体
)
B、能溶于CS2,熔点112.8 ℃ ,沸点444.6 ℃ C、熔点1400 ℃ ,可做半导体材料,难溶于水
D、熔点97.81 ℃ ,质软,导电,密度0.97g/cm3
2、下列属于分子晶体的一组物质是(B )
A、CaO、NO、CO B、CCl4、H2 O2、He C、CO2、SO2、NaCl
《拓展》干冰兴趣实验
第二块“冰”,既熟悉又神秘的冰 思考与交流:
同一物质,一般 固态时比液态时 密度大。
那冰的密度为何 比水小呢?
阅读教材66页第一段的文字和观 pm
冰晶体中 位于中心 的一个水 分子周围 有4个水 分子。
思考与交流:
冰的密度为什么比水小?
冰晶体中水分子间存在大量氢键,氢键具有 方向性,使位于中心的一个水分子与周围4个位 于四面体顶角方向的水分子形成氢键,使得冰晶 体的结构中留有相当大的空隙,而水中尽管也有 氢键,但氢键数目比冰少得多,所以反而堆积紧 密些,密度比冰大。冰这种堆积不属于分子密堆 积。
金刚石的结构特征 在金刚石晶体里 ①每个碳原子都采取sp3杂化,被相邻的4个碳原子 包围,以共价键跟4个碳原子结合,形成正四面体, 被包围的碳原子处于正四面体的中心。 ②这些正四面体向空间发展,构成一个坚实的,彼 此联结的空间网状晶体。 ③金刚石晶体中所有的C—C键长相等,键角相等( 109°28’); ④晶体中最小的碳环由6个碳组成,且不在同一平面 内; ⑤晶体中每个C参与了4条C—C键的形成,而在每条 键中的贡献只有一半,故C原子与C—C键数之比为 1 :(4 x ½)= 1:2
• 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?
分子晶体与原子晶体
一、分子晶体
回顾:分子间作用力(分子与分子之间的相互作用),存在于分子之间。
分子间作用力
范德华力 氢键
分子间作用力大小的影响因素:
①相对分子质量:同类型分子,相对分子质量越大, 分子间作用力越大。
②分子的极性:分子的极性影响分子间作用力,极性>非极性。
分子通常指的是小分子,不是指高分子。
• 典型的分子晶体:
对于组成和结构相似、晶体中又不含氢键的物质来说,相对分子质量增大, 分子间作用力增强,熔沸点升高。
对于分子间不含氢键的物质来说,由于分子间的作用力无方向性也使得分子 在堆积时会尽可能利用空间并采取紧密堆积方式,这一点与金属晶体和离子晶体 相似,分子的形状、极性以及氢键的存在都会影响分子的堆积方式。
思考与交流
小结:怎么比较晶体的熔点呢?
三、晶体熔、沸点的比较 (1)不同类型晶体熔、沸点的比较: ①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律:
原__子__晶__体_____>_离__子__晶__体____>_分__子__晶__体____。 ②金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点
很高,汞、铯等熔、沸点很低。
晶胞
金刚石中 每个C原子都以SP3杂化轨道与周围4个碳原子以共价键结合,构成正四面体。 C—C键间的夹角为109.5°。因为中心原子周围排列的原子的数目是有限的,所以这 种比较松散的排列与金属晶体和离子晶体中的紧密堆积排列有很大的不同。
(1)每个碳与①________以共价键结合,形成正四面体结构 (2)键角均为②________ (3)最小碳环由③____个C组成且六原子不在同一平面内 (4)每个C参与4条C—C键的形成,C原子数与C—C键之比为④______
阴离子,如金属晶体。 (4)易误认为金属晶体的熔点比分子晶体的熔点高,其实不一定,如Na
高中化学3.2分子晶体与原子晶体K1 K2优秀课件
干冰晶体中,每个CO2分子周围,离该分子最近且距离相 等的CO2分子有12个CO2分子?
65
87
31
42
〔2〕冰 晶体的结构如以下图所示
构成冰晶体的结构微粒是H2O 分子,微粒间的相互作用力主要 是氢键〔也存在范德华力〕 在冰的晶体中,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,这样的排列使冰晶 体中的水分子的空间利用率不高, 留有相当大的空隙。
〔2〕 SiO2
观察SiO2晶体结构
SiO2中每个Si与4个O结合构成 正四面体,同时每个O与2个Si结合。
SiO2晶体中, Si原子与O原子个数比为: 1﹕(4×1/2)=1﹕2 Si原子个数与Si—O键数之比为: 1﹕4 注意:原子晶体中不存在单个分子,它的化学式代表 晶体中各构成粒子的个数比,而不代表真实的分子组成。
二、原子晶体
1.结构特点: (1)构成晶体粒子:原子
晶体熔化 破坏它
(2)晶体里粒子间的作用:共价键。
2.定义:在晶体里,所有相邻原子都以共价键相结合而形成三 维网状结构的晶体。
3.原子晶体性质的共性: 熔点高,硬度大,难溶于一些常见的溶剂
4 .常见原子晶体 〔1〕金刚石 在金刚石晶体中,
每个C与多少个C成键? 4 C采取何种杂化方式? SP3杂化 形成怎样的空间结构? 正四面体的立体网状结构 键角? 109°28′
C. 金刚石和HCl
D. CCl4和KCl
例题2.C60、金刚石和石墨的结构模型如以下图所示〔石墨仅表 示出其中的一层〕
〔1〕C60、金刚石和石墨三者互为 A、同分异构体 C、同系物
B
;
B、同素异形体
D、同位素
〔2〕固态时,C60属于 分子 〔填“离子〞、“原子〞或 “分子〞〕晶体;
第三章 第二节 第1课时 分子晶体 高二化学人教版(2019)选择性必修2课件
01
分子晶体
二、分子晶体的物理性质
知识小结:分子晶体熔沸点的比较
①组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越 大,熔沸点越高。 ②若分子间存在氢键,则分子间作用力较大,熔沸点较高。 ③相对分子质量相近时,分子极性越大,熔沸点越高。 ④有机物的同分异构体中,支链数越多,熔沸点越低。
01
01
分子晶体
三、分子晶体的结构特征
科学 ∙ 技术 ∙ 社会 天然气水合物——一种潜在的能源
天然气分子藏在水分子笼内
01
分子晶体
例4. 正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体,层内的H3BO3 分子通过氢键相连(如图所示)。下列有关说法正确的是( D ) A.正硼酸晶体不属于分子晶体 B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关 C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构 D.含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
分子晶体
二、分子晶体的物理性质
例3.下列性质适合于分子晶体的是( C )
①熔点1070 ℃,易溶于水,水溶液导电
②熔点10.31 ℃,液态不导电,水溶液导电
③能溶于CS2,熔点112.8 ℃,沸点444.6 ℃ ④熔点97.81 ℃,质软、导电,密度为0.97 g·cm-3
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
当冰刚刚融化为液体水时,热运动使冰的结构部分解体,水分 子间的空隙减小,密度增大,超过4℃时,由于热运动加剧,分 子间距离加大,密度逐渐减小。
01
分子晶体
三、分相似,但H2S晶体中,一个H2S分子周围有12 个紧邻分子,而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子,为什么?
例2.正误判断 (1)组成分子晶体的微粒是分子,在分子晶体中一定存在共价键和 分子间作用力( × ) (2)分子晶体熔化时一定破坏范德华力,有些分子晶体还会破坏氢 键( √ ) (3)分子晶体熔化或溶于水均不导电( × ) (4)分子晶体的熔、沸点越高,分子晶体中共价键的键能越大( × ) (5)水分子间存在着氢键,故水分子较稳定( × ) (6)H2SO4为强电解质,硫酸晶体是能导电的( × ) (7)SiCl4晶体是分子晶体,熔点高于CCl4( √ )
离子晶体、分子晶体、原子晶体
ClNa+
二、分子晶体
分子间作用力和氢键:(氢键的形成过程)
分子间作用力和氢键对一些物质的熔、沸点的关系
分子晶体:
分子间通过分子间作用力相 结合的晶体,叫做分子晶体。 实例:如干冰 定义:
分子晶体的物理性质:
熔、沸点低,硬度小,在水 形成分子晶体的物质:
中的溶解度存在很大的差异。 H2、Cl2、He 、HCl 、H2O、CO2等
原子晶体的物理性质:
熔沸点很高,硬度很大,难溶于水,一般不导电。
常见的原子晶体:
金刚石、金刚砂(SiC)、晶体硅、石英(SiO2)
Si
o
180º
109º 28´
共价键
109º 28´
共价键
小结
1、离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较: 晶体类型 结 构成晶体粒子 构 性
熔、沸点 导电性 粒子间的相互 作用力
离子晶体
分子晶体
原子晶体
硬 度
质
溶解性
2、化学键和分子间作用力的比较:
化学键 概念 能量 性质影响 分子间作用力
3、影响晶体物理性质的因素:
影
离子晶体 分子晶体 原子晶体
响
因 素
共价键
氢键
氢键的形成过程
返回
温度/℃ H2O 温度/100 ℃ 沸点/℃ 250 75 沸点 250 熔点 CBr 200 沸点 4 × × 50 200 150 I2 CI4 150 25 HF 100 CCl 熔点 × 100 4 × CBr4 I 0 H2Te 50 2 100 150Br 50 SbH3 2 -25 0 2Se 200 300 400 H 500 × NH3 100 H S HI 0 Br 2 2 200 -50 50 250 -50 CCl4 -50 × AsH Cl 3 相对分子质量 SnH4 2 -100 HCl 相对分子质量 -100 -75 HBr CF × Cl 4 2 -150 × PH3 GeH4 -150 × -100 -200 F2 CF 4 SiH 4× -200 -125 F2 -250 -250
分子晶体和原子晶体
HXC60P106, P1010都形成分子晶体,只有很少的一部分和______SiO2,碳化硅,第二节分子晶体和原子晶体一、分子晶体(一)、概念:分子间以______________________ (_____________ , ________________ )相结合的晶体叫分子晶体。
注意:(1)构成分子晶体的粒子是 ______________________ 。
(2 )在分子晶体中,分子内的原子间以结合,而相邻分子靠或相互吸引。
(3 )范德华力化学键的作用:(4 )分子晶体熔化破坏的是O(二)•分子晶体的物理特性:(1)___ 的熔点和沸点,(2) ______________ 的硬度,________ 挥发, _________ 升华(3)—般都是________ 体,固体和熔融状态都__________________ 导电。
(4)分子晶体的溶解性与溶质和溶剂的分子的___________________ 相关一一____________________思考:1、为什么分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小?原因:分子晶体发生这些变化时_只破坏 __________________________ , ________________ 很弱,克服它时需要的能量小。
所以分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小。
2、为什么分子晶体在晶体和熔融状态均不导电?它们在晶体和熔融状态均不存在_______________________ 。
部分分子晶体溶于水在水分子作用下发生_____________ 导电,如HCI, H2S04 ;有些溶于水与水反应生成_______________________________ 而导电,晶体硼等。
)(四)分子晶体结构特征1. ______________________________ __ 分子密堆积每个分子周围有______________ 个紧邻的分子,如:C60、干冰、12、02——不具有分子密堆积特征P1,CH4,2,冰中1个水分lmol冰周I韦]有mol氢键。
分子晶体和原子晶体ppt
4.下列物质的熔点高低顺序正确的是( ) A.HF < HCl < HBr B.金刚石 < 碳化硅 < 晶体硅 C.I2 > SiO2 D.H2O > H2S SO2 < SeO2
D
二、原子晶体
Si
O
Si
O
O
O
O
共价键
2. 二氧化硅晶体
分子晶体、原子晶体熔沸点的比较:
不同类型的晶体 原子晶体 > 分子晶体 相同类型的晶体 (1)分子晶体 分子间作用力越大,熔沸点越高 (2)原子晶体 原子间的共价键越强,熔沸点越高
思考 交流: 决定分子晶体及原子晶体熔沸点高低的因素各是什么?如何比较分子晶体与原子晶体的熔沸点高低?
类型 比较
分子晶体
原子晶体
构成晶体的微粒
微粒间的作用力
物理性质
熔沸点
硬度
导电性
溶解性
典型实例
分子晶体和原子晶体对比
归纳总结
B
课堂训练
1.下列各组物质属于分子晶体的是( ) A.SO2 SiO2 P2O5 B.PCl3 CO2 H2SO4 C.SiC H2O NH3 D.HF CO2 Si
A
2.下列说法正确的是 ( ) A.由原子构成的晶体不一定是原子晶体 B.分子晶体中的分子间可能含有共价键 C.分子晶体中一定有共价键 D.分子晶体中分子一定紧密堆积
D
下列晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( ) SO2与SiO2 CO2与H2O HCl与金刚石 CCl4与SiC
冰晶体的结构特点
分子非密堆积
冰的结构
想一想
碳元素和硅元素处于同一主族,为什么CO2晶体的熔、沸点很低,SiO2晶体的熔、沸点很高?
人教版高中化学选修三分子晶体与原子晶体课件
•
7.很显然,作者的目的不是为了证明 其他生 物比人 类更高 明,也 不只是 为我们 提供生 物交流 技术方 面的有 趣知识 ,更是 以一个 医学家 、生物 学家的 睿智和 敏锐的 洞察力.
•
8.对传统生物学过分强调个体行为和 动物本 能的观 点进行 了反思 ,也对 人类盲 目自大 、不能 充分认 识自身 生存危 机作出 了警示 。
•
9. 人类虽然最终脱颖而出,主宰了这 个世界 ,但人 类的行 为方式 还具有 和其他 社会性 生物相 类似的 特点, 还需要 联合, 需要团 结,才 能源源 不断地 产生智 慧,克 服自身 发展面 临的种 种困境 ,推动 社会进 步。
分子晶体有哪些物理特性,为什么?
3、物理特性:
(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
干冰的晶体结构图
数 一 数
分子的密堆积
(与CO2分子距离最近的 CO2分子共有??个 )
分子的非密堆积
氢键具有方向性
冰中1个水分子周围有4个水分子
构成晶体的粒子是原子
• 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
(1)熔点和沸点高;
(2)硬度大;
(3)一般不导电;
(4)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物理性质。
3、常见的原子晶体(课本P69页)
冰的结构
结束
4、晶体结构特征
(1)密堆积 只有范德华力,无分子间氢键——分子
密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12 个紧邻的分子,如:C60、干冰 、I2、O2。
高中化学必修三 分子晶体和原子晶体
思考:你怎么理解 “巨分子” “共价晶体
”? 2、结构特点:
(1)构成粒子:原子。
三态变化、 化学反应 都破坏它
(2)粒子间的作用:共价键。
3、原子晶体的物理特性及影响因素:
–熔点和沸点很高 –硬度大(金刚石在自然界中硬度最大) –一般不导电 –难溶于一些常见的溶剂
分子的非密堆积 氢键具有方向性
氢键具有饱和性 冰的结构 冰中1个水分子周围有4个水分子
排列方式:冰晶体与C60、CO2相比,结构上有何特点? 对性质有何影响?
冰晶体
✓液态水中有无氢键?和冰在结构上有何区别? 这种区别导致冰融化成水时体积有何变化?密度呢?
6、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
分子的密堆积
每个CO2分子周围有12个CO2分子
分子的密堆积
O2的晶体结构
C60的晶胞
(与每个分子距离最近的相同分子共有12个 )
6、分子晶体的结构特征
(1)只有范德华力,无分子间氢键-分子密堆积
分子密堆积-- 每个分子周围有 :C60、干冰 、O2
个紧邻的分子。 如
• 冰晶体中,每个水分子周围有几个紧邻的分子? 他们是什么样的空间关系?为什么会这样排列?
分子间: 分子间作用力(范德华力、氢键)
4、分子晶体物理性质的共性: 熔点低、易升华、硬度小
导电性: 通常,晶体本身不导电,熔融状态也 不能导电,但某些分子晶体的水溶液能导电。
溶解性: 相似相溶原理
思考:以下晶体中哪些属于分子晶体?
S、 H2SO4、 C60、 尿素、 He 、 NH3、 SiO2、 SO2、 P4O6、 P、 Cl2、 C(金刚石)、 H2S、 冰醋酸
分子晶体与原子晶体ppt课件演示文稿
典 型 例
(2)二氧化硅
①在晶体中每个硅原子 ②由于氢键的 和4个氧原子形成4个 存在迫使在 共价键;每个氧原子 典 四面体中心 与2个硅原子相结合。 型 的每个水分 故SiO2晶体中硅原子 例 子与四面体 与氧原子按1∶2的比 子 顶点的4个相 例组成。 邻的水分子 ②最小环上有12个原子 相互吸引。 。
较小 很大 固态和熔化时都 不导电,但某些 固态和熔化时 分子晶体溶于水 都不导电
晶体类 型
分子晶体 (1)干冰
原子晶体 (1)金刚石
典型例 子
①在晶体中每个碳原 ①每个晶胞中有4 子以4个共价键对 个CO 分子,12 称地与相邻的4个
晶 体 类 型
分子晶体
原子晶体 ③最小环上有6个碳原 子。 ④晶体中C原子个数 与C—C键数之比为
晶体类 •
分子晶体 原子晶体 型 分子晶体与原子晶体的比较 相邻原子间以共 分子间通过分子 价键结合而形 成的具有空间 立体网状结构 的晶体
定义
间作用力时需 克服的作 用力 熔、沸 点 硬度 物 理 性 导电性
分子晶体 原子晶体 分子间作用力(氢 共价键(极性键、 键、范德华力) 非极性键) 较弱的分子间作 用力 较低 很强的共价键 很高
• 2. 美国《科学》杂志曾报道:在40 GPa的高 压下,用激光加热到1 800 K,人们成功制得 了原子晶体CO2,下列对该物质的推断一定不 正确的是( ) • A.该原子晶体中含有极性键 • B.该原子晶体易汽化,可用作制冷材料 • C.该原子晶体有很高的熔点、沸点 • D.该原子晶体硬度大,可用作耐磨材料
• 2.属于分子晶体的物质 • (1)所有 非金属氢化物,如 H2O 、 NH3 、 CH4 等。 • (2)部分 非金属单质 ,如卤素(X2)、O2、N2、 白磷(P4)、硫(S8)、稀有气体等。 • (3)部分 非金属氧化物 , 如 CO2 、 P4O6 、 P4O10 、 SO2等。 • (4) 几乎所有的 酸,如 HNO3 、 H2SO4 、 H3PO4 、 有机物的晶体 H2SiO3等。 • (5)绝大多数 ,如苯、乙醇。
分子晶体与原子晶体 课件
BC
C、分子间距离
D、分子间的氢键
3、冰醋酸固体中不存在的作用力是( A ) A、离子键 C、非极性键 B、极性键 D、范德华力
⑤晶体中每个C参与了4条C—C键的形成,而在每条键中的贡献只 有一半,故C原子与C—C键数之比为:1 :(4 x ½ )= 1:2
白球表示 硅原子
3、特性
干冰的晶体结构图
晶体氦
【总结运用】
1、你可以从哪些角度判断一种晶体为原子晶体?
结构 (1)构成晶体的微粒都是原子
(2)微粒间的作用都是共价键
二、原子晶体
1、定义 2、常见原子晶体
典型的原子晶体
金刚石的结构特征:在金刚石晶体里
①每个碳原子都采取SP3杂化,被相邻的4个碳原子包围,以 共价键跟4个碳原子结合,形成正四面体,被包围的碳原子处于正 四面体的中心。 ②这些正四面体向空间发展,构成一个坚实的,彼此联结的空间网 状晶体。 ③金刚石晶体中所有的C—C键键长相等,键角相等(109°28’); ④晶体中最小的碳环由6个碳组成,且不在同一平面内;
NaCl晶胞
金刚石
CO2晶胞
I2
CO2晶胞
一、分子晶体
1、定义
①、组成粒子 ②、粒子作用
③、堆积方式
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
分子的非密堆积
氢键具有方向性
冰中1个水分子周围有4个水分子
冰的结构
2、常见分子晶体
3、特性
4、分子晶体熔沸点比较
(1)熔点和沸点很高 性质 (2)硬度很大
【拓展训练】
1、分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型:
A、碳化铝,黄色晶体,熔点2200℃,熔融态不
第三章晶体结构
三.其它晶体结构 1.金刚石结构
金刚石结构为面心立方格 子,碳原子位于面心立方的所 有结点位置和交替分布在立方 体内的四个小立方体的中心, 每个碳原子周围都有四个碳, 碳原子之间形成共价键。
一.面心立方紧密堆积结构
4. CaTiO3(钙钛矿)型结构 钙钛矿结构的通式为ABO3,其中,A2+ 、B4+或A1+ 、B5+金
属离子。CaTiO3在高温时为立方晶系,O2-和较大的Ca2+作面心 立方密堆,Ti4+填充于1/4的八面体空隙。Ca2+占据面心立方的 角顶位置。O2-居立方体六个面中心,Ti4+位于立方体中心。Z=1, CNCa2+=12 CNTi4+=6 ,O2-的配位数为6 (2个Ti4+和 4个Ca2+)。
一.面心立方紧密堆积结构 1. NaCl型结构
Cl-呈面心立方最紧密堆积,Na+则填充于全部的八面体空隙
中,(即阴离子位于立方体顶点和六个面的中心,阳离位于立
方 体 的 中 心 和 各 棱 的 中 央 ) 。 两 者 CN 均 为 6 , 单 位 晶 胞 中 含 NaCl的个数Z=4 ,四面体空隙未填充。
一.面心立方紧密堆积结构 2. β-ZnS(闪锌矿)型结构
S2-位于面心立方的结点位置,Zn2+交错地分布于立方体内 的1/8小立方体的中心,即S2-作面心立方密堆,Zn2+填充于1/2的 四面体空隙之中,CN均为4,Z=4。β -ZnS是由[ZnS4]四面体以 共顶的方式相连而成。
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第二节 分子晶体与原子晶体
第一课时
• 教学目标: • 了解分子晶体的晶体结构模型及其性质的 一般特点。 • 理解分子晶体的晶体类型与性质的关系 • 了解分子间作用力对物质物理性质的影响 • 了解氢键及其物质物理性质的影响。
课前自主学案
• 一、分子晶体 • 1.结构特点 • (1)构成微粒及微粒间的作用力
2、常见原子晶体
①某些非金属单质: 硼(B)、硅(Si) 锗(Ge)、金刚石(C)等
②某些非金属化合物:
SiC、BN、SiO2、Al2O3等
3、结构特征
晶体中只存在共价键,无单个分子存在; 晶体为空间网状结构。 二氧 化硅 金刚石
4、原子晶体的物理性质
熔沸点高
硬度大 一般不导电 难溶于溶剂
在SiO2晶体中,每个Si原子和( 4 )个O原 子形成( 4 )个共价键即每个Si原子周围 结合( 4 )个O原子;同时,每个O 原子和 ( 2 )个Si原子相结合。在SiO2晶体中,最 小的环是( 12 )元环。( 没有 )单个的 SiO2分子存在。
• 2.属于分子晶体的物质 非金属氢化物 • (1)所有_________ ,如H2O、NH3、CH4等。 • (2)部分非金属单质,如卤素(X2)、O2、N2、白磷 (P4)、硫(S8)、稀有气体等。 • (3)部分____________,如CO2、P4O6、P4O10、 SO2等。 非金属氧化物 • (4)几乎所有的____,如HNO3、H2SO4、H3PO4、 酸 H2SiO3等。 • (5)绝大多数有机物的晶体,如苯、乙醇。
一、分子晶体
1、分子晶体
概念: 只含分子的晶体 组成微粒:分子 化学式就是分子式 粒子间作用力: 分子内原子间以共价键结合 相邻分子间靠分子间作用力(范德 华力、氢键)相互吸引
2、常见的分子晶体
①所有非金属氢化物 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绝大多数有机物的晶体
3、结构特征
7.已知氯化铝的熔点为190℃(2.202×lO5Pa),但它在 180℃即开始升华。 共价化合物 。(填“离子化合物”“共 (1)氯化铝是____________ 价化合物”) (2)无水氯化铝在空气中强烈的“发烟”,其原因是 _____________________________________________ 氯化铝与空气中的水蒸气发生水解反应产生HCl气体, HCl在空气中形成酸雾而“发烟”。 _____________________________________________ 。 (3)设计一个可靠的实验,判断氧化铝是离子化合物 还是共价化合物。你设计的实验是 在其熔融状态下,试验其是否导电;若不导电是共价化合物。 ______________________________________________ 。 (4)在500K和1.01×105Pa时,它的蒸气密度(换算为标 准状况时)为11.92g· L-1,试确定氯化铝在蒸气状态时的 Al2Cl6 化学式为____________ 。
3.下列分子晶体:①H2O ②HCl ③ HBr ④HI ⑤CO ⑥N2 ⑦H2熔沸点由高到低的顺序是( C ) A.①②③④⑤⑥⑦ B.④③②①⑤⑥⑦ C.①④③②⑤⑥⑦ D.⑦⑥⑤④③②①
4.当S03晶体熔化或气化时,下述各项中发生变化 的是( BD ) A.分子内化学键 B.分子间距离 C.分子构型 D.分子间作用力 5.下列过程中,共价键被破坏的是( D ) A.碘升华 B.溴蒸气被木炭吸附 C.酒精溶于水 D.HCl气体溶于水 6.下列有关共价化合物的说法:①具有较低的熔、沸 点 ②不是电解质 ③固态时是分子晶体 ④都是由 分子构成 ⑤液态时不导电,其中一定正确的是( D ) A.①③④ B.②⑤ C.①②③④⑤ D.⑤
2
mol氢键?
②H2O的熔沸点比H2S高还是低?为 什么? 氢键
第二课时
• 了解原子晶体的晶体结构模型及其性质的 一般特点。 • 理解原子晶体的晶体类型与性质的关系
二、原子晶体
1、原子晶体
概念:原子间以共价键相结合而形成 空间网状结构的晶体 ,又称共价晶体
组成微粒:原子 无分子式 化学式表示原子最简整数比 粒子间作用力: 共价键
范德华力 分子间作用力 氢键
①若分子间只有范德华力时
以1个分子为中心,周围有12个紧邻分子,即 分子密堆积结构
CO2 干冰 晶胞
②若分子间主要为氢键时
以1个分子为中心,周围有4个相邻分子,即 分子非密堆积结构。如:HF 、NH3、冰等
氢键具有方向性
4、物理小 固态和熔融状态时都不导电 只有酸的水溶液有的导电 相似相溶原理
练习
1、下列物质属于分子晶体的化合物是( C )
A、石英
B、硫磺
C、干冰
D、食盐
2、干冰气化时,下列所述内容发生变化的是 A、分子内共价键 B、分子间作用力
BC
C、分子键距离
D、分子间的氢键
3、冰醋酸固体中不存在的作用力是( A ) A、离子键 C、非极性键 B、极性键 D、范德华力
4、水分子间存在着氢键的作用,使 水分子彼此结合而成(H2O)n。在 冰中每个水分子被4个水分子包围形 成变形的正四面体,通过“氢键”相 互连接成庞大的分子晶体,其结构如 图:试分析: ①1mol 冰中有
练习: 1.下列性质适合于分子晶体的是( BC ) A.熔点1070℃,易溶于水,水溶液导电 B.熔点10.31 ℃,液态不导电、水溶液能导电 C.易溶于CS2、熔点112.8 ℃,沸点444.6℃ D.熔点97.81℃,质软、导电、密度0.97g/cm3 2.共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不 同作用方式,下列物质中,只含有上述一种作用的是 ( B ) A.干冰 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.碘
分子
分子间作用力
• (2)微粒堆积方式 • ①若分子间只有范德华力,则分子晶体有______ 分子密堆积 12 特征,即每个分子周围有___个紧邻分子。 • ②若分子间含有其他作用力,如氢键。由于氢键 具有_____,使分子不能采取密堆积的方式,则每 方向性 个分子周围紧邻的分子要少于 12个。如冰中每个 水分子周围只有4个紧邻的水分子。