分子晶体 (505)
分子晶体_课件
典型分子晶体
典型的分子晶体有哪些 ?(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、O2、S8、C60、稀有气体等 ;(3)部分_非___金__属__氧__化___物__,如CO2、SO2、P4O6、P4O10等 ;(4)几乎所有的_酸___,如HNO3、H2SO4、H3PO4等 ;(5)绝大多数__有__机__物___的晶体,如蔗糖、乙醇等 。
干冰就是CO2的晶体,外观像冰,硬度也和冰相似,而熔 点比冰低得多,易升华(想想为什么),在工业上广泛用 作制冷剂。
分子晶体的结构特征
(2)分子非密堆 积此时分子间有氢键——氢键具有方向性和饱和性,使晶体中
的空间利用率不高,留有相当大的空隙。这种晶体不具有分 子密堆积特征,如:HF、NH3、冰等。
444.6 ℃
C.熔点1400 ℃ ,可做半导体材料,难溶于水
分子晶体
练习2:下列属于分子晶体的一组物质是 B
(
)A.CaO、NO、乙醇l4、H2O2、
HeC.CO2、HNO3、NaClD.CH4、O2、Na2O
分子晶体
1、下列分子晶体,关于熔、沸点高低叙述中,正确的是(B )A.Cl2>I2 B.SiCl4>CCl4 C.NH3<PH3 D.C(CH3)4>CH3(CH2)3CH3
( A )A.CO2
B.O2
C.NH4Br
D.Ar
分子晶体
3.SiCl4的分子结构与CCl4相似,下列推测不正确的是(B )A.SiCl4晶体是分子晶体B.常温、常压下SiCl4是气体C. SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D.SiCl4的熔点 高于CCl4
分子晶体
《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
化学课件《分子晶体》优秀ppt 通用
沸点/℃
100
H2O
75
50 25 HF
0
-25 -50 -75 -100 -125 -150 CH4 NH3 H2S HCl
H2Te H2Se
AsH3 HBr SbH3 HI
×
GeH4
SnH4PH3SiH Nhomakorabea ××
×
2
3 4 一些氢化物的沸点
5
周期
三、氢键
N、O、F原子与H原子之间的相互作用。
化学键> >氢键>分子间作用力 含有氢键的物质熔化、汽化时需要破坏 氢键和分子间作用力,所以NH3、H2O、
HF在同族氢化物中的熔沸点最高。
H
O
H
H
H
H
O
H 氢键
O
H H H H
O
O
一个水分子与周围的四个水分子共同形成四 个氢键,一个水分子所含有的氢键数为 2 。
氢键能影响
物质的溶解度、熔沸点等性质
为什么冰能浮在水面上?
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。
由此可见,每个二氧化碳分子周围有12个 二氧化碳分子。
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
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?
二氧化硅晶体结构示意图
分子晶体
分子晶体分子晶体,指分子间以范德华力相互结合形成的晶体。
大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰(CO2)、I2、大多数有机物,其固态均为分子晶体。
分子晶体是由分子组成,可以是极性分子,也可以是非极性分子。
分子间的作用力很弱,分子晶体具有较低的熔、沸点,硬度小、易挥发,许多物质在常温下呈气态或液态,例如O2、CO2是气体,乙醇、冰醋酸是液体。
同类型分子的晶体,其熔、沸点随分子量的增加而升高,例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增;非金属元素的氢化物,按周期系同主族由上而下熔沸点升高;有机物的同系物随碳原子数的增加,熔沸点升高。
但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间,除存在范德华力外,还有氢键的作用力,它们的熔沸点较高。
分子组成的物质,其溶解性遵守“相似相溶”原理,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性的有机溶剂,例如NH3、HCl极易溶于水,难溶于CCl4和苯;而Br2、I2难溶于水,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。
根据此性质,可用CCl4、苯等溶剂将Br2和I2从它们的水溶液中萃取、分离出来。
物质类别及举例所有非金属氢化物:如水、硫化氢部分非金属单质:如卤素单质部分非金属氧化物:如CO2、SO2绝大多数有机物(有机盐除外)几乎所有的酸(除外:一水合高氯酸的是离子晶体)离子晶体物理学概念,指离子间通过离子键结合形成的晶体。
离子间通过离子键结合形成的晶体。
在离子晶体中,阴、阳离子按照一定的格式交替排列,具有一定的几何外形,例如NaCl是正立方体晶体,Na+离子与Cl-离子相间排列,每个Na+离子同时吸引6个Cl离子,每个Cl-离子同时吸引6个Na+。
不同的离子晶体,离子的排列方式可能不同,形成的晶体类型也不一定相同。
离子晶体中不存在分子,通常根据阴、阳离子的数目比,用化学式表示该物质的组成,如NaCl表示氯化钠晶体中Na+离子与Cl-离子个数比为1∶1,CaCl2表示氯化钙晶体中Ca2+离子与Cl-离子个数比为1∶2。
2024-2025学年高中化学第3章第3节第2课时分子晶体教案鲁科版选修3
2.拓展要求:
a.学生应利用课后时间进行自主学习和拓展,加深对分子晶体的理解和认识。
b.教师可为学生提供必要的指导和帮助,如推荐阅读材料、解答疑问等。
c.学生可进行小组讨论或与他人分享学习心得,促进学术交流和团队合作。
3.在线课程:推荐一些在线课程,如Coursera、edX等平台上的分子晶体相关课程,供学生进一步学习。
4.实验视频:分子晶体性质的实验操作视频,如分子晶体溶解实验、分子晶体熔融实验等,帮助学生更好地理解分子晶体的实验操作和性质。
二、拓展建议:
1.学生可以阅读科普文章,了解分子晶体的神奇世界和在生活中的一些应用,激发学生对分子晶体的兴趣。
d.学生可根据自己的兴趣和特长,选择适合自己的拓展方向,如实验操作、科研探究等。
e.学生应定期反馈学习进展和遇到的问题,与教师保持沟通,寻求帮助。
f.学生可通过撰写读后感、科研报告、心得体会等方式,记录自己的学习过程和收获。
g.教师应关注学生的学习情况,及时给予鼓励和指导,提高学生的学习积极性。
h.学生可尝试将分子晶体的知识应用到实际生活和工作中,提高知识的实用性。
1.分子晶体的定义与特点:分子晶体是由分子间作用力构成的晶体,具有低熔点、低沸点、易挥发、溶于有机溶剂等特点。
2.分子晶体的结构:分子晶体包括线性分子、非线性分子、环状分子等结构类型。
3.分子晶体的性质:分子晶体具有分子间作用力、分子极性、分子振动等性质。
4.分子晶体的应用:分子晶体在材料科学、药物化学、有机合成等领域具有广泛的应用。
i.教师可组织课后讲座、研讨会等活动,邀请专家分享分子晶体的最新研究动态和应用前景。
分子晶体
参考答案
1,我们不能痛痛快快地滑冰 1,我们不能痛痛快快地滑冰
2,地球上生存着的各种动植物是依存于当地的 2,地球上生存着的各种动植物是依存于当地的 自然环境和气候条件的, 自然环境和气候条件的,而水的变化能直接影响 自然环境和气候.若水的沸点降为-80℃左右 左右, 自然环境和气候.若水的沸点降为-80℃左右, 占据地球表面70 70% 占据地球表面70%以上的浩瀚的海洋川流不 息的江河和湖泊及其他地表的水, 息的江河和湖泊及其他地表的水,几乎全要变 成水蒸气,就是终年冰雪覆盖的极地, 成水蒸气,就是终年冰雪覆盖的极地,也只有 极少量液态的水存在.于是地表会干涸龟裂, 极少量液态的水存在.于是地表会干涸龟裂, 动植物要灭绝,地球将会失去生机, 动植物要灭绝,地球将会失去生机,成为不毛 之地. 之地.
思考: 思考:分子间作用力是否属于化学
它们之间有何区别。 键?它们之间有何区别。
①:化学键存在于分子或物质内部相邻原 子之间,键能约为100 600kJ/ 之间. 子之间,键能约为100~600kJ/mol-1之间. ②:分子间作用力存在于分子之间,其大小 分子间作用力存在于分子之间, 一般在2 20kJ/ 之间. 一般在2~20kJ/mol-1之间. ③:分子间作用力很弱,不属于化学键. 分子间作用力很弱,不属于化学键.
H2 O
H2 S HCl PH3 SiH4×
H2Se AsH3 HBr ×GeH 4
H2Te SbH3 HI × SnH4
3
4
5 周期
一些氢化物的沸点
(1)形成的条件: 形成的条件: 条件 半径较小、 半径较小、吸电子能力较强的非金属原 (N、 F)与氢原子核间易形成氢键 与氢原子核间易形成氢键. 子(N、O、F)与氢原子核间易形成氢键. (2)定义: )定义: 半径较小、 半径较小、吸电子能力较强的非金属原 (N、 F)与氢原子核之间的静电吸 子(N、O、F)与氢原子核之间的静电吸 引作用叫氢键。 引作用叫氢键。
分子晶体(课件PPT)
氢键的基本特征
是一种存在于分子之间也存在于分子内部的作用力。 它比化学键弱而比范德华力强,其键能约在10~40kJ·mol-1。
氢键的形成条件
H 原子与吸引电子能力强的原子相连
几近“裸露”的H 原子由与另一分子中吸引电子能力强的
原子
形成相互F 作用
F
HHHH
F
F
O
O
H
H
H
H
O
HH
O HH
➢说明有机物中同系物之间熔沸点的变化规律
➢简要说明德国化学家李比希误将Br2当作ICl 的原因。
思考:
➢ 为什么碘较易溶于苯,而在水中的溶解性较小。
➢ 试说明为什么单质硫难溶于水,微溶于酒精 而易溶于CS2?
据此比较水、酒精和CS2的分子极性的大小
➢* 为除去溴苯中的溴,其基本方法是将溴转化 为_______,可采用的试剂有_________。
53、希望是厄运的忠实的姐妹。 54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。 55、领导的速度决定团队的效率。 56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。 57、任何的限制,都是从自己的内心开始的。 58、伟人所达到并保持着的高处,并不是一飞就到的,而是他们在同伴誉就很难挽回。 59、不要说你不会做!你是个人你就会做! 60、生活本没有导演,但我们每个人都像演员一样,为了合乎剧情而认真地表演着。 61、所谓英雄,其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。 62、一切的一切,都是自己咎由自取。原来爱的太深,心有坠落的感觉。 63、命运不是一个机遇的问题,而是一个选择问题;它不是我们要等待的东西,而是我们要实现的东西。 64、每一个发奋努力的背后,必有加倍的赏赐。 65、再冷的石头,坐上三年也会暖。 66、淡了,散了,累了,原来的那个你呢? 67、我们的目的是什么?是胜利!不惜一切代价争取胜利! 68、一遇挫折就灰心丧气的人,永远是个失败者。而一向努力奋斗,坚韧不拔的人会走向成功。 69、在真实的生命里,每桩伟业都由信心开始,并由信心跨出第一步。 70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 71、胜利,是属于最坚韧的人。 72、因害怕失败而不敢放手一搏,永远不会成功。 73、只要路是对的,就不怕路远。 74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想,不放弃一点机会,不停止一日努力。3、上帝助自助者。 24、凡事要三思,但比三思更重要的是三思而行。 25、如果你希望成功,以恒心为良友,以经验为参谋,以小心为兄弟,以希望为哨兵。 26、没有退路的时候,正是潜力发挥最大的时候。 27、没有糟糕的事情,只有糟糕的心情。 28、不为外撼,不以物移,而后可以任天下之大事。 29、打开你的手机,收到我的祝福,忘掉所有烦恼,你会幸福每秒,对着镜子笑笑,从此开心到老,想想明天美好,相信自己最好。 30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。 31、生活中若没有朋友,就像生活中没有阳光一样。 32、任何业绩的质变,都来自于量变的积累。 33、空想会想出很多绝妙的主意,但却办不成任何事情。 34、不大可能的事也许今天实现,根本不可能的事也许明天会实现。 35、再长的路,一步步也能走完,再短的路,不迈开双脚也无法到达。
高中化学-分子晶体和共价晶体
第二节分子晶体和共价晶体一、分子晶体1.概念:只含分子的晶体。
2.粒子间的作用分子晶体中相邻的分子间以分子间作用力相互吸引。
3.常见分子晶体及物质类别【注】稀有气体为的分子为单原子分子,因此,有稀有气体单质形成的晶体也是分子晶体。
4.物理特性(1)分子晶体的熔、沸点较低,密度较小,硬度较小,较易熔化和挥发,部分分子晶体易升华,(如干冰、碘、红磷等)。
(2)一般是绝缘体。
分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由电子,因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。
有些分子晶体的水溶液能导电,如HI、乙酸等。
(3)溶解性符合“相似相溶规律”。
【注】分子晶体熔、沸点高低的比较规律①分子晶体中分子间作用力越大,物质熔、沸点越高,反之越低。
②具有氢键的分子晶体,熔、沸点反常高。
5.分子晶体的常见堆积方式6.常见分子晶体的结构分析(1)冰①水分子之间的主要作用力是氢键,当然也存在范德华力。
②氢键有方向性,它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个相邻水分子互相吸引。
(2)干冰①干冰中的CO 2分子间只存在范德华力,不存在氢键。
②每个晶胞中有4个CO 2分子,12个原子。
每个CO 2分子周围等距离紧邻的CO 2分子数为12个。
【注】冰晶体中,每个水分子与其他4个水分子形成氢键,每个水分子平均形成2个氢键(每个氢键由2个水分子均摊,故4×21=2)二、共价晶体1.定义:所有原子都以共价键相互结合形成共价键三维骨架结构的晶体叫共价晶体。
2.构成微粒及微粒间的作用力共价晶体⎩⎨⎧ 构成粒子:原子粒子间作用力:共价键【注】①共价晶体中不存在单个分子,因此,共价晶体的化学式不代表其实际组成,只表示其组成的原子个数比。
①共价晶体融化时被破坏的作用力是共价键。
①共价晶体中只有共价键,但含有共价键的晶体不一定是共价晶体。
如CO2、H2O等分子晶体中也含有共价键。
3.常见的共价晶体4.共价晶体的物理性质(1)熔点很高。
分子晶体课件-高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
第二节 分子晶体与共价晶体
一、分子晶体的概念和性质
1、概念:只含分子的晶体叫做分子晶体。
2、分子晶体中的粒子与粒子间的相互作用
构成粒子
分子
分子晶体 粒子间的作用力 分子间作用力
分子内各原子间
共价键 (稀有气体除外)
所有分子晶体中是否均存在化学键?为什么?
稀有气体是单原子分子,无化学键,只有分子间作用力。
中心
干冰的晶体结构图
CO2分子
(1)干冰中的CO2分子间只存在范德华力,不存在氢键。 (2)每个晶胞中均摊4个CO2分子,含有12个原子。 (3)每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12个。 (4)干冰在常压下极易升华,在工业上广泛用作制冷剂。
活动2:利用晶体冰的结构模型认识分子晶体的构特征,每个H2O 周围有几个紧密相邻的H2O?
分析表中数据,结合已学知识,归纳分子晶体的物理性质,并说明原因。
分子晶体 O2
N2
P4 H2O H2S CH4 CH3COOH 尿素
熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 0 -85.6 -18216.6132.7
1、较低的熔点和沸点 2、较小的硬度(多数分子晶体在常温时为气态或液态)
原因:分子间作用力很弱
冰晶体
O
H
H
O
H
H
O
H
H
冰中,H2O的配位数是4 冰的结构
O
H
H
O
H
H
①水分子之间的作用力有 范德华力、氢键 ,但主要是 氢键。 ②由于氢键具有 方向性,使四面体中心的每个水分子与四面体顶点的 4 个
相邻的水分子相互吸引。
③水分子以氢键相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成2 mol“氢键”
分子晶体
◆从性质上判断: 从性质上判断:
离子晶体; ●熔沸点和硬度;(高:原子晶体;中:离子晶体; 熔沸点和硬度; 高 原子晶体; 分子晶体) 低:分子晶体 熔融状态的导电性。 导电 离子晶体) 导电: ●熔融状态的导电性。(导电:离子晶体
● A.食盐和蔗糖熔化 B.钠和硫熔化 食盐和蔗糖熔化 钠和硫熔化 C.二氧化硅和氧化钠熔化 D.碘和干冰升华 二氧化硅和氧化钠熔化 碘和干冰升华
二氧化碳晶体结构模型
一个晶胞中CO2 一个晶胞中 分子的个数: 分子的个数: 8×1/8+6×1/2=4 × ×
干冰的晶体结构图
可见:每个二氧化碳分子周围与之距离最近且相 每个二氧化碳分子周围与之距离最近且相 等的二氧化碳分子有 12 个
晶体类型的判断
◆从组成上判断(仅限于中学范围): 从组成上判断(仅限于中学范围): 从组成上判断
晶体熔沸点高低的判断
⑴不同晶体类型的熔沸点比较 一般:原子晶体>离子晶体>分子晶体(有例外) 一般:原子晶体>离子晶体>分子晶体(有例外) ⑵同种晶体类型物质的熔沸点比较 离子晶体: ①离子晶体: 组成相似的离子晶体 离子半径越小、离子电荷数越多 离子半径越小、 熔沸点越高 原小→键长越短→键能越大 熔沸点越高 ③分子晶体: 组成和结构相似的分子晶体 分子晶体: 相对分子质量越大 熔沸点越高
分子晶体
1、分子晶体: 、分子晶体: (1)定义:分子间通过分子间作用力结合而 )定义: 成晶体。 成晶体。 构成微粒: 构成微粒: 微粒间的作用力: 微粒间的作用力: 分子 分子间作用力
分子晶体的物理性质
分子晶体的物理性质分子晶体是一种具有极高密度和强度的称为“无序库仑晶体”的材料,并且其具有特定的物理性质及其由此带来的性能。
本文将深入探讨这类物质的物理性质,并讨论无序库仑晶体及其可能的应用等探讨会。
分子晶体是由极小的原子或分子组成的结构体,其空间分布排列的程度是比普通的晶体格式更加散乱的,因此它们是无序库仑晶体的一种。
在相对普通的晶体结构体中,原子构成的晶胞(也称为“空穴晶体”),其内部极大概率上无法形成普通晶体的空间排布,故它们称为“无序库仑晶体”,其特点是能够包裹住杂质,这些杂质可以是分子、原子或其他的结构,且无法逃逸。
无序库仑晶体的结构比较脆弱,但是它们的表面能够承受极高的压力。
与普通固体物质不同,自然产生的分子晶体是不可分解的,即使在受到低水平的外部刺激时,它也不能被压碎。
由于有更高的空间密集程度,分子晶体具有极高的弹性,这增加了其压碎抗力,并使其在分子层面上很难松动。
分子晶体还具有高热稳定性、耐高压性和良好的催化活性。
热稳定性受到其分子结构的影响,分子晶体的自身分子结构能够有效地抵御外部热量的影响,以解决普通晶体结构热量带来的各种问题。
耐高压性也是由于分子晶体中原子结构的密集性导致的,它们能够忍受高达数千帕的压力。
另外,分子晶体也具有良好的催化活性,可以帮助进行复杂的化学反应,这也是它们的重要特点之一。
此外,分子晶体也具有良好的电子传输性能。
分子晶体电子传输性能不仅受到原子结构的影响,其电子传输能力也受到高空间密度的影响,从而有效地抵抗外部杂质的影响。
从而可以实现较高的电子传输效率,使分子晶体具有更大的应用价值。
最后,还要分析一下分子晶体可能的应用。
分子晶体在电子、材料及能源技术领域有着巨大的发展潜力。
它们可以用于超级电容器、高效电解质电池、燃料电池电容器、MEMS(微机电系统)、机器人和自动控制系统等,以及药物输送系统、电子显示器和各种传感器等。
在不断发展的世界,分子晶体的用途可能会越来越多,可能会给我们带来令人惊叹的科学突破。
分子晶体定义
分子晶体定义
分子晶体,是分子之间依靠分子作用力(范德华力或氢键)构成的晶体。
分子晶体的晶格质点是分子。
其物理性质由分子作用力的大小决定,分子内部的化学键,在晶体状态改变时不会被破坏。
分子晶体主要包括:所有非金属氢化物、大部分非金属单质、部分非金属氧化物、几乎所有的酸和绝大多数有机化合物。
分子晶体具有较低的熔点、沸点、硬度小、易挥发,因此部分分子晶体在常温下呈气态或液态,在低温下可呈固态。
晶体还可分为非极性分子晶体和极性分子晶体。
《分子晶体》PPT课件(2024版)
每个水分子的周围 只有4个紧邻的水分子。这 一排列使冰晶体中的水分 子的利用率不高,留有相 当大的空隙。
氢键具有方 向性
为什么冰的密度小于干冰?
干冰晶体内只存在范德华力,一个 分子周围有12个紧邻分子。形成分子密堆积。 在冰晶体中分子间作用力主要是氢键,一个 水分子周围只有4个紧邻的水分子,形成分子 非密堆积。所以干冰的密度大于冰的密度。
A. 离子晶体;B. 分子晶体; C. 原子晶体;D. 金属晶体
三、金属晶体
一、金属键:
1.金属键:在金属单质晶体中,使金属原子相互结合的强 烈作用(金属离子与自由电子间的强烈的相互作用)叫金 属键
2.金属晶体:金属阳离子和自由电子之间通过金属键结合 而形成的晶体 构成微粒:金属阳离子与自由电子; 微粒间的作用:金属键 物性特点:大部分金属熔点较高、质硬(少数质软),难 溶于水(K、 Na、Ca等与水反应),能导电、导热、有延 展性等
• 氢键的本质 氢原子与电负性大的原子X以共价键结合
时,H原子还能够跟另外一个电负性大的原子 Y之间产生静电引力的作用,成为氢键,表示 为:X-H…Y(X、Y为N、O、F)。 • 氢键的特征
氢键既有方向性(X-H…Y尽可能在同一条 直线上),又有饱和性(X-H只能和一个Y原 子结合)。
氢键的大小,介于化学键与范德华力之间, 不属于化学键。但也有键长、键能。
(2)部分非金属单质:X2,O2,H2, S8,P4, C60(
除B、 Si、等的单质)
(3)部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2, P4O6,
P4O10(除 SiO2 等)
(4)几乎所有的酸: H2SO4,HNO3,H3PO4
分子晶体课件高二下学期化学人教版选择性必修2
01 分子晶体
01 分子晶体
分子晶体的结构特征
分子密堆积
微粒间 作用力
范德华力
空间 特点
通常每个分子周围 有12个紧邻的分子
举例
C60、干冰、I2、O2
分子非密堆积 范德华力和氢键
每个分子周围紧邻的分子数 小于12个,空间利用率不高
HF、NH3、冰
01 分子晶体
硫化氢和水分子结构相似,但硫化氢晶体中,一个硫化氢分子周围有 12个紧邻的分子,而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子,为什么?
金刚石都是晶体
雪花
食盐
钻石
思考:这些晶体有什么不同呢?
01 分子晶体
雪花
水分子 分子间作用力
分子晶体
食盐
钠离子、氯离子 静电作用力 离子晶体
钻石
碳原子 共价键 原子晶体
01 分子晶体
概念 只含_分__子__的晶体,或者分子间以_分___子__间__作__用__力__结合形成的晶体叫分子晶体
分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用
构成微粒
相互作用
分子
判断方法
分子内:共价键 分子间:分子间作用力
(氢键 范德华力)
01 分子晶体
示例
01 分子晶体
我们知道:物质构成的微粒是不同的,那么,在 分子晶体中,分子间的作用力不同时会对其结构产 生什么影响呢?
01 分子晶体
探究一
利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征,每个CO2周围有 几个紧密相邻的CO2?
01 分子晶体
天然气水合物—— 一种潜在的能源
许多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Cl2·8H2O的水合物晶体。20世纪末,科学家 发现海底和大陆冰川或永久冻土底部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”。
分子晶体ppt课件
概念认识
归纳
拓展
性质结构
典型物质
课堂小结
概念认识
归纳
拓展
性质结构
典型物质
课堂小结
干冰
冰
概念认识
归纳
拓展
可 燃 冰
性质结构
典型物质
课堂小结
分子间作用力是? 结构特点是?
性质? 应用空间?
谢谢
分子晶体
Molecular crystal
授课人:xxx
绝大多数有机物 苯、乙醇、乙酸、葡萄糖
熟记、判断
概念认识
性质结构
典型物质
课堂小结
分析数据
导电性 溶解性
物质 HF H2O NH3 Cl2 Br2 I2 CO2 N2 正戊烷 异戊烷 新戊烷
熔点/℃ -83.37
0 -77 -101 -7.2 113 -56.6 -201.01 -129.8 -159.9 -19.5
熔点/℃ -83.37
0 -77 -101 -7.2 113 -56.6 -201.01 -129.8 -159.9 -19.5
沸点/℃ 19.51 100 -33.5 -34 58.78 184 -78.5
-195.79 36.1 28 10
表一:常见分子晶体的熔沸点数据
为什么分子晶体具有较低的熔、沸点?
-87 -50.8
0 -85.5 -77
沸点/℃ 19.51 -85 -67 -35.1 100 -60.4 -33.5
表一:常见分子晶体的熔沸点数据
为比什较么数这些据物,质发的现熔规沸律点较高?
结构决定性质
氢键 维持物质聚集状态的力
范德华力 维持物质聚集状态的力 分子晶体
共价键
分子晶体
高级教师:夏磊
分子晶体与原子晶体
复习总结:
微粒间作用
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。
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。 碘 晶 体 结 构 **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
分子晶体有哪些物理特性,为什么?
2、分子晶体的一般宏观性质 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类别举例 (1)所有非金属氢化物:H2O,H2S,NH3,CH4, HX (2)部分非金属单质:X2,O2,H2, S8,P4, C60 (3)部分非金属氧化物:CO2, SO2, NO2, P4O6,P4O10 (4)几乎所有的酸:H2SO4,HNO3,H3PO4 (5)绝大多数有机物晶体:乙醇,冰醋酸,蔗糖
(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 )
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ห้องสมุดไป่ตู้子晶 体。
4.晶体分子结构特征 (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 )
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(1)由图可知:每个碳原子被相邻的 3 sp 4 __个碳原子包围,碳取__杂化形 成四面体。这些四面体向空间发展, 构成空间网状晶体。每个 C-C键长相 109。28` 等,键角均为____。 6 个C组成且不共面。 (2)晶体中最小环由___ 1:2 (3)晶体中C原子数与C-C 键数之比为 _____因此,含1摩 尔碳原子的金刚石中含__摩尔的碳碳共价键。 2 6
过程与方法: 通过观察图片、模型等直观教具进行总结。 情感态度价值观: 从结构决定性质的角度体验化学的学习。
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
教学目标 知识与技能:
1、回忆掌握分子间作用力的概念、类型及影响因素。 2、从构成分子晶体的微粒及微粒间的作用角度掌握分子 晶体的概念。并了解较典型的分子晶体。 3、掌握分子晶体一般的结构特征及分子的性质(熔沸点、 硬度、溶解性、导电性)。 4、掌握干冰和冰晶体晶胞结构。 5、掌握金属镁与CO2的反应方程式。 过程与方法: 通过观察图片、模型等直观教具进行总结。 情感态度价值观: 从结构决定性质的角度体验化学的学习。
比较:(金刚石 碳化硅 晶体硅)
思考: 1、下列晶体熔沸点由低到高的顺序为: H2、CO、C60、金刚石、白磷、N2、晶体硅、HI、 SiC、锗 H2、 N2 、 CO、HI、白磷、 C60、锗、晶体硅、 SiC、金刚石、
教学目标
知识与技能: 1、掌握原子晶体的概念,性质并记住常见的原子 晶体,并会比较原子晶体熔沸点的高低。 2、掌握金刚石、二氧化硅的晶体结构。
小组问题:
问题好的小组:)
2、石墨是不是原子晶体?属于哪种类型?
知识拓展-石墨
石 墨 晶 体 结 构
例、如右图所示, 在石墨晶体的层 状结构中,每一 个最小的碳环完 全拥有碳原子数 2 为___,每个 C 完全拥有C-C 数为___ 3
石墨中C-C夹 ☉ 角为120 , C-C键长为 1.42×10-10 m 层间距
教学目标 知识与技能: 1、回忆掌握分子间作用力的概念、类型及影响因 素。 2、从构成分子晶体的微粒及微粒间的作用角度掌 握分子晶体的概念。并了解较典型的分子晶体。 3、掌握分子晶体一般的结构特征及分子的性质 (熔沸点、硬度、溶解性、导电性)。 4、掌握干冰和冰晶体晶胞结构。 5、掌握金属镁与CO2的反应方程式。
过程与方法: 通过观察图片、模型等直观教具进行总结。 情感态度价值观: 从结构决定性质的角度体验化学的学习。
1、分子晶体的定义----分子以分子间作用力 结合的晶体。 注: (1)构成晶体的微粒:分子 (2)相互作用:分子间作用力 (3)种类:共价化合物及共价单质 (分子 晶体中不一定必含共价键[He])。
原子 2、构成微粒:
3、微粒之间的作用: 共价键
4、结构特点:
空间网状构型
5、气化或熔化时破坏的作用: 共价键
6、一般宏观性质:
熔沸点高,硬度大(金刚石是自然界最硬的晶体, 常用作耐高温材料如:高温结构陶瓷等。 )难溶于 一般溶剂。一般不导电(硅为半导体)。
原子晶体具有很高的熔沸点。 一般来说,原子半径越小,共价键越强,晶 体的熔沸点越高。
第二节
分子晶体与原子晶体 (第一课时)
分子晶体
干 冰 晶 体 结 构
碘 的 晶 体 结 构 图
问题好的小组423(全部)(424,1,2,3,6,8,9,10,11,12) 432(5,8) 小组问题:
1、分子熔化时是否只破坏分子间作用力?(423,1) 2、书上P65较典型的分子晶体有:几乎所有的酸,为什么 加上几乎?(423,4,5 ) (424,3) 3、书上说“只含分子的晶体为分子晶体”那稀有气体为 什么是属于分子晶体?为什么不属于原子晶体?(423,7 )
小组问题:
6、为什么资料卡片中的实验可以证明干冰易升华的特点?
(423,5 )
教学目标 知识与技能:
1、回忆掌握分子间作用力的概念、类型及影响因素。 2、从构成分子晶体的微粒及微粒间的作用角度掌握分子 晶体的概念。并了解较典型的分子晶体。 3、掌握分子晶体一般的结构特征及分子的性质(熔沸点、 硬度、溶解性、导电性)。 4、掌握干冰和冰晶体晶胞结构。 5、掌握金属镁与CO2的反应方程式。 过程与方法: 通过观察图片、模型等直观教具进行总结。 情感态度价值观: 从结构决定性质的角度体验化学的学习。
教学目标
知识与技能: 1、掌握原子晶体的概念,性质并记住常见的原子 晶体,并会比较原子晶体熔沸点的高低。 2、掌握金刚石、二氧化硅的晶体结构。
过程与方法: 通过观察图片、模型等直观教具进行总结。 情感态度价值观: 从结构决定性质的角度体验化学的学习。
小组问题:
1、原子晶体的稳定性、强度是否是由共价键决定 的?书上说“金刚石键长很短,键能很大,这使 其硬度很大”但键能不是和物理性质无关吗?是 否矛盾?”原子晶体微粒间的作用为共价键,决 定了晶体的物理性质” ,化学键不是决定化学性 质吗?为什么决定物理性质?
配位数为4
配位数为6
1 6
5
2
1
2
3 4 A
3
4
6 5
, B
分子的密堆积
小组问题:
4、如何理解分子晶体中微粒的密堆积?周围紧邻的必须 为12个分子吗?12如何算出来的?“紧邻”是否要求到中 心分子的距离相等?(423:1,3,4,8)是否存在分子晶体一 个分子周围不是12个分子?为什么“分子间除范德华力外 还存在氢键,晶体就不会采取密堆积的方式”(423,5,6) 5、分子晶体熔沸点高低如何判断?分子晶体的稳定性只 与分子内共价键的键能有关吗? (423:5,7)
(424,6)
4、如何理解分子晶体中微粒的密堆积?周围紧邻的必须 为12个分子吗?12如何算出来的?“紧邻”是否要求到中 心分子的距离相等?(423:1,3,4,8)(424,11)是否存在分子 晶体一个分子周围不是12个分子?为什么“分子间除范德 华力外还存在氢键,晶体就不会采取密堆积的方式”(423,5,
6)
5、分子晶体熔沸点高低如何判断?分子晶体的稳定性只 与分子内共价键的键能有关吗? (423:5,7) 6、为什么资料卡片中的实验可以证明干冰易升华的特点?
(423,5 )(424,12)
教学目标 知识与技能: 1、回忆掌握分子间作用力的概念、类型及影响因 素。 2、从构成分子晶体的微粒及微粒间的作用角度掌 握分子晶体的概念。并了解较典型的分子晶体。 3、掌握分子晶体一般的结构特征及分子的性质 (熔沸点、硬度、溶解性、导电性)。 4、掌握干冰和冰晶体晶胞结构。 5、掌握金属镁与CO2的反应方程式。
密堆积的定义
密堆积:由无方向性的金属键、离子键和范德华 力等结合的晶体中,原子、离子或分子等微观 粒子总是趋向于相互配位数高,能充分利用空
间,因而体系稳定的那些结构。 密堆积方式因充分利用了空间,而使体系的势能
尽可能降低,而结构稳定。
平面上原子排列的两种方式比较
2 1 4 3 1
2 6
3 4 5
教学目标
知识与技能: 1、掌握原子晶体的概念,性质并记住常见的原子 晶体,并会比较原子晶体熔沸点的高低。 2、掌握金刚石、二氧化硅的晶体结构。
过程与方法: 通过观察图片、模型等直观教具进行总结。 情感态度价值观: 从结构决定性质的角度体验化学的学习。
二、原子晶体 常见:B、金刚石、晶体硅、锗
SiO2、SiC(金刚砂)、BN、 1、定义: Si3N4 、ALN 原子间以共价键相结合形成空间网状结构的晶体。
白球表示 硅原子
一个SiO2晶胞中有 8 Si,16 个O, 32 个硅 氧键。
教学目标
知识与技能: 1、掌握原子晶体的概念,性质并记住常见的原子 晶体,并会比较原子晶体熔沸点的高低。 2、掌握金刚石、二氧化硅的晶体结构。
过程与方法: 通过观察图片、模型等直观教具进行总结。 情感态度价值观: 从结构决定性质的角度体验化学的学习。
过程与方法: 通过观察图片、模型等直观教具进行总结。 情感态度价值观: 从结构决定性质的角度体验化学的学习。
小组问题:
1、分子晶体熔化时是否只破坏分子间作用力?(423,1) 2、书上说“只含分子的晶体为分子晶体”那稀有气体为 什么是属于分子晶体?为什么不属于原子晶体?(423,7 ) 3、书上P65较典型的分子晶体有:几乎所有的酸,为什么 加上几乎?(423,4,5 )
SiO2 平 面 结 每个硅原子与四个氧原子结合,并处于正四 构 面体的中心,每个氧原子被2个正四面体共有, O—Si—O键角109’28’’,最小的环有6个Si、 6个O构成的12元环。
nmolSiO2含有 4n molSi—O。
利用金刚石的结构来推断SiO2的空间结构
金刚石的结构
SiO2平面结 构
问题好的小组423(全部)(424,1,2,3,6,8,9,10,11,12) 432(5,8) 小组问题:
1、分子熔化时是否只破坏分子间作用力?(423,1) 2、书上P65较典型的分子晶体有:几乎所有的酸,为什么 加上几乎?(423,4,5 ) (424,3) 3、书上说“只含分子的晶体为分子晶体”那稀有气体为 什么是属于分子晶体?为什么不属于原子晶体?(423,7 )
(424,6)
4、如何理解分子晶体中微粒的密堆积?周围紧邻的必须 为12个分子吗?12如何算出来的?“紧邻”是否要求到中 心分子的距离相等?(423:1,3,4,8)(424,11)是否存在分子 晶体一个分子周围不是12个分子?为什么“分子间除范德 华力外还存在氢键,晶体就不会采取密堆积的方式”(423,5,
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