分子晶体与原子晶体PPT教学课件

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• (5)依据硬度和机械性能判断:原子晶体硬度 大,分子晶体硬度小且较脆。
• 1.下列性质适合于分子晶体的是( )
• ①熔点1 070 ℃,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)由于反应放出大量的热同时生成大量气体, 因此N60可用作高能炸药。
• 答案: (1)分子 高 N60、N2均形成分子晶 体,且N60的相对分子质量大,分子间作用力 大,故熔、沸点高
• (2)13 230 < • (3)N60可作高能炸药(其他答案合理也可)
• 1.下列关于分子晶体所具有的性质的叙述, 其中正确的是( )
• (3)部分 非金属氧化物 , 如 CO2 、 P4O6 、 P4O10 、 SO2等。
• (H42)S几iO乎3等所。有的有机酸物,的晶如体HNO3、H2SO4、H3PO4、
• (5)绝大多数
,如苯、乙醇。
• 分子晶体的特征及影响分子晶体熔沸点的因素
• (1)分子晶体的特征
• 大多数分子晶体具有如下结构特征:
②最小环上有12个原子 。
• 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
• (1)N60分子组成的晶体为________晶体,其熔、
沸点比N2________(填“高”或“低”),原因

________________
________________________________________
________。
• (2)1 mol N60分解成N2时吸收或放出的热量是 ________kJ(已知NN键的键能为942 kJ·mol-1),
分子晶体
原子晶体

③最小环1∶上(4×有126)=个1∶碳2。原
子。
④晶体中C原子个数
与C—C键数之比为

(2)二氧化硅


典 型 例 子
②由于氢键的 存在迫使在 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。
①在晶体中每个硅原子 和4个氧原子形成4个 共价键;每个氧原子 与2个硅原子相结合。 故SiO2晶体中硅原子 与氧原子按1∶2的比 例组成。
• 答案: B
• (2011·南京高二质检)下列各组晶体物质中, 化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )
• ①SiO2和SO3 ②晶体硼和HCl ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氮 ⑥硫 磺和碘
• A.①②③
B.④⑤⑥
• C.③④⑥
D.①③⑤
• 思路指引: 本题考查了化学键的类型与晶体 类型的判断。解题时应注意化学键类型的判断。
• 第二节 分子晶体与原子晶体
• 金刚石是一种矿物,早在公元前1000年,人 们就发现金刚石很硬,“金刚石”的英文名 diamond,就源于阿拉伯语“almas”(最坚硬的)。 金刚石具有许多优良的性质:熔点高(3 350 ℃)、不导电、硬度极高。这些性质显然是由 金刚石的结构决定的。那么,金刚石具有怎样 的结构呢?水晶是一种古老的宝石,晶体完好 时呈六棱柱钻头形。在水晶中,原子是怎样排 列的呢?我们知道,冰容易融化,干冰容易气 化,碘晶体容易升华。
• c.组成和结构不相似的物质(相对分子质量 接近),分子的极性越大,其熔沸点越高。 如CO>N2,CH3OH>CH3CH3。
• ②原子晶体
• 晶体的熔沸点高低取决于共价键的键长和键能。 键长越短,键能越大,共价键越稳定,物质的 熔沸点越高。如熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅。
• 2. 据报道科研人员应用计算机模拟出结构类 似C60的物质N60。已知:①N60分子中每个氮原 子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳 定结构;②N—N键的键能为167 kJ·mol-1。请 回答下列问题:
• 答案: C
• 2.下列晶体中,前者属于原子晶体,后者属 于分子晶体的是( )
• ②结构相似的分子晶体,相对分子质量大的其 熔、沸点不一定大。例如:H2O与H2S,H2O 的沸点比H2S高,因为水分子间有氢键,H2S 分子中只有范德华力,而氢键比范德华力强。
• 1.SiCl4的分子结构与CCl4相似,对其进行的 下列推测不正确的是( )
• 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、原子晶体熔沸点比较 • (1)不同类型的晶体:原子晶体>分子晶体。 • (2)同一类型的晶体 • ①分子晶体 • a.分子间作用力越大,物质的熔沸点越高;
具有氢键的分子晶体,熔沸点反常的高。如 H2O>H2Te>H2Se>H2S。
• b.组成和结构相似的分子晶体,相对分子 质量越大,熔沸点越高。如 SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
• (3)某些 氧化物 ,如二氧化硅(SiO2)等。
晶体类
分子晶体
原子晶体
• 分型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
定义 间作用力结合 成的具有空间
形成的晶体
立体网状结构
的晶体
晶体类型
分子晶体
原子晶体
微粒间的 分子间作用力(氢 共价键(极性键、 作用力 键、范德华力) 非极性键)
子。
• ②键方若向性分子间含有其他作具用力,如氢键。由于氢有 ,使分子不能采取密堆积的方式,则
4每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 个紧邻的水分子。
• 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
• A.①② • C.②③
B.①③ D.②④
• 解析: 分子晶体的熔点较低,①中熔点 高,不是分子晶体,④是金属钠的性质。
• 答案: C
• 下列晶体性质的比较中正确的是(双 选)( )
• A.熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅
• B.沸点:NH3>PH3 • C.硬度:白磷>冰>二氧化硅
• D.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4
• 属于分子晶体的有SO3、HCl、SO2、CO2、晶 体氖、晶体氮、硫磺、碘等。属于原子晶体的 有SiO2、晶体硼、晶体硅、金刚石等。但晶体 氖是由稀有气体分子构成,稀有气体分子间不 存在化学键。
• 答案: C
• 判断非金属元素组成的晶体是分子晶体还是原 子晶体的方法
• (1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断: 原子晶体的构成粒子是原子,质点间的作用是 共价键;分子晶体的构成粒子是分子,质点间 的作用是范德华力。
表 明 稳 定 性 N60______( 填 “ >” 、 “ <” 或 “=”)N2。
• (3) 由 (2) 列 举 N60 的 用 途 ( 举 一

)_____________________
________________________________________ ___________。
• 解析: CO2由固态时形成的分子晶体变为原 子晶体,其成键情况也发生了变化,由原来的 C===O双键变为C—O单键,但化学键依然为 极性共价键,故A项正确。 由于晶体类型及 分子结构发生变化,物质的熔、沸点等性质也 发生了变化。CO2原子晶体具有高硬度、高熔、 沸点等特点,故C、D选项正确,B项错误。
• 那么,这些晶体为什么具有上述特殊性质呢? 它们的结构又是怎样的呢?
• 1.掌握分子晶体、原子晶体的概念及结构 特点。
• 2.掌握晶体类型与性质之间的关系。 • 3.了解氢键对物质物理性质的影响。
• 1.结构特点 • (1)构成微粒及微粒间的作用力
• (2)微粒堆积方式
• ①若分子间只有范德华力,则分子分晶子密体堆有积 特征,即12每个分子周围有 个 紧 邻 分
• ①如果分子间作用力只是范德 华力,若以一个分子为中心,其周 围通常可以有12个紧邻的分子。 如干冰晶体(如 图a)
• ②晶体中含有其他作用力(如氢键)时,分子 晶体的分子堆积要少于12个。如冰中每个 水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子 相互吸引构成水的晶体。(如图b)
• (2)分子间作用力与分子晶体熔、沸点的关系
• A.构成晶体的基本微粒是分子 • B.熔融时不导电 • C.晶体内微粒间以分子间作用力相结合,这
种作用力很弱
• D.熔点一般比原子晶体低
• 解析: 分子晶体相对于其他晶体来说,熔、 沸点较低,硬度较小,导致分子晶体具有上述 性质的本质原因是其基本构成微粒间的相互作 用——范德华力及氢键,这种分子间作用力相 对于化学键来说是极其微弱的。
• 解析: 由于SiCl4分子结构与CCl4相似,所以 一定属于分子晶体。影响分子晶体熔、沸点的 因素是分子间作用力的大小,在这两种分子之 间都只有范德华力,SiCl4的相对分子质量大于 CCl4的相对分子质量,所以SiCl4的分子间作用 力 比 CCl4 大 , 熔 、 沸 点 应 该 比 CCl4 高 一 些 。 CCl4的分子是正四面体结构,SiCl4与它结构相 似,因此也应该是正四面体结构,是含极性键 的非极性分子。
• 解析: (1)N60、N2形成的晶体均为分子晶体, 因Mr(N60)>Mr(N2),故N60晶体中分子的范德华 力比N2晶体大,N60晶体的熔、沸点比N2晶体 高。
• (2)因每个氮原子形成三个N—N键,每个N—N 键被2个N原子共用,故1 mol N60中存在N—N 键:1 mol×60×3×=90 mol。发生的反应为 N60===30N2 ΔH,故ΔH=90×167 kJ·mol-1 -30×942 kJ·mol-1=-13 230 kJ·mol-1<0, 为放热反应,表明稳定性N2>N60。
熔化时的共价键
熔、沸 点
较低
很高
硬度 较小
很大


固态和熔化时都
性 导电性 不导电,但某些 固态和熔化时
晶体类 型
分子晶体
(1)干冰
原子晶体 (1)金刚石
典型例

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

体 类
• 思路指引: 本题考查了晶体物理性质的 影响因素。
• A项中三种物质都是原子晶体,因原子半径r(C) <r(Si),所以键长:C—C<C—Si<Si—Si, 故键能:
• C—C>C—Si>Si—Si,键能越大,原子晶体 的熔点越高,A项正确;氟化氢、水、氨都是 分子晶体,其沸点高低与分子间作用力大小有 关,因为这三种物质之间都存在氢键,且H2O 之间氢键最强,NH3之间氢键最弱,故水的沸
• ①分子晶体的熔、沸点取决于分子间作用力的 大小。对于组成和结构相似的分子晶体,随相 对分子质量的增大,分子间作用力也增大,熔、 沸点升高,如I2>Br2>Cl2>F2,O2>N2。组成相 似的分子,有极性的比无极性的分子间作用力 大,熔、沸点高,如SO2>CO2。有氢键的分子 晶体,还要考虑氢键的强弱。
• 答案: B
• 1.结构特点 • (1)构成微粒及微粒间的作用力
共价键网状
• (2)微粒堆积方式
共价晶体
• 整块晶体是一个三维的
结构,不存在
单个小分子,是一个“巨分子”,又称

• 2.属于原子晶体的物质
• (1)某些 非金属单质 , 如 晶 体 硼 、 晶 体 硅 、 晶 体锗、金刚石等。
• (2)某些 非金属化合物 ,如碳化硅(SiC)、氮 化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等。
• (2)记忆常见的、典型的原子晶体。 常见的原 子晶体有:某些非金属单质如硼、硅、锗等; 某些非金属化合物如碳化硅、氮化硼等;某些 氧化物如二氧化硅。
• (3)依据晶体的熔沸点判断:原子晶体熔、沸 点高,常在1 00导电性判断:分子晶体为非导体,但 部分分子晶体溶于水后能导电;原子晶体多数 为非导体,但晶体硅、晶体锗是半导体。
相关文档
最新文档