分子晶体和原子晶体.ppt

分子的密堆积
干 冰 的 晶 体 结 构 图 （与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个 ）
分子的非密堆积
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
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，超过4 ℃时， 才由于热运动加剧，分子间距离加大，密度渐渐减小。
( m=ρv )
二、原子晶体（共价晶体）
１、概念： 所有原子都以共价键相互结合，整块晶体是一个
三维的共价键网状结构，是一个“巨分子”，又称 共价晶体。
2、微粒：原子
3、微粒作用： 共价键
对比分子晶体和原子晶体的数据， 原子晶体有何物理特性？
4、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 （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
⑤C原子数与C—C键数比1：2
（2）晶体硅 同金刚石
（3）二氧化硅
Si O
180º 109º28´
共价键
交流与研讨 1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅 和锗的熔点和硬度依次下降？
解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小， 键长越短，键能越大，晶体熔点越高 金刚石 ＞ 碳化硅 ＞ 晶体硅
2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这 种说法对吗？为什么？
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
3．下列物质的液体中，不存在分子是( ) A 二氧化硅B 二氧化硫 C 二氧化碳 D二硫化碳
Baidu Nhomakorabea
4．干冰汽化时，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
C分子间距离
D分子间的氢键
可燃冰
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。
分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较
晶体类型
结构、性质
结 构成晶体粒子 构 粒子间的作用力
硬度
溶、沸点
性
质
导电
分子晶体
分子 分子间作用力
较小 较低 固态和熔融状 态都不导电
原子晶体
原子 共价键 较大 很高 不导电
溶解性
相似相溶
难溶于常见溶剂
C60
C70
碳纳米管
根据对碳元素的同素异形体结构和性质的理解， 请分析： (1)C60固体属于_______晶体
（２）若有分子间氢键——不具有分子密堆积特 征（如：HF 、冰、NH3 ）
（3）有单个分子存在，化学式就是分子式
有分子间氢键
无分子间氢键
分子非密堆积
分子密堆积
分子的密堆积
（与每个分子距离最近的相同分子共有12个 ）
1、一个干冰晶胞中平均有几个CO2分子？ 2、干冰晶体中，CO2分子的排列方向有几种？ 3、与一个CO2分子距离最近且相等的CO2分子共有多少个
• 复习： • 1、晶体与非晶体有什么不同？ • 2、什么叫晶胞？如何计算立方晶胞中各微粒的
数目？
• 3、一个氯化钠晶胞中有几个Na+,几个Cl-？
一、分子晶体
1、定义：
只含有分子的晶体
2、构成晶体的微粒： 分子 3、微粒间作用： 分子间作用力
4、气化或熔化时破坏的作用力： 分子间作用力
5、典型的分子晶体
(1)所有非金属氢化物： H2O,H2S,NH3,CH4,HX
(2)大部分酸：
H2SO4,HNO3,H3PO4
(3)部分非金属单质: X2,O2,H2, S8,P4, C60
(4)部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2, P4O6, 4O10
(5)大多数有机物： 乙醇，冰醋酸，蔗糖
分子晶体有哪些物理特性,为什么？
6、分子晶体的物理特性： （1）较低的熔点和沸点 （2）较小的硬度 （3）一般不导电，熔融状态也不导电。
决定晶体物理性质的因素： 构成晶体微粒之间的结合力。
结合力越强，晶体的熔沸点越高，晶体的硬度越大。
7、晶体分子结构特征
（１）若只有范德华力，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)固体C60的熔沸点与金刚石晶体的熔点相比， ______ 较高。
(3)固体C60若是能溶解在某种溶剂中，这种溶 剂是水还是苯？
资料 摩氏硬度
摩氏硬度是表示矿物硬度的一种标准， 1824年由德国矿物学家摩斯（Frederich Mohs） 首先提出。确定这一标准的方法是，用棱锥形金刚 石钻针刻划所试矿物的表面而产生划痕，用测得的 划痕的深度来表示硬度。
知识拓展－石墨
一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁黑 色至深钢灰色。质软具滑腻感，可沾污手指成 灰黑色。有金属光泽。六方晶系，成叶片状、 鳞片状和致密块状。密度2.25g/cm3，化学性 质不活泼。具有耐腐蚀性，在空气或氧气中强 热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂， 并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。
5、常见的原子晶体
（1）某些非金属单质： 金刚石（C）、晶体硅(Si)、 晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等
（2）某些非金属化合物： 碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体
（3）某些氧化物： 二氧化硅（ SiO２）晶体、
6、常见原子晶体介绍 （1）金刚石
109º28´
共价键
小结：
①正四面体的空间网状结构，键角：109028’ ②不在同一平面上的环由6个原子构成 ③每个C原子供12个环所有 ④每个C—C键供6个环所有
[课堂练习] 1、四氯化硅的结构和四氯化碳类似，对其性质的推断，
正确的是： ①四氯化碳晶体是分子晶体；②通常情况下为液态； ③熔点高于四氯化碳；④属于正四面体的分子构型。
2、HgCl2的稀溶液可作手术刀的消毒剂，已知其熔点 是227℃，熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2的稀溶液 有弱的导电能力，由下列关于HgCl2的叙述中正确的是 （） ①属于共价化合物； ②属于离子化合物； ③属于非电解质； ④属于弱电解质。
知识拓展－石墨
石 墨 晶 体 结 构
石墨
• 1、石墨为什么很软？ 石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合， 容易滑动，所以石墨很软。
• 2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？ 石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存 在很强的共价键（大π键），故熔沸点很高。
3、石墨属于哪类晶体？为什么？
石墨为混合型晶体（过渡晶体）