分子晶体和原子晶体课件

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离子晶体、分子晶体和原子晶体课件

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分子晶体可以以不同的形态出现,如柱状、层状等。
分子晶体的制备方法
溶液挥发法
通过挥发溶液中的溶剂来 使分子晶体结晶。
熔融法
将物质熔化后再进行结晶, 得到分子晶体。
凝固法
通过控制溶液温度变化使 分子晶体在溶液中凝固成 形。
分子晶体的物理性质
功能团的影响
分子晶体的物理性质受分子中 不同的功能团的影响。
离子晶体、分子晶体和原 子晶体
在我们的课件中,我们将探讨离子晶体、分子晶体和原子晶体的性质、结构 以及制备方法。此外,我们还将介绍它们的物理性质和特点。
离子晶体的性质和结构
独特的化学组成
离子晶体由阳离子和阴离 子组成,形成稳定的晶格 结构。
高熔点
由于离子之间的强电荷相 互作用,离子晶体通常具 有较高的熔点。
极性分子
极性分子组成的分子晶体通常 具有特殊的电荷分布和化学性 质。
分子间力的影响
范德华力等分子间相互作用对 分子晶体的物理性质起着重要 的影响。
原子晶体的性质和类的原子组成,形成简单周期性排列。
2 高熔点
由于原子之间的强原子键作用,原子晶体通常具有较高的熔点。
3 晶体形状具规律性
原子晶体通常具有规则的几何形状,如立方体、六方晶等。
2 刚性和脆性
离子晶体的离子间相互作用较强,因此它们通常是刚性且易于破裂的。
3 光学性质
离子晶体对光的透射、反射和吸收呈现出特殊的光学性质。
分子晶体的性质和结构
1
复杂的分子结构
分子晶体由复杂的有机分子构成,形成稳定的晶格结构。
2
低熔点
由于分子之间的弱范德华力作用,分子晶体通常具有较低的熔点。
3
各种晶体形态

分子晶体与原子晶体PPT课件

分子晶体与原子晶体PPT课件
注:①分子间作用力越大,熔沸点越高(相对 分子质量,分子极性,氢键)
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,

高三化学课件常见的晶胞模型

高三化学课件常见的晶胞模型
4r= 3a,空间利用率为68%
(4)设金属原子的摩尔质量为M g/mol,
则晶胞密度ρ为
体心六方晶胞
g/cm3
/
n
m
ρ=
=
−7 3 =

(×10 )
(×10 7)3
Hale Waihona Puke 2×10213=
g/cm
3
二、金属晶体
3、面心立方最密堆积(A 1 型或铜型)
典型代表 Ca Al Cu Ag Au Pd Pt
(4)金属镁形成的晶体中,每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个。(×)
三、分子晶体
1、干冰(CO 2 )
2、冰(H 2 O)
3、碘晶体
(1)每个水分子最多与相邻的4个水分子,以氢键相连接
(2)含1 mol H2O的冰中,最多可形成2 mol“氢键”
碘晶体晶胞(长方体)
(3)1 mol液态水中氢键数小于2NA
四、离子晶体
1、氯化钠(型)
(1)每个晶胞中含4个Na+和4个Cl-
(2)每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有6个
每个Na+周围等距且紧邻的Na+有12个
ClNa+
在氯化钠晶胞中,
与每个Na+等距离且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为 正八面体
四、离子晶体
2、氯化铯(型)
则a=2r
简单六方晶胞
V球=
4
3
πr3 V晶胞=a3
空间利用率=V球/V晶胞×100%=52%
二、金属晶体
2、体心六方堆积(A 2 型或钾型)
典型代表 Li Na K Ba W Fe
(1)晶胞内含原子个数为 2
(2)配位数为 8

高中化学3.2分子晶体与原子晶体K1 K2优秀课件

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;

《晶体物理》课件

《晶体物理》课件

色散与光谱线
色散
当白光通过棱镜时,会分解成不同颜色的光谱。这种现象称为色散。在晶体中, 由于晶格结构的周期性,光波的传播速度会随波长而变化,从而导致色散现象。 了解色散现象对于研究晶体的结构和性质具有重要意义。
光谱线
当单色光通过物质时,其波长可能会发生变化。这种变化在光谱上表现为线或暗 线。在晶体中,由于晶格结构的周期性,光波的波长可能会发生变化,从而产生 光谱线。了解光谱线对于研究晶体的结构和性质具有重要意义。
热传导概述
热传导是指热量在物质内部 或不同物质之间传递的过程 。对于晶体而言,其热传导 机制与晶体的结构和原子间 相互作用等因素有关。
热传导的物理模型
描述晶体热传导的物理模型 有多种,如Fourier导热定 律、扩散传热模型等。这些 模型可以帮助我们更好地理 解晶体热传导的机制和特性 。
03 晶体光学性质
详细描述
随着科技的不断进步,新型晶体材料的探索 成为了一个备受关注的研究领域。科研人员 通过实验和计算模拟相结合的方法,不断探 索具有优异性能的新型晶体材料,如拓扑晶 体、超硬材料、高温超导材料等。这些新型 晶体材料在能源、环境、医疗等领域具有广 泛的应用前景。
晶体物理在新能源领域的应用
要点一
总结词
《晶体物理》ppt课件
目录
Contents
• 晶体物理概述 • 晶体振动与热力学性质 • 晶体光学性质 • 晶体电学性质 • 晶体磁学性质 • 晶体物理前沿研究
01 晶体物理概述
定义与特性
定义
晶体物理是一门研究晶体内部原 子或分子的排列规律、结构特征 以及与物理性质之间关系的科学 。
特性
晶体具有长程有序的结构,其原 子或分子的排列呈现周期性重复 的特点,这使得晶体具有一系列 独特的物理性质。

分子晶体与原子晶体第一课时精品课件

分子晶体与原子晶体第一课时精品课件

3.干冰的外观和冰相像,可由二氧化碳气体压缩成液 态后再急剧膨胀而制得。右图为干冰晶体结构示意 图。通过观察分析,可知每个CO2分子周围与之相邻 等距的CO2分子有_______个。在一定温度下,已测 得干冰晶胞(即图示)的边长a=5.72×10-8cm,则 该温度下干冰的密度为____________g/cm3。
第二节 分子晶体与原子晶体
第一课时 分子晶体
观察下列两种晶体的晶胞找出两种晶体的共同点?
碘晶胞
二氧化碳晶胞
结论:构成微粒都是分子。 都是面心立方晶胞。
分子晶体的定义、组成微粒和作用力 定义:分子间以分子间作用力相结合形成
的晶体。
分子晶体中存在的微粒: 分子
粒子间的作用力:分子间作用力
分子晶体的两种堆积方式:
①密堆积:如果分子间作用力只有范德华力,无分子间 氢键-分子采用密堆积,如:C60、干冰 、I2、O2。
思考:与CO2分子距离最近的CO2分子共有多少个?
重要结论:与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个
②非密堆积:如果分子间作用力还有氢键,则采用非 密堆积(如:HF 、冰、NH3 )
冰的结构
2、为何分子晶体的硬度小,熔沸点低?
①构成晶体的微粒是分子 ②分子之间以分子间作用力(主要是范德华力)相结 合,范德华力远小于化学键的作用
3、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。 在冰中由于氢键的方向性,导致晶体中有相当大的 空隙,所以相同状况下冰的体积较大,密度比干冰小。
5、如何比较分子晶体熔沸点的高低? ①一般来说,分子晶体中范德华力越大,物质的熔、 沸点越高。 ②分子间氢键的形成使物质的熔、沸点升高;分子内 氢键的形成使物质的熔、沸点降低。

3.1四种晶体

3.1四种晶体
粒子间作用力:离子键 配位数(缩写为C.N.) 一个离子周围最邻近的异电性离子的数目
2、常见离子晶体
强碱、金属氧化物、部分盐类 ①NaCl 晶体
阴离子配位数 6
阳离子配位数 6
NaCl 晶体
每个晶胞中 Cl—有 4 个 Na +有 4 个 每个Cl— 周围最近且等距离的Cl—有 12 个 每个Na+周围最近且等距离的Na+有 12 个
__2_:_3___.
小结1:分子晶体与原子晶体的比较
相邻原子间以共价键相结 分子间以分子间 合而形成空间网状结构 作用力结合
原子 共价键 很大 很大 不溶于任何溶剂
不导电,个别为半导体
分子 分子间作用力
较小
较小 部分溶于水 固体和熔化状态 都不导电,部分 溶于水导电
第三章 晶体的结构与性质
第三节 金属晶体
简单立方堆积的空间占有率 =52%
球半径为r 正方体边长为a =2r
②体心立方堆积(钾型)K、Na、Fe
体心立方堆积的配位数 =8
体心立方堆积的空间占有率 =68%
体对角线长为c 面对角线长为b 棱线长为a 球半径为r
c2=b2+a2 b2=a2+a2 c=4r (4r)2=3a2
③六方最密堆积(镁型)Mg、Zn、Ti
12
6
3
A
54
B
A
B A
六方最密堆积的配位数 =12
六方最密堆积的晶胞
六方最密 堆积的晶胞
六方最密堆积的空间占有率 =74% 上下面为菱形 边长为半径的2倍 2r
高为2倍 正四面体的高
2 6 2r 3
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分子晶体与原子晶体ppt课件演示文稿

分子晶体与原子晶体ppt课件演示文稿
1 1∶(4× )=1∶2。 2
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。
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⑤、最小碳环由多少个碳原子组成?它们 是否在同一平面内?
⑥、C原子个数与C—C键数之比为多少? ⑦、12克金刚石中C—C键数为多少NA?
பைடு நூலகம்
金刚石的晶体结构示意图
109º28´
共价键
一、原子晶体 1、定义:相邻原子间以共价键相结合而
形成空间立体网状结构的晶体。 构成微粒: 原子
微粒间的相互作用: 共价键 熔化时需克服的作用: 共价键
金属键 离子键
变化大 变化大
良好
良好的导电性
钋、钾、 镁、铜
高 较大 差
不导电
NaCl、CsCl、 CaF2
练习:有下列八种物质:水晶、氯化钠、碳化硅、冰、 金刚石和过氧化钠晶体。
填空:
水晶 碳化硅
⑴ 属于原子晶体的化合物是:

⑵ 直接由原子构成的晶体是: 水晶 碳化硅;、金刚石
⑶ 只含有离子键的离子晶体是: 氯化;钠
3. 分子晶体的特性
• 分子晶体有低熔点 • 升华的特性 • 硬度很小。 • 表3-2某些分子晶体的熔点
[迁移·应用]
1.下列各组物质按熔点由低到高的顺序排 列的是 A.F2、Cl2、Br2、I2 B.H2O、H2S、H2Se C.CO2、H2O、 D.白磷、金刚石 2.试解释甲烷晶体在常温常压不能存在的 原因是什么?
第三节 原子晶体和分子晶体
思考1
• CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示, 通过比较试判断SiO2、CO2晶体是否属于 同种类型?
二氧化硅的晶体结构
二氧化碳的晶体结构
思考2:
金刚石的结构特征 ①、C采取什么杂化方式? ②、每个碳原子周围紧邻的碳原子有
多少个?每个C成几个键? ③、形成怎样的空间结构? ④、键角度数
4. 哪些晶体属于分子晶体
较典型的分子晶体有: (1)所有非金属氢化物,如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲
烷,等等; (2) 部 分 非 金 属 单 质 , 如 卤 素 (X2)( 如 图 3-9 的 碘 ) 、 氧
(O2)( 如 图 3-10) 、 硫 (S8) 、 氮 (N2) 、 白 磷 (P4) 、 碳 60(C60)(如图3-10),等等; (3)部分非金属氧化物,如CO2、P4O6、P4O10、SO2,等 等 (4)几乎所有的酸(而碱和盐则是离子晶体,详见第4节) (5)绝大多数有机物的晶体。
⑷含有非极性键的离子晶体是:
过氧化;钠
⑸ 受热熔化后化学键不发生变化的是: 冰 ;
⑹ 受热熔化需破坏化学键的是:

二、分子晶体
1. 分子晶体的构成
[分子晶体]
分子间通过分子间作用力结合形成的晶 体,成为分子晶体。或者说,只含分子的 晶体叫做分子晶体。
[构成]
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相互 吸引。
硅晶体结构
作为晶体管材料
二氧化硅晶体结构示意图
Si
O
180º
109º28´
共价键
SiO2的结构特征
思考1: 每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个? 每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个? 在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少?
思考2: 在SiO2晶体中每个硅原子连接有几个共价键? 每个氧原子连接有几个共价键? 硅原子个数与Si-O共价键个数之比是多少? 氧原子个数与Si-O共价键个数之比是多少?
点从高到低的顺序是( A )
A、 ① ③ ② B、 ② ③ ① C、 ③ ① ② D、 ② ① ③
2.下列化学式能真实表示物质分子组成的

(D )
A.NaOH B.SiO2 C.CsCl D.SO3
3、根据下列性质判断,属于原子晶体的是( B )
A、熔点2700 ℃ ,导电性好,延展性强
B、无色晶体,熔点3550 ℃ ,不导电,质硬,难溶于 水和有机溶剂
[迁移·应用]
下列物质形成的晶体中属于分子晶体的化 合物是( )。 A.NH3、H2、C10H8 B.H2S、CO2、H2SO4 C.SO2、SiO2、P2O5 D.CH4、Na2S、H2O
2.冰晶体的结构与性质 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
[思考]
为何冰的密度小于水的密度?为何水在4℃以 下,热缩冷胀,在4℃以上热胀冷缩?
思考3: 在二氧化硅的晶体结构中,最小的环由几个原子构成?
1mol SiO2中含几mol Si—O键
常见的原子晶体
某些非金属单质:
金刚石(C)、晶体硅(Si)、 晶体硼(B)等
某些非金属化合物:
碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体
某些氧化物: 二氧化硅( SiO2)
观察·思考
• 观察表格中原子晶体的数据,分析原子 晶体有何物理特性?
原子晶体的物理特性
熔点和沸点高 硬度大 一般不导电 难溶于一些常见的溶剂(包括无机、有机) 熔化时需克服的作用: 共价键
原子晶体中,成键元素原 子半径越小,共价键键能 越大,熔点越高。
交流与研讨
1、怎样从原子结构角度理解金刚石、碳 化硅和硅的熔点和硬度依次下降?
课堂检测
1、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构, 其1 中C 原子和Si原子的位置是交替的。在下列三种 晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔
开拓思考 仔细观察下边的示意图后,回答下列问题:
金刚石与石墨的熔点均很高,那么二者熔点是 否相同?为什么?若不相同,哪种更高一些?
石墨晶体——过渡型晶体或混合型晶体
C、无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800 ℃ , 熔化时能导电
D、熔点-56.6℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时 不导电
晶体类型 构成粒子
粒子间作用力
熔、沸点 硬度
延展性 导电性 典型实例
三种晶体比较
原子晶体
原子 共价键
很高 很大
差 不导电
金刚石、 水晶等
金属晶体 离子晶体
金属离子和自由电子阴、阳离子
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