专题一——分子晶体和原子晶体
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某些氧化物:
二氧化硅( SiO2)晶体
109º28´ 共价键
Si
o
180º
109º28´
共价键
学与问
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 > 硅 >锗
2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这 种说法对吗?为什么?
4、原子晶体熔、沸点比较规律 在共价键形成的原子晶体中,原子半
径小的,键长短,键能大,晶体的熔、沸 点高。如:金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅
原子晶体与分子晶体的比较
构成微粒 晶体内相互
作用力 硬度、熔沸点
熔、沸点 变化规律
分子晶体
原子晶体
分子
原子
分子间作用力
共价键
(含极性、氢键)
低
高
1、对于组成结构相似的物质, 相对分子质量
2.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(硅和锗是半导体) (4)难溶于一些常见的溶剂
原子晶体具备以上物理性质的原因: _原__子__晶_体__中__存__在_较__强__的__共__价_键__不__易__被破坏。
4.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(每个分子周围有12个紧邻的分子,如: C60、干冰 、I2、O2)类似NaCl晶体
(2)有分子间氢键——非分子密堆积(每个分 子周围有4个紧邻的分子,如:HF 、冰、NH3 )
干
冰
分子的密堆积
的
晶
体
结
构
图
由此可见,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
5、分子晶体熔、沸点高低的比较规律
分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间 的作用力。分子间作用力越大,物质熔化和汽化 时需要的能量就越多,物质的熔、沸点就越高。
因此,比较分子晶体的熔、沸点高低,实际 上就是比较分子间作用力(包括范力和氢键)的 大小。
笼状化合物
【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。
二.原子晶体
1.概念:
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.
构成原子晶体的粒子是原ห้องสมุดไป่ตู้,原子间以较 强的共价键相结合。
金 刚 石
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 、分子晶体和原子晶体
一、分子晶体
1、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是分子,
粒子间的相互作用是分子间作用力 .
分子晶体有哪些物理特性,为什么?
2.分子晶体的物理特性
由于分子间作用力很弱,所以分子晶体一般 具有: ① 较低的熔点和沸点 ② 较小的硬度。 ③ 分子晶体为非导体;但部分溶于水后能导电。
2、极性分子非极性分子 3、氢键作用
键长 键能
化学式能否表示 分子结构
能
不能
3.典型的分子晶体
(1)所有非金属氢化物: H2O, H2S, NH3, CH4, HX (2) 部分非金属单质: X2, N2, O2, H2, S8, P4, C60 (3) 部分非金属氧化物: CO2, SO2, N2O4, P4O6,
P4O10 (4) 几乎所有的酸: H2SO4, HNO3, H3PO4 (5) 大多数有机物: 乙醇,冰醋酸,蔗糖
原子晶体的化学式是否可以代表其 分子式____否________ 原因__原__子__晶__体__是__一__个__三__维_ 的网状结构,
无小分子存在。
3.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)、晶体锗(Ge)等
某些非金属化合物: 碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体
二氧化硅( SiO2)晶体
109º28´ 共价键
Si
o
180º
109º28´
共价键
学与问
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 > 硅 >锗
2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这 种说法对吗?为什么?
4、原子晶体熔、沸点比较规律 在共价键形成的原子晶体中,原子半
径小的,键长短,键能大,晶体的熔、沸 点高。如:金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅
原子晶体与分子晶体的比较
构成微粒 晶体内相互
作用力 硬度、熔沸点
熔、沸点 变化规律
分子晶体
原子晶体
分子
原子
分子间作用力
共价键
(含极性、氢键)
低
高
1、对于组成结构相似的物质, 相对分子质量
2.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(硅和锗是半导体) (4)难溶于一些常见的溶剂
原子晶体具备以上物理性质的原因: _原__子__晶_体__中__存__在_较__强__的__共__价_键__不__易__被破坏。
4.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(每个分子周围有12个紧邻的分子,如: C60、干冰 、I2、O2)类似NaCl晶体
(2)有分子间氢键——非分子密堆积(每个分 子周围有4个紧邻的分子,如:HF 、冰、NH3 )
干
冰
分子的密堆积
的
晶
体
结
构
图
由此可见,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
5、分子晶体熔、沸点高低的比较规律
分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间 的作用力。分子间作用力越大,物质熔化和汽化 时需要的能量就越多,物质的熔、沸点就越高。
因此,比较分子晶体的熔、沸点高低,实际 上就是比较分子间作用力(包括范力和氢键)的 大小。
笼状化合物
【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。
二.原子晶体
1.概念:
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.
构成原子晶体的粒子是原ห้องสมุดไป่ตู้,原子间以较 强的共价键相结合。
金 刚 石
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 、分子晶体和原子晶体
一、分子晶体
1、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是分子,
粒子间的相互作用是分子间作用力 .
分子晶体有哪些物理特性,为什么?
2.分子晶体的物理特性
由于分子间作用力很弱,所以分子晶体一般 具有: ① 较低的熔点和沸点 ② 较小的硬度。 ③ 分子晶体为非导体;但部分溶于水后能导电。
2、极性分子非极性分子 3、氢键作用
键长 键能
化学式能否表示 分子结构
能
不能
3.典型的分子晶体
(1)所有非金属氢化物: H2O, H2S, NH3, CH4, HX (2) 部分非金属单质: X2, N2, O2, H2, S8, P4, C60 (3) 部分非金属氧化物: CO2, SO2, N2O4, P4O6,
P4O10 (4) 几乎所有的酸: H2SO4, HNO3, H3PO4 (5) 大多数有机物: 乙醇,冰醋酸,蔗糖
原子晶体的化学式是否可以代表其 分子式____否________ 原因__原__子__晶__体__是__一__个__三__维_ 的网状结构,
无小分子存在。
3.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)、晶体锗(Ge)等
某些非金属化合物: 碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体