人教版選修3 第三章 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課件（共59張）.ppt

第二節(jié)分子晶體與原子晶體 第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 碘晶體結(jié)構(gòu) 干冰晶體結(jié)構(gòu) 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p65 只含有分子的晶體稱為分子晶體 1 概念 強調(diào) 構(gòu)成晶體的微粒 微粒間作用力 分子 分子間作用力 閱讀課本 看看分子晶體有哪些物理特性 為什么 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p65 只含有分子的晶體稱為分子晶體 1 概念 強調(diào) 構(gòu)成晶體的微粒 微粒間作用力 分子 分子間作用力 1 熔點 沸點較低 部分易升華 2 硬度小 3 一般都是絕緣體 熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電 原因 2 物理特性 分子間作用力較弱 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p65 分子晶體是通過分子間相互作用力構(gòu)成的 晶體在熔化時 破壞的只是分子間作用力 一般不需要破壞分子內(nèi)的化學(xué)鍵 所以只需要外界提供較少的能量 因此 分子晶體的熔點通常較低 硬度也較小 有較強的揮發(fā)性 當(dāng)然 分子間作用力越強 分子晶體的熔 沸點越高 硬度越大 思考 分子晶體的物理性質(zhì)是由什么決定的 如何比較分子晶體熔 沸點的高低 思考 提示 分子晶體是通過分子間作用力構(gòu)成的 故要看其物理性質(zhì) 應(yīng)首先看分子間作用力的大小 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p65 1 所有非金屬氫化物 h2o nh3 ch4 hx 2 部分非金屬單質(zhì) o2 s8 p4 c60 稀有氣體 3 部分非金屬氧化物 co2 no2 p4o6 p4o10 4 幾乎所有的酸 h2so4 hno3 h3po4 5 絕大多數(shù)有機物的晶體 乙醇 冰醋酸 蔗糖 3 常見的分子晶體 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p65 最典型的分子晶體 如圖 1 干冰 每個晶胞中有 個co2分子 個原子 4 12 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 與co2分子距離最近的co2分子共有 個 干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 與co2分子距離最近的co2分子共有 個 干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 與co2分子距離最近的co2分子共有 個 干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 與co2分子距離最近的co2分子共有 個 干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 最典型的分子晶體 如圖 1 干冰 每個晶胞中有 個co2分子 個原子 每個co2分子周圍等距緊鄰的co2分子有 個 干冰在常壓下極易升華 工業(yè)上廣泛用作制冷劑 4 12 12 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 分子密堆積 與co2分子距離最近的co2分子共有 個 干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖 12 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 大多數(shù)分子晶體的結(jié)構(gòu)特點 分子密堆積 與每個分子距離最近的相同分子共有12個 氧 o2 的晶體結(jié)構(gòu) 碳60的晶胞 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 4 分子晶體的結(jié)構(gòu)特征 1 密堆積 只有范德華力 無分子間氫鍵 分子密堆積 每個分子周圍有12個緊鄰的分子 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 最典型的分子晶體 如圖 2 冰 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 1 水分子之間的作用力是 2 冰中 個水分子周圍有 個水分子形成四面體 屬于 3 1mol冰中有 mol 氫鍵 氫鍵 范德華力 4 分子非密堆積 2 冰中 個水分子周圍有 個水分子 冰的結(jié)構(gòu) 氫鍵具有方向性 分子非密堆積 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 4 分子晶體的結(jié)構(gòu)特征 1 密堆積 2 非密堆積 只有范德華力 無分子間氫鍵 分子密堆積 每個分子周圍有12個緊鄰的分子 有分子間氫鍵 不具有分子密堆積特征 氫鍵具有方向性 使晶體中的空間利率不高 留有相當(dāng)大的空隙 每個分子周圍緊鄰的分子少于12個 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 籠裝化合物 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 小節(jié) 1 分子晶體 由分子構(gòu)成 相鄰分子靠分子間作用力相互吸引 2 分子晶體特點 低熔沸點 升華 硬度很小等 3 常見分子晶體分類 1 所有非金屬氫化物 2 部分非金屬單質(zhì) 3 部分非金屬氧化物 4 幾乎所有的酸 而堿和鹽則是離子晶體 5 絕大多數(shù)有機物的晶體 4 分子晶體結(jié)構(gòu)特征 只有范德華力 無分子間氫鍵 分子密堆積 每個分子周圍有12個緊鄰的分子 如 c60 干冰 o2 有分子間氫鍵 不具有分子密堆積特征 如 hf 冰 nh3 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p66 課本 5 分子晶體的熔沸點 比較分子間作用力 a 分子間作用力越 物質(zhì)的熔 沸點越 具有氫鍵的分子晶體熔 沸點反常地 如h2oh2teh2seh2s 大 高 高 b 組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體 相對分子質(zhì)量越 熔 沸點越 如snh4geh4sih4ch4 大 高 c 組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì) 相對分子質(zhì)量接近 分子的極性越大 其熔 沸點越高 如co n2 ch3oh ch3ch3 d 同分異構(gòu)體 支鏈越多 熔 沸點越低 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 p66 例1下列各組物質(zhì)中 按沸點由低到高的順序排列正確的是 a h2o h2s h2se h2teb cf4 ccl4 cbr4 ci4c ch4 c2h6 c4h10 c3h8d co n2 o2 cl2 p42 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 針對訓(xùn)練 1 下列物質(zhì)的熔 沸點高低的比較 正確的是 a he i2b sicl4 ccl4c ph3 nh3d co2 h2o p42 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 p44 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 3 下列各組物質(zhì)各自形成晶體 均屬于分子晶體的化合物是 a nh3 hd c10h8b pcl3 co2 h2so4c so2 so3 c60d ccl4 na2s h2o2 co2和sio2的一些物理性質(zhì)如下表所示 通過比較試判斷sio2晶體是否屬于分子晶體 碳元素和硅元素處于元素周期表中同一主族 為什么co2晶體的熔 沸點很低 而sio2晶體的熔沸點很高 思考與交流 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p68 180 109 28 si o 共價鍵 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p68 二 原子晶體 注 1 構(gòu)成粒子 2 粒子間的作用力 3 結(jié)構(gòu)特點 思考 只由原子形成的晶體一定是原子晶體嗎 概念 所有的相鄰原子間都以共價鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p68 原子 共價鍵 整塊晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 是一個 巨分子 又稱共價晶體 某些原子晶體的熔點和硬度 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p68 2 原子晶體的物理性質(zhì) 二 原子晶體 熔點 硬度 溶于一般溶劑 導(dǎo)電 延展性 高 難 不 差 大 3 常見的原子晶體類型 1 某些單質(zhì) 硼 b 硅 si 鍺 ge 金剛石 2 某些非金屬化合物 碳化硅 sic 氮化硼 bn 3 某些氧化物 二氧化硅 sio al2o3晶體 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p68 每個碳與相鄰 個碳以 鍵結(jié)合 形成 結(jié)構(gòu) 鍵角為 碳原子采取了 雜化 最小碳環(huán)由 個c組成且不在同一平面內(nèi) 每個c被 個最小環(huán)共用 每個環(huán)平均擁有 個c 平均擁有 個c c鍵 1mol金剛石中含有的c c共價鍵數(shù) mol 典型的原子晶體 1 金剛石 鍵能 347 7kj mol 熔點 大于35500c 硬度 很大 4 共價鍵 正四面體 109 28 sp3 6 12 1 2 1 2 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p68 1 晶體結(jié)構(gòu) 晶胞示意圖 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p68 2 二氧化硅 金剛石 二氧化硅 在晶體中 每個si與 個o以共價鍵結(jié)合 形成 結(jié)構(gòu) 每正四面體占有 個si 個o 故sio2晶體中si與o之為 最小環(huán)上有 個原子 個si和 個o 1molsio2晶體中含 molsi o鍵 典型的原子晶體 4 正四面體 1 2 1 2 12 6 6 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p68 4 在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中 每一個最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數(shù)為 每個環(huán)完全擁有c c數(shù)為 石墨中c c夾角為 1200c c鍵長 1 42 10 10m層間距 3 35 10 10m 石墨及其結(jié)構(gòu) 混合型晶體 2 3 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p76 小結(jié)1 金剛石 石墨的比較 正四面體空間網(wǎng)狀 六邊形平面層狀 共價鍵 共價鍵與范德華力 個原子不同面 個原子同面 6 1 6 1 6 1 2 3 6 1 12 1 2 6 1 3 2 小結(jié)2 分子晶體與原子晶體的比較 相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 分子間以分子間作用力結(jié)合 原子 分子 共價鍵 分子間作用力 很高 較低 很大 較小 不溶于任何溶劑 部分溶于水 不導(dǎo)電 個別為半導(dǎo)體 固體和熔化狀態(tài)都不導(dǎo)電 部分溶于水導(dǎo)電 破壞共價鍵 一定破壞分子間作用力 有時還破壞氫鍵 s8熔化還破壞共價鍵 某些原子晶體的熔點和硬度 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 課本 p68 4 原子晶體的熔 沸點比較 比較 共價鍵 結(jié)構(gòu)相似 半徑越小 鍵長越短 鍵能越大 熔 沸點越高 如熔點 金剛石碳化硅晶體硅 1 輕松判斷 1 分子晶體內(nèi)只有分子間作用力 2 分子晶體的相對分子質(zhì)量越大 熔 沸點越高 3 原子晶體內(nèi)的共價鍵的鍵能越大 熔 沸點越高 4 co2和sio2的中心原子的雜化方式相同 p42 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 例2在高壓下 用激光器加熱到1800k時 人們成功地制得了原子晶體 干冰 其晶體結(jié)構(gòu)與sio2相似 下列推斷中 正確的是 a 原子晶體干冰有很高的熔 沸點 有很大的硬度b 原子晶體干冰可以和氫氟酸反應(yīng)c 原子晶體干冰硬度 耐磨性都不如水晶d 每摩爾原子晶體干冰含2molc o鍵 p43 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 針對訓(xùn)練 2 已知 金剛石 晶體硅 碳化硅三者均屬于原子晶體 其熔點由高到低的順序是 填序號 p43 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 例下列說法正確的是 a 分子晶體中一定存在范德華力和共價鍵 大多數(shù)熔點較低b 分子晶體中一定存在范德華力 可能存在氫鍵c 原子晶體中一定有共價鍵 大多易溶于水d 原子晶體都不能導(dǎo)電 且受熱難熔化 片面理解晶體中粒子間存在的相互作用力及性質(zhì) p43 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 p44 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 1 碳化硅 sic 晶體 氮化硼 bn 晶體在熔融時均不導(dǎo)電 難溶于水 常用作耐高溫材料 由此推知 它們屬于 a 離子晶體b 分子晶體c 原子晶體d 無法判斷 p44 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 2 下列說法正確的是 a 冰融化時 分子中h o鍵發(fā)生斷裂b 分子晶體中 共價鍵的鍵能越大 該分子晶體的熔點 沸點一定越高c 分子晶體中 分子間作用力越大 該物質(zhì)越穩(wěn)定d 原子晶體中 共價鍵越強 晶體的熔點 沸點越高 p44 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 4 下列晶體性質(zhì)的比較中錯誤的是 a 熔點 金剛石 晶體硅b 沸點 nh3 ph3c 硬度 白磷 冰 二氧化硅d 熔點 sii4 sibr4 sicl4 p44 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 5 下列說法正確的是 a 原子晶體中只存在非極性共價鍵b 稀有氣體形成的晶體屬于分子晶體c 干冰升華時 分子內(nèi)共價鍵會發(fā)生斷裂d 金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定不可能是原子晶體 p44 新課程學(xué)習(xí)與測評 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 6 有下列物質(zhì) 水晶 冰醋酸 氧化鈣 白磷 晶體氬 氫氧化鈉 鋁 金剛石 過氧化鈉 碳化鈣 碳化硅 干冰 過氧化氫 根據(jù)要求填空 1 屬于原子晶體的化合物是 2 直接由原子構(gòu)成的晶體是 3 直接由原子構(gòu)成的分子晶體是 4 由極性分子構(gòu)成的晶體是 屬于分子晶體的單質(zhì)是 5 在一定條件下 能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)變化的是 受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是 受熱熔化需克服共價鍵的是 p19 活頁作業(yè) 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 3 下列關(guān)于物質(zhì)熔點高低的比較中 正確的是 a cl2 i2b sicl4 ccl4c nh3ch3 ch2 2ch3 p19 活頁作業(yè) 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 4 下列性質(zhì)適合于分子晶體的是 a 熔點為1070 難溶于水 硬度較大b 熔點為1031 液態(tài)不導(dǎo)電 機械強度高c 熔點為112 8 沸點為444 6 易溶于四氯化碳d 熔點為97 81 密度為0 97g cm3 質(zhì)軟且能導(dǎo)電 p19 活頁作業(yè) 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 5 氮化硼是一種新合成的結(jié)構(gòu)材料 它是一種超硬 耐磨 耐高溫的物質(zhì) 下列各組物質(zhì)熔化時所克服的粒子間作用力與氮化硼熔化所克服的粒子間作用力都相同的是 a 碘和金剛石b 碳化硅和水晶c 冰和干冰d 苯和萘 p19 活頁作業(yè) 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 6 水分子間可通過氫鍵彼此結(jié)合而形成 h2o n 在冰中n值為5 即每個水分子被其他4個水分子包圍形成變形四面體 右圖所示為 h2o 5單元 由無限個這樣的四面體通過氫鍵構(gòu)成一個龐大的分子晶體 即冰 下列有關(guān)敘述正確的是 a 1mol冰中含有4mol氫鍵b 1mol冰中含有4 5mol氫鍵c 平均每個水分子只含有2個氫鍵d 平均每個水分子只含有5 4個氫鍵 p19 活頁作業(yè) 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 7 據(jù)報道科研人員應(yīng)用計算機模擬出結(jié)構(gòu)類似c60的物質(zhì)n60 已知 n60分子中每個氮原子均以n n鍵結(jié)合三個n原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) n n鍵的鍵能為167kj mol 1 1 n60分子構(gòu)成的晶體為 晶體 其熔 沸點比n2 填 高 或 低 原因是 2 1moln60分解成n2時吸收或放出的熱量是 kj 已知n n鍵的鍵能為942kj mol 1 表明穩(wěn)定性n60 填 或 n2 3 由 2 列舉n60的用途 舉一種 分子 高 n60 n2均形成分子晶體 且n60的相對分子質(zhì)量大 分子間作用力大 故熔 沸點高 13230 用做高能炸藥 p19 活頁作業(yè) 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 8 已知在冰中每個水分子和周圍的4個水分子形成4個氫鍵 圖為冰的晶胞 晶體中的最小重復(fù)單元 結(jié)構(gòu) 下列有關(guān)說法中不正確的是 a 每個晶胞中含有2個水分子b 每個晶胞中含有8個氫鍵c 該晶胞構(gòu)成的冰晶體中存在的作用力有范德華力 氫鍵和極性鍵d 與每個水分子等距離且最近的水分子有8個 p20 活頁作業(yè) 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 11 根據(jù)題表給出物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù) alcl3的沸點為160 判斷下列說法中不正確的是 a sio2晶體和晶體b屬于原子晶體b sicl4和alcl3晶體都是分子晶體c sicl4和alcl3分子的中心原子均采取sp3雜化方式d sicl4和alcl3均是極性鍵形成的非極性分子 p20 活頁作業(yè) 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 12 單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種 參考下表數(shù)據(jù)回答 注 硬度以金剛石的硬度為10為代表 1 晶體硼的晶體類型屬于 晶體 原子 p20 活頁作業(yè) 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 2 已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由b原子構(gòu)成的正二十面體 如上圖所示 其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點 每個頂點各有一個b原子 通過觀察圖形及推算 可知此結(jié)構(gòu)單元是由 個硼原子構(gòu)成的 其中b b鍵間的鍵角是 填角度 12 60 p20 活頁作業(yè) 第二節(jié)分子晶體與原子晶體 13 二氧化硅晶體是立體