分子晶體和原子晶體

1、分子晶體和原子晶體分子晶體和原子晶體復習提問：復習提問：微粒間作用有哪些？微粒間作用有哪些？微粒為分子：微粒為分子：分子間作用力（或范德華力）或氫鍵；分子間作用力（或范德華力）或氫鍵；微粒為原子：極性共價鍵或非極性共價鍵微粒為原子：極性共價鍵或非極性共價鍵；微粒為離子：離子鍵。微粒為離子：離子鍵。分子晶體和原子晶體一、分子晶體一、分子晶體 1 1、 只含分子的晶體稱為分子晶體。如碘只含分子的晶體稱為分子晶體。如碘晶體只含晶體只含I I2 2分子，屬于分子晶體。在分子晶分子，屬于分子晶體。在分子晶體中，分子內的原子間以共價鍵結合，而相體中，分子內的原子間以共價鍵結合，而相鄰分子靠分子間作用力或氫

2、鍵相互吸引鄰分子靠分子間作用力或氫鍵相互吸引。 碘晶體結構碘晶體結構* * *構成分子晶體的構成分子晶體的粒子是分子，粒子粒子是分子，粒子間的相互作用是分間的相互作用是分子間作用力子間作用力或氫鍵或氫鍵分子晶體和原子晶體分子晶體和原子晶體2 2、分子晶體的一般宏觀性質、分子晶體的一般宏觀性質 較低的熔沸點較低的熔沸點 較小的硬度較小的硬度 固態(tài)或熔融狀態(tài)下都不導電固態(tài)或熔融狀態(tài)下都不導電 分子晶體的溶解性與溶質與溶劑的分子晶體的溶解性與溶質與溶劑的 分子的極性相關分子的極性相關 相似相溶相似相溶構成分子晶體的粒子是分子，粒子間的相構成分子晶體的粒子是分子，粒子間的相互作用是分子間作用力互作用是

3、分子間作用力或氫鍵或氫鍵分子晶體和原子晶體3、屬于分子晶體的化合物類別舉例、屬于分子晶體的化合物類別舉例（1）、所有非金屬氫化物）、所有非金屬氫化物 H2O,H2S,NH3,CH4,HX（2）、部分非金屬單質）、部分非金屬單質 X2,O2,H2, S8,P4, C60 （3）、部分非金屬氧化物）、部分非金屬氧化物 CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10（4）、幾乎所有的酸）、幾乎所有的酸 H2SO4,HNO3,H3PO4（5）、絕大多數有機物晶體）、絕大多數有機物晶體 乙醇，冰醋酸，蔗糖乙醇，冰醋酸，蔗糖分子晶體和原子晶體4.4.晶體分子結構特征晶體分子結構特征v（）只有范德華力

4、，無分子間氫鍵分子（）只有范德華力，無分子間氫鍵分子密堆積（每個分子周圍有密堆積（每個分子周圍有1212個緊鄰的分子，個緊鄰的分子，如：如：C C6060、干冰、干冰 、I I2 2、O O2 2）v（）有分子間氫鍵不具有分子密堆積特（）有分子間氫鍵不具有分子密堆積特征（如征（如：HF HF 、冰、冰、NHNH3 3 ）分子晶體和原子晶體分子晶體和原子晶體干冰的晶體結構圖分子晶體和原子晶體碘的晶體結構圖碘的晶體結構圖12分子晶體和原子晶體氫鍵具有方向性氫鍵具有方向性分子晶體和原子晶體籠裝化合物籠裝化合物分子晶體和原子晶體第第28屆國際地質大會提供的資料顯示，海底屆國際地質大會提供的資料顯示，海

5、底有大量的天然氣水合物，可滿足人類有大量的天然氣水合物，可滿足人類100年的年的能源需求。天然氣水合物是一種晶體，晶體中能源需求。天然氣水合物是一種晶體，晶體中平均每平均每46個水分子構建成個籠，每個籠可個水分子構建成個籠，每個籠可容納個容納個CH4分子或個游離分子或個游離H2O分子。若晶分子。若晶體中每個籠中有個籠容納了體中每個籠中有個籠容納了CH4分子，另分子，另外個籠被游離外個籠被游離H2O分子填充，則天然氣水合分子填充，則天然氣水合物的平均組成可表示為物的平均組成可表示為 A、CH414H2O B、CH48H2O C、CH47H2O D、CH46H2O練習練習分子晶體和原子晶體 在干冰

6、晶體中，平均在干冰晶體中，平均每個晶胞（如圖）占有每個晶胞（如圖）占有COCO2 2 分子的個數為分子的個數為_，與二氧化碳分子距離最與二氧化碳分子距離最近的二氧化碳分子有近的二氧化碳分子有 個。個。4 41212分子晶體和原子晶體小節(jié)小節(jié):1 1、分子晶體：由分子構成。相鄰分子靠分子間作用力、分子晶體：由分子構成。相鄰分子靠分子間作用力相互吸引。相互吸引。2 2、分子晶體特點：低熔點、升華、硬度很小等。、分子晶體特點：低熔點、升華、硬度很小等。3 3、常見分子晶體分類：、常見分子晶體分類：(1)(1)所有非金屬氫化物所有非金屬氫化物 (2)(2)部分非部分非金屬單質，金屬單質， (3)(3)

7、部分非金屬氧化物部分非金屬氧化物(4)(4)幾乎所有的酸幾乎所有的酸( (而堿而堿和鹽則是離子晶體和鹽則是離子晶體 (5)(5)絕大多數有機物的晶體。絕大多數有機物的晶體。分子晶體和原子晶體 CO CO2 2和和SiOSiO2 2的一些物理性質如下表所示，的一些物理性質如下表所示，通過比較試判斷通過比較試判斷SiOSiO2 2晶體是否屬于分子晶晶體是否屬于分子晶體。體。分子晶體和原子晶體二、原子晶體二、原子晶體 1、定義：、定義： 原子間以共價鍵相結合而形成的空原子間以共價鍵相結合而形成的空間網狀結構的晶體。間網狀結構的晶體。 2、構成微粒：原子、構成微粒：原子 3、微粒之間的作用：共價鍵、微

8、粒之間的作用：共價鍵 4、氣化或熔化時破壞的作用：共價鍵、氣化或熔化時破壞的作用：共價鍵分子晶體和原子晶體對比分子晶體和原子晶體的數據，對比分子晶體和原子晶體的數據，原子晶體有何物理特性？原子晶體有何物理特性？分子晶體和原子晶體 在原子晶體中，由于原子間以較強的共價在原子晶體中，由于原子間以較強的共價鍵相結合，而且形成空間立體網狀結構，所以鍵相結合，而且形成空間立體網狀結構，所以原子晶體的原子晶體的（1 1）熔點和沸點高）熔點和沸點高（2 2）硬度大）硬度大（3 3）一般不導電）一般不導電（4 4）且難溶于一些常見的溶劑）且難溶于一些常見的溶劑分子晶體和原子晶體6.6.常見的原子晶體常見的原子

9、晶體（1 1）某些非金屬單質：）某些非金屬單質： 金剛石（金剛石（C C）、晶體硅）、晶體硅(Si)(Si)、 晶體硼（晶體硼（B B）、晶體鍺）、晶體鍺(Ge)(Ge)等等（2 2）某些非金屬化合物：）某些非金屬化合物： 碳化硅（碳化硅（SiCSiC）晶體、氮化硼（）晶體、氮化硼（BNBN）晶體）晶體（3 3）某些氧化物：）某些氧化物： 二氧化硅（二氧化硅（ SiOSiO）晶體、）晶體、AlAl2 2O O3 3分子晶體和原子晶體10928 共價鍵分子晶體和原子晶體分子晶體和原子晶體正四面體的空間網狀結構，鍵角：正四面體的空間網狀結構，鍵角：109028小結：小結：不在同一平面上的環(huán)由不在同

10、一平面上的環(huán)由6個原子構成個原子構成 C原子數與原子數與CC鍵數比鍵數比1：2分子晶體和原子晶體18010928SiO共價鍵共價鍵二氧化硅二氧化硅分子晶體和原子晶體解釋：結構相似的原子晶體，原子半徑越小，解釋：結構相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體熔點越高鍵長越短，鍵能越大，晶體熔點越高金剛石金剛石 碳化硅碳化硅 晶體硅晶體硅交流與研討交流與研討1 1、怎樣從原子結構角度理解金剛石、碳、怎樣從原子結構角度理解金剛石、碳化硅和硅的熔點和硬度依次下降？化硅和硅的熔點和硬度依次下降？2 2、“具有共價鍵的晶體叫做原子晶體具有共價鍵的晶體叫做原子晶體”。這。這種說法對嗎？為什么？種

11、說法對嗎？為什么？分子晶體和原子晶體 莫氏硬度是表示礦物硬度的一種標準，莫氏硬度是表示礦物硬度的一種標準，18241824年由德國礦物學家莫斯（年由德國礦物學家莫斯（Frederich MohsFrederich Mohs）首先提出。確定這一標準的方法是，用棱錐形金首先提出。確定這一標準的方法是，用棱錐形金剛石鉆針刻劃所試礦物的表面而產生劃痕，用測剛石鉆針刻劃所試礦物的表面而產生劃痕，用測得的劃痕的深度來表示硬度。得的劃痕的深度來表示硬度。資料資料 莫氏硬度莫氏硬度分子晶體和原子晶體 一種結晶形碳，有天然出產的礦物。鐵一種結晶形碳，有天然出產的礦物。鐵黑色至深鋼灰色。質軟具滑膩感，可沾污手指黑

12、色至深鋼灰色。質軟具滑膩感，可沾污手指成灰黑色。有金屬光澤。六方晶系，成葉片狀、成灰黑色。有金屬光澤。六方晶系，成葉片狀、鱗片狀和致密塊狀。密度鱗片狀和致密塊狀。密度2.25g/cm32.25g/cm3，化學性質，化學性質不活潑。具有耐腐蝕性，在空氣或氧氣中強熱不活潑。具有耐腐蝕性，在空氣或氧氣中強熱可以燃燒生成二氧化碳。石墨可用作潤滑劑，可以燃燒生成二氧化碳。石墨可用作潤滑劑，并用于制造坩鍋、電極、鉛筆芯等。并用于制造坩鍋、電極、鉛筆芯等。 知識拓展石墨知識拓展石墨分子晶體和原子晶體石石墨墨晶晶體體結結構構知識拓展石墨知識拓展石墨分子晶體和原子晶體石墨石墨v1 1、石墨為什么很軟？、石墨為什

13、么很軟？v2 2、石墨的熔沸點為什么很高（高于金剛石）？、石墨的熔沸點為什么很高（高于金剛石）？3 3、石墨屬于哪類晶體？為什么？、石墨屬于哪類晶體？為什么？石墨為層狀結構，各層之間是范德華力結合，石墨為層狀結構，各層之間是范德華力結合，容易滑動，所以石墨很軟。容易滑動，所以石墨很軟。石墨各層均為平面網狀結構，碳原子之間石墨各層均為平面網狀結構，碳原子之間存在很強的共價鍵（大存在很強的共價鍵（大鍵）鍵），故熔沸點，故熔沸點很高。很高。石墨為混合型晶體（過渡晶體）石墨為混合型晶體（過渡晶體）分子晶體和原子晶體分子晶體和原子晶體C60分子晶體和原子晶體C70分子晶體和原子晶體碳納米管碳納米管分子晶

14、體和原子晶體小結：小結：晶體類型晶體類型 原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體概念概念組成微粒組成微粒 作用力作用力熔沸點熔沸點硬度硬度溶解性溶解性導電性導電性相鄰原子間以共價鍵相相鄰原子間以共價鍵相結合而形成空間網狀結結合而形成空間網狀結構構分子間以分子間分子間以分子間作用力結合作用力結合原子原子分子分子共價鍵共價鍵分子間作用力分子間作用力很大很大較小較小很大很大較小較小不溶于任何溶劑不溶于任何溶劑部分溶于水部分溶于水不導電，個別為半導體不導電，個別為半導體固體和熔化狀態(tài)固體和熔化狀態(tài)都不導電，部分都不導電，部分溶于水導電溶于水導電分子晶體和原子晶體根據對碳元素的同素異形體結構和性質的理解，根據對碳元素的同素異形體結構和性質的理解，請分析：請分析：(1)C60固體屬于固體屬于_晶體晶體(2)固體固體C60的熔沸點與金剛石晶體的熔點相比，的熔沸點與金剛石晶體的熔點相比， _ 較高。較高。(3)固體固體C60若是能溶解在某種溶劑中，這種溶若是能溶解在某種溶劑中，這種溶劑是水還是苯？劑是水還是苯？分子分子金剛石金剛石苯苯分子晶體和原子晶體例如：右圖所示，例如：右圖所示，在石墨晶體的層在石墨晶體的層狀結構中，每一狀結構中，每一個最小的碳環(huán)完個最小的碳環(huán)完全擁有碳原子數全擁有碳原子數為為_，每個，每個C完全擁有完全擁有CC數為數為_石墨中石墨中CC夾