高二化學分子晶體與原子晶體 新課標 人教版選修3

1、2 2 分子晶體和原子晶體分子晶體和原子晶體 . .概念概念 分子分子間以間以分子間作用力分子間作用力（范德華力（范德華力, ,氫鍵）氫鍵）相結(jié)合的晶體叫分子晶體。相結(jié)合的晶體叫分子晶體。 * * *構(gòu)成分子晶體的粒子是分子，構(gòu)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粒子間的相互作用是分子間作用力 一分子晶體一分子晶體碘晶體結(jié)構(gòu) 由于分子間作用力很弱由于分子間作用力很弱，所以分子晶體一，所以分子晶體一般具有：般具有：較低的熔點和沸點較低的熔點和沸點較小的硬度。較小的硬度。一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)也不導電。一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)也不導電。 (1)(1)非金屬氫化物：非金屬氫化物

2、： H H2 2O,HO,H2 2S,NHS,NH3 3,CH,CH4 4,HX,HX (2)(2)酸：酸： H H2 2SOSO4 4,HNO,HNO3 3,H,H3 3POPO4 4 (3)(3)部分非金屬單質(zhì)部分非金屬單質(zhì): : X X2 2,O,O2 2,H,H2 2, S, S8 8,P,P4 4, C, C6060 (4)(4)部分非金屬氧化物部分非金屬氧化物: : COCO2 2, SO, SO2 2, NO, NO2 2, , P P4 4O O6 6, P, P4 4O O1010 (5)(5)大多數(shù)有機物：大多數(shù)有機物： 乙醇，冰醋酸，蔗糖乙醇，冰醋酸，蔗糖3.3.典型的分

3、子晶體典型的分子晶體精選ppt返回F2Cl2Br2I2F2Cl2Br2I2沸點熔點相對分子質(zhì)量0-50-100-150-200-2505010015020025050100150200250溫度/鹵素單質(zhì)的熔、沸點與相對分子質(zhì)量的關(guān)系精選ppt0-50-100-150-200-25050100150200250100300200400溫度/相對分子質(zhì)量500CF4CCl4CBr4CF4CCl4CBr4CI4沸點熔點四鹵化碳的熔沸點與相對原子質(zhì)量的關(guān)系精選ppt4.分子晶體熔沸點規(guī)律分子晶體熔沸點規(guī)律:分子間作用力越大分子間作用力越大,熔沸點越高熔沸點越高.對于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分對于組

4、成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大。有子質(zhì)量越大，分子間作用力越大。有氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高。氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高。精選ppt-150-125-100-75-50-2502550751002345GeH4SnH4AsH3SbH3HBrHIH2OH2SeH2Te沸點/一些氫化物的沸點精選ppt精選ppt氫鍵氫鍵精選ppt氫鍵氫鍵1）形成條件：原子半徑較小，非金屬性）形成條件：原子半徑較小，非金屬性 很強的原子很強的原子X（N、O、F）與）與H原子原子 之間形成氫鍵。之間形成氫鍵。 如：如： XH YH2 2）表示方法：）表示方法：XHYHXHYH（X X、Y Y可相同可相同 或

5、不同，一般為或不同，一般為N、O、F）。）。精選pptOHHOHHOHHOHHOHH.一個水分子形成一個水分子形成 個氫鍵，屬于個氫鍵，屬于一個水分子的氫鍵是一個水分子的氫鍵是 個。個。精選ppt精選ppt 思考思考2是不是在分子晶體中分子間只存在是不是在分子晶體中分子間只存在范德華力？范德華力？ 不對，分子間氫鍵也是一種分子間作用力，如不對，分子間氫鍵也是一種分子間作用力，如冰中就同時存在著范德華力和氫鍵。冰中就同時存在著范德華力和氫鍵。 思考思考4為什么冰融化為水時為什么冰融化為水時,密度增大？密度增大？ 在冰晶體中在冰晶體中,每個分子周圍只有每個分子周圍只有4個緊鄰的水分個緊鄰的水分子子

6、,由于水分子之間的主要作用力是氫鍵由于水分子之間的主要作用力是氫鍵,氫鍵氫鍵跟共價鍵一樣具有方向性跟共價鍵一樣具有方向性,即氫鍵的存在迫使在即氫鍵的存在迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引個相鄰水分子相互吸引,這一排列使冰晶體中這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不變的水分子的空間利用率不變,留有相當大的空隙留有相當大的空隙.當冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時當冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時,熱運動使冰的結(jié)構(gòu)部熱運動使冰的結(jié)構(gòu)部分解體分解體,水分子間的空隙減小水分子間的空隙減小,密度反而增大。密度反而增大。精選ppt歸納歸納氫鍵比化學鍵弱得多

7、，氫鍵比化學鍵弱得多，但比一般的分子間作但比一般的分子間作用力稍強；用力稍強；能形成氫鍵的物質(zhì)，能形成氫鍵的物質(zhì)，熔沸點相對升高。熔沸點相對升高。精選ppt練習練習:下列說法是否正確下列說法是否正確,為什么為什么?1.冰熔化時冰熔化時,O-H鍵發(fā)生斷裂鍵發(fā)生斷裂. 2.分子晶體中分子晶體中,分子間作用力越大分子間作用力越大,該分子晶體越穩(wěn)定該分子晶體越穩(wěn)定.3.分子晶體中分子晶體中,共價鍵的強度越大共價鍵的強度越大,該分子晶體的熔點該分子晶體的熔點.沸點一定也高沸點一定也高.精選ppt 干干 冰冰 NaCl精選ppt干冰晶體模型干冰晶體模型【問題探究【問題探究3 3】精選ppt在干冰晶體在干冰

8、晶體的一個晶胞中的一個晶胞中有有 個個COCO2 2分子。分子。4【問題探究【問題探究3 3】精選ppt在干冰晶體在干冰晶體中，與每個中，與每個COCO2 2分子最近且距分子最近且距離相等的離相等的COCO2 2分分子有子有 個。個。12【問題探究【問題探究3 3】精選ppt干冰晶體結(jié)構(gòu)示意圖干冰晶體結(jié)構(gòu)示意圖精選ppt干冰晶體發(fā)生汽化或熔化時，需克干冰晶體發(fā)生汽化或熔化時，需克服的是哪一種作用力？服的是哪一種作用力？在干冰晶體中存在哪些作用力？在干冰晶體中存在哪些作用力？干冰晶體的熔沸點高低、硬度大小干冰晶體的熔沸點高低、硬度大小等物理性質(zhì)取決于哪一種作用力？等物理性質(zhì)取決于哪一種作用力？思

9、考：思考：若發(fā)生化學變化時，需克服的又是哪若發(fā)生化學變化時，需克服的又是哪一種作用力？一種作用力？精選ppt思考思考5為何干冰的熔沸點比冰低，密為何干冰的熔沸點比冰低，密度卻比冰大？度卻比冰大？ 由于冰中除了范德華力外還有氫鍵作用，由于冰中除了范德華力外還有氫鍵作用，破壞分子間作用力較難，所以熔沸點比破壞分子間作用力較難，所以熔沸點比干冰高。干冰高。 由于分子間作用力特別是氫鍵的方向由于分子間作用力特別是氫鍵的方向性，導致晶體中有相當大的空隙，所以性，導致晶體中有相當大的空隙，所以相同狀況下體積較大相同狀況下體積較大 由于由于CO2分子的相對分子質(zhì)量分子的相對分子質(zhì)量H2O，所以干冰的密度大。

10、所以干冰的密度大。精選ppt 認識了分子晶體在構(gòu)成微粒、認識了分子晶體在構(gòu)成微粒、微粒間的相互作用和性質(zhì)（熔沸微粒間的相互作用和性質(zhì)（熔沸點、硬度、導電性）等方面與離點、硬度、導電性）等方面與離子晶體的差異。子晶體的差異?！菊n堂小結(jié)】【課堂小結(jié)】精選ppt離子鍵離子鍵范德華力范德華力離子離子分子分子微粒微粒結(jié)合力結(jié)合力熔沸點熔沸點典型實例典型實例小結(jié)小結(jié)精選ppt2.下列物質(zhì)在變化過程中，只需克服分子下列物質(zhì)在變化過程中，只需克服分子間作用力的是間作用力的是 ( ) A.食鹽溶解食鹽溶解 B.鐵的熔化鐵的熔化 C.干冰升華干冰升華 D.氯化銨的氯化銨的“升華升華” 【小試牛刀】【小試牛刀】C精

11、選ppt3.下列化學式能真實表示物質(zhì)分子組成的是下列化學式能真實表示物質(zhì)分子組成的是 A.NaOH B.S03 C.CsCl D.NaCl B【小試牛刀】【小試牛刀】 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。. .概念：概念：相鄰相鄰原子原子間以間以共價鍵共價鍵相結(jié)合而形成相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體的晶體 * * *構(gòu)成原子晶體的粒子是原子，原子間以構(gòu)成原子晶體的粒子是原子，原子間以較強的共價鍵相結(jié)合。較強的共價鍵相結(jié)合。二原子晶體（共價晶體）二原子晶體（共價晶體） 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

12、間以較強的共價鍵相結(jié)合，而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以鍵相結(jié)合，而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，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3.3.常見的原子晶體常見的原子晶體 某些非金屬單質(zhì)：某些非金屬單質(zhì)： 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 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 某些氧化物：某些氧化

13、物： 二氧化硅（二氧化硅（ SiOSiO）晶體、）晶體、AlAl2 2O O3 310928 共價鍵精選ppt18010928 SiO共價鍵共價鍵1 1、在、在SiSi、O O形成的四面體中，每個四面體擁有形成的四面體中，每個四面體擁有幾個幾個SiSi、O O原子原子2 2、SiOSiO2 2晶體中，每個硅原子與它周圍的晶體中，每個硅原子與它周圍的4 4個硅原個硅原子所形成的空間結(jié)構(gòu)是什么？子所形成的空間結(jié)構(gòu)是什么？ SiOSiO2 2晶體晶體中，最小的硅氧原子環(huán)上共有多少個原子？中，最小的硅氧原子環(huán)上共有多少個原子？1 1個個SiSi、兩個、兩個O O正四面體正四面體1212精選ppt原子晶

14、體原子晶體金剛石金剛石碳化硅碳化硅石英石英硅硅熔點熔點/3900270017101410硬度硬度109.576.5原子晶體熔沸點高低的判斷原子晶體熔沸點高低的判斷原子半徑越短，共價鍵鍵長越短，鍵能越原子半徑越短，共價鍵鍵長越短，鍵能越大，鍵越強，熔沸點越高。大，鍵越強，熔沸點越高。一些原子晶體的物理性質(zhì)一些原子晶體的物理性質(zhì)解釋：結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，解釋：結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)角度理解金剛石、硅、怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度理解金剛石

15、、硅和鍺的熔點和硬度依次下降？和鍺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？種說法對嗎？為什么？精選ppt晶體類型晶體類型離子晶體離子晶體分子晶體分子晶體原子晶體原子晶體微粒微粒作用力作用力硬度硬度熔沸點熔沸點導電性導電性典型實例典型實例陰、陽離子陰、陽離子分子分子原子原子離子鍵離子鍵范德華力范德華力共價鍵共價鍵較大較大較小較小很大很大較高較高低低很高很高溶于水或熔融溶于水或熔融態(tài)下均導電態(tài)下均導電熔融態(tài)不導電熔融態(tài)不導電不導電不導電NaOH、HCl、CO2、He、S等等金剛石、碳化硅、金剛石、碳化硅、晶體硅等晶體硅等

16、離子晶體、分子晶體和原子晶體的比較離子晶體、分子晶體和原子晶體的比較 一種結(jié)晶形碳，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵一種結(jié)晶形碳，有天然出產(chǎn)的礦物。鐵黑色至深鋼灰色。質(zhì)軟具滑膩感，可沾污手指黑色至深鋼灰色。質(zhì)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(zhì)，化學性質(zhì)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

17、制造坩鍋、電極、鉛筆芯等。 知識拓展石墨知識拓展石墨石石墨墨晶晶體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)知識拓展石墨知識拓展石墨石墨 1 1、石墨為什么很軟？、石墨為什么很軟？ 2 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(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強的共價鍵（大在很強的共價鍵（大鍵）鍵），故熔沸點很高。，故熔沸點很高。石墨為混合鍵型晶體石墨為混合鍵型晶體。精選ppt練習練習下列物質(zhì)中屬于原子晶體的化合物是（下列物質(zhì)中屬于原子晶體的化合物是（ ）A.水晶水晶 B.晶體硅晶體硅 C.金剛石金剛石 D.干冰干冰A精選ppt下列各組物質(zhì)中，按熔點由低到高排列正確的是下列各組物質(zhì)中，按熔點由低到高排列正確的是 ( ) ( ) （9494年上海高考）年上海高考）（A A）O O2 2、H H2 2、HgHg（B B）COCO2 2、KClKCl、SiOSiO2 2（C C）NaNa、K K、Rb Rb （D D）SiC SiC 、NaClNaCl、SOSO2 2原子晶體、離子晶體、分子原子晶體、離子晶體、分子晶體晶體分子晶體、離子