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第三節(jié)原子晶體和分子晶體第三節(jié)原子晶體和分子晶體1冰中1個水分子周圍有4個水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性冰晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)冰中1個水分子周圍有4個水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性冰晶體的2分子晶體和原子晶體ppt課件3分子的密堆積(與每個分子距離最近的相同分子分子共有12個)分子的密堆積(與每個分子距離最近的相同分子分子共有12個)4[遷移·應(yīng)用]下列物質(zhì)形成的晶體中屬于分子晶體的化合物是(
)。A.NH3、H2、C10H8
B.H2S、CO2、H2SO4
C.SO2、SiO2、P2O5
D.CH4、Na2S、H2O[遷移·應(yīng)用]55、分子晶體熔、沸點高低的比較規(guī)律
分子晶體要熔化或汽化都需要克服分子間的作用力。分子間作用力越大,物質(zhì)熔化和汽化時需要的能量就越多,物質(zhì)的熔、沸點就越高。因此,比較分子晶體的熔、沸點高低,實際上就是比較分子間作用力(包括范力和氫鍵)的大小。5、分子晶體熔、沸點高低的比較規(guī)律6(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),___________________________________ 烷烴、烯烴、炔烴、飽和一元醇、醛、羧酸等同系物的沸點均隨著碳原子數(shù)的增加而升高。分子間有氫鍵的物質(zhì)(HF、H2O、NH3等)熔、沸點反常增大。形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì),其熔、沸點低于形成分子間氫鍵的物質(zhì)。分子量越大,熔沸點越高。(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),分子量越大,熔沸點越高。7(2)在烷烴的同分異構(gòu)體中,一般來說,支鏈數(shù)越多,______________。如沸點:正戊烷>異戊烷>新戊烷;芳香烴及其衍生物苯環(huán)上的同分異構(gòu)體一般按照“____________________”的順序。注意:分子的穩(wěn)定性則決定于共價鍵的強弱.例如冰與硫化氫的熔點、熱分解溫度的比較?熔沸點越低鄰位>間位>對位(2)在烷烴的同分異構(gòu)體中,一般來說,支鏈數(shù)越多,_____8〖思考1〗是不是在分子晶體中分子間只存在范德華力? 不對,分子間氫鍵也是一種分子間作用力,如冰中就同時存著范德華力和氫鍵。〖思考1〗是不是在分子晶體中分子間只存在范德華力?9〖思考2〗為何干冰的熔沸點比冰低,密度卻比冰大?
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,所以熔沸點比干冰高。
由于分子間作用力特別是氫鍵的方向性,導(dǎo)致晶體冰中有相當(dāng)大的空隙,所以相同狀況下體積較大
由于CO2分子的相對分子質(zhì)量>H2O,所以干冰的密度大?!妓伎?〗為何干冰的熔沸點比冰低,密度卻比冰大?10二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)二氧化碳的晶體結(jié)構(gòu)二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)二氧化碳的晶體結(jié)構(gòu)11思考2:金剛石的結(jié)構(gòu)特征①、C采取什么雜化方式?②、每個碳原子周圍緊鄰的碳原子有多少個?每個C成幾個鍵?③、形成怎樣的空間結(jié)構(gòu)?④、鍵角度數(shù)思考2:12⑤、最小碳環(huán)由多少個碳原子組成?它們是否在同一平面內(nèi)?
⑥、C原子個數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為多少?⑦、12克金剛石中C—C鍵數(shù)為多少NA?⑤、最小碳環(huán)由多少個碳原子組成?它們13109o28′共價鍵金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖109o28′共價鍵金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖14硅晶體結(jié)構(gòu)作為晶體管材料硅晶體結(jié)構(gòu)作為晶體管材料15180o109o28′SiO共價鍵二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)示意圖180o109o28′SiO共價鍵二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)示意圖16思考3:在二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)中,最小的環(huán)由幾個原子構(gòu)成?1molSiO2中含幾molSi—O鍵SiO2的結(jié)構(gòu)特征思考1:每個硅原子周圍緊鄰的氧原子有多少個?每個氧原子周圍緊鄰的硅原子有多少個?在SiO2晶體中硅原子與氧原子個數(shù)之比是多少?思考2:在SiO2晶體中每個硅原子連接有幾個共價鍵?每個氧原子連接有幾個共價鍵?硅原子個數(shù)與Si-O共價鍵個數(shù)之比是多少?氧原子個數(shù)與Si-O共價鍵個數(shù)之比是多少?思考3:SiO2的結(jié)構(gòu)特征思考1:思考2:17常見的原子晶體某些非金屬單質(zhì):
金剛石(C)、晶體硅(Si)、晶體硼(B)等某些非金屬化合物:
碳化硅(SiC)晶體、氮化硼(BN)晶體某些氧化物:
二氧化硅(SiO2)常見的原子晶體18觀察·思考觀察表格中原子晶體的數(shù)據(jù),分析原子晶體有何物理特性?觀察·思考觀察表格中原子晶體的數(shù)據(jù),分析原子晶體有何物理特性19原子晶體的物理特性熔點和沸點高硬度大一般不導(dǎo)電難溶于一些常見的溶劑(包括無機、有機)原子晶體中,成鍵元素原子半徑越小,共價鍵鍵能越大,熔點越高。熔化時需克服的作用:共價鍵原子晶體的物理特性原子晶體中,成鍵元素原子半徑越小,共價鍵鍵20原子晶體與分子晶體的比較原子晶體與分子晶體的比較211、碳化硅SiC的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),其中C原子和Si原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石、②晶體硅、③碳化硅中,它們的熔點從高到低的順序是()A、①③②B、②③①C、③①②D、②①③A1課堂檢測A1課堂檢測222.下列化學(xué)式能真實表示物質(zhì)分子組成的是()A.NaOHB.SiO2
C.CsClD.SO3
D2.下列化學(xué)式能真實表示物質(zhì)分子組成的是233、根據(jù)下列性質(zhì)判斷,屬于原子晶體的是()A、熔點2700℃,導(dǎo)電性好,延展性強B、無色晶體,熔點3550℃,不導(dǎo)電,質(zhì)硬,難溶于水和有機溶劑C、無色晶體,能溶于水,質(zhì)硬而脆,熔點為800℃,熔化時能導(dǎo)電D、熔點-56.6℃,微溶于水,硬度小,固態(tài)或液態(tài)時不導(dǎo)電BB24練習(xí):有下列八種物質(zhì):水晶、氯化鈉、碳化硅、冰、金剛石和過氧化鈉晶體。填空:⑴屬于原子晶體的化合物是:
;⑵直接由原子構(gòu)成的晶體是:
;⑶只含有離子鍵的離子晶體是:
;⑷含有非極性鍵的離子晶體是:
;⑸受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是:
;⑹受熱熔化需破壞化學(xué)鍵的是:
。水晶碳化硅水晶碳化硅、金剛石氯化鈉過氧化鈉冰練習(xí):有下列八種物質(zhì):水晶、氯化鈉、碳化硅、冰、金剛石和過氧25開拓思考
仔細觀察下邊的示意圖后,回答下列問題:金剛石與石墨的熔點均很高,那么二者熔點是否相同?為什么?若不相同,哪種更高一些?開拓思考26石墨晶體——過渡型晶體或混合型晶體石墨晶體——過渡型晶體或混合型晶體27分子晶體和原子晶體ppt課件28石墨(混合型晶體、過渡型晶體)1、石墨為什么很軟?2、石墨的熔沸點為什么很高(高于金剛石)?3、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,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),各層碳原子之間存在很強的共價鍵(大π鍵),故熔沸點很高。石墨為混合鍵型晶體。石墨(混合型晶體、過渡型晶體)1、石墨為什么很軟?3、石墨屬29分子晶體和原子晶體ppt課件30〖思考〗為何金剛石的熔沸點高于硅?C-C鍵能大于Si-Si和Ge-Ge鍵,難破壞〖思考〗為何CO2熔沸點低?而破壞CO2分子卻比SiO2更難?
因為CO2是分子晶體,SiO2是原子晶體,所以熔化時CO2是破壞范德華力而SiO2是破壞化學(xué)鍵。所以SiO2熔沸點高。 破壞CO2分子與SiO2時,都是破壞共價健,而C-O鍵能>Si-O鍵能,所以CO2分子更穩(wěn)定?!妓伎肌綖楹谓饎偸娜鄯悬c高于硅?31歸納1:兩個晶體的熔沸點的比較1、判斷二者晶體類型: 一般情況下,原子晶體、離子晶體的熔沸點都高于分子晶體。2、如果是同種晶體,比較晶體內(nèi)各微粒之間相互作用力的大小。歸納1:兩個晶體的熔沸點的比較32
歸納2:非金屬單質(zhì)是原子晶體還是分子晶體,可從以下角度進行分析判斷:(1)依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用判斷 原子晶體的粒子是_________,質(zhì)點間的作用是________________________; 分子晶體的粒子是_________,質(zhì)點間的作用是________________________。(2)記憶常見的、典型的原子晶體 a、單質(zhì):______________________________________ b、化合物:____________________________________原子共價鍵分子分子間作用力(某些含有氫鍵)金剛石、晶體硅、晶體硼SiO2、SiC、BN 歸納2:非金屬單質(zhì)是原子晶體還是分子晶體,可從以下角度進行335.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu),在每一層內(nèi);每一個碳原于都跟其他3個碳原子相結(jié)合,如圖是其晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖,則圖中7個六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是 ()A.10個 B.18個C.24個 D.14個D5.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu),在每一層內(nèi);每一個碳原于都跟其他3個342.單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種,參考下表數(shù)據(jù)
①晶體硼的晶體類型屬于________
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