分子晶體與原子晶體課件

第二節(jié)

分子晶體與原子晶體化學(xué)人教版選修（三）第二章分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì).第二節(jié)化學(xué)人教版選修（三）第二章分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì).第一課時(shí)

分子晶體.第一課時(shí).教學(xué)目標(biāo)1.掌握分子晶體的概念、構(gòu)成微粒、微粒間的作用、物理性質(zhì)、常見的分子晶體。2.理解分子晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系。3.掌握典型分子晶體干冰晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能力目標(biāo)1.培養(yǎng)空間想像能力和進(jìn)一步認(rèn)識(shí)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)”的客觀規(guī)律。教學(xué)重、難點(diǎn)

理解分子晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系。教學(xué)目標(biāo)..思考為什么冰容易融化，干冰、碘容易升華？它們的結(jié)構(gòu)是怎樣的？為什么冰浮在水面上，而干冰卻沉入水底？.思考為什么冰容易融化，干冰、碘容易升華？.觀察與思考：下列兩種晶體有什么共同點(diǎn)？碘晶體結(jié)構(gòu)干冰晶體結(jié)構(gòu).觀察與思考：下列兩種晶體有什么共同點(diǎn)？碘晶體結(jié)構(gòu)干冰晶體結(jié)構(gòu)2、組成微粒：分子3、粒子間作用力：相鄰分子間靠范德華力或氫鍵相互吸引。1、定義：只含分子的晶體，叫做分子晶體。一、分子晶體分子內(nèi)原子間以_______結(jié)合。氣化或熔化時(shí)破壞的作用力：分子間作用力共價(jià)鍵2、組成微粒：分子3、粒子間作用力：相鄰分子間靠范德華力或氫分子晶體有哪些物理特性，為什么？思考與交流.分子晶體有哪些物理特性，為什么？思考與交流.(1)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)：(3)導(dǎo)電性：(2)硬度：②分子晶體熔化時(shí)一般只破壞分子間作用力,

不破壞化學(xué)鍵①分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高(相對分子質(zhì)量,分子極性,氫鍵)4、物理特性：一、分子晶體一般都是絕緣體，固態(tài)和熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，有些在水溶液中可以導(dǎo)電.較小較低，易升華(1)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)：(3)導(dǎo)電性：(2)硬度：②分子晶體熔化時(shí)（5）絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體：（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：H2O，H2S，NH3，CH4，HX等X2，O2，H2，S8，P4，C60

，稀有氣體等CO2，SO2，NO2，P4O6，P4O10等乙醇，冰醋酸，蔗糖H2SO4，HNO3，H3PO45、典型的分子晶體：一、分子晶體（5）絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體：（1）所有非金屬氫化物：（2）部大多數(shù)分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子的密堆積與每個(gè)分子距離最近的相同分子共有

個(gè)氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu)C60的晶胞12.大多數(shù)分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：與每個(gè)分子距離最近的相同分子共有分子的密堆積與CO2分子距離最近的CO2分子共有

個(gè)干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖12I2的晶體結(jié)構(gòu)圖.分子的密堆積與CO2分子距離最近的CO2分子共有個(gè)干冰中１個(gè)水分子周圍有

個(gè)水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性分子的非密堆積４.冰中１個(gè)水分子周圍有個(gè)水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方

只有范德華力，無分子間氫鍵——分子密堆積。這類晶體每個(gè)分子周圍一般有12個(gè)緊鄰的分子。如：C60、干冰、I2、O2。6、分子晶體的結(jié)構(gòu)特征（1）密堆積有分子間氫鍵——?dú)滏I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.這種晶體不具有分子密堆積特征。如：HF、NH3、冰（每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子）。（2）非密堆積一、分子晶體.只有范德華力，無分子間氫鍵——分子密堆積。這類晶體1、下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是（）A、石英B、硫磺C、干冰D、食鹽C練習(xí)2、干冰氣化時(shí)，下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是A、分子內(nèi)共價(jià)鍵B、分子間作用力C、分子間距離D、分子間的氫鍵BC3、冰醋酸固體中不存在的作用力是（）A、離子鍵B、極性鍵C、非極性鍵D、范德華力A1、下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是（）C練習(xí)2、干冰氣4、共價(jià)鍵、離子鍵和范德華力是構(gòu)成物質(zhì)粒子間的不同作用方式，下列物質(zhì)中，只含有上述一種作用的是()A.干冰B.氯化鈉C.氫氧化鈉D.碘5、下列有關(guān)分子晶體熔點(diǎn)的高低敘述中，正確的是（）A、Cl2>I2

B、SiCl4>CCl4C、NH3<PH3

D、C(CH3)4>CH3(CH2)2CH3BB.4、共價(jià)鍵、離子鍵和范德華力是構(gòu)成物質(zhì)粒子間的不同作用方式，第二課時(shí)原子晶體.第二課時(shí).教學(xué)目標(biāo)掌握原子晶體的概念，能夠區(qū)分原子晶體和分子晶體。了解金剛石等典型原子晶體的結(jié)構(gòu)特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系?！冀虒W(xué)難點(diǎn)重點(diǎn)〗原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)掌握原子晶體的概念，能夠區(qū)分原子晶體和分子晶體。思考與交流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(diǎn)很低，而SiO2晶體的熔沸點(diǎn)很高？.思考與交流CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過比較原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體(又稱共價(jià)晶體)。2、原子晶體的構(gòu)成微粒和作用力：1、定義：(1)構(gòu)成微粒是：(2)作用力：原子晶體中不存在分子原子共價(jià)鍵3、氣化或熔化時(shí)破壞的作用力：共價(jià)鍵二、原子晶體.原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)晶體類型原子晶體熔、沸點(diǎn)（高低）硬度溶解性導(dǎo)電性4、原子晶體的性質(zhì)很高（高于1000℃）很大不溶于任何溶劑一般不導(dǎo)電（硅是半導(dǎo)體）某些原子晶體的熔點(diǎn)和硬度原子晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺熔點(diǎn)/0C＞355030002700171014101211硬度109.59.576.56.0二、原子晶體.晶體類型原子晶體熔、沸點(diǎn)（高低）硬度溶解性導(dǎo)電性4、原子晶體109o28′共價(jià)鍵金剛石的晶體結(jié)構(gòu)模型5、典型的原子晶體（1）金剛石二、原子晶體鍵能：347.7kJ/mol熔點(diǎn)：大于35500C硬度：10154pm.109o28′共價(jià)鍵金剛石的晶體結(jié)構(gòu)模型5、典型的原子晶體5、典型的原子晶體（1）金剛石二、原子晶體每個(gè)碳原子被周圍

個(gè)碳原子包圍；碳原子雜化方式是

；

其中形成的最小環(huán)中含

個(gè)碳原子；每個(gè)碳原子被

個(gè)環(huán)共用；1mol金剛石中含有的C-C共價(jià)鍵數(shù)

mol；SP3雜化46212.5、典型的原子晶體（1）金剛石二、原子晶體每個(gè)碳原子被周圍硅的晶體結(jié)構(gòu)模型硅原子5、典型的原子晶體晶體硅二、原子晶體.硅的晶體結(jié)構(gòu)模型硅原子5、典型的原子晶體晶體硅二、原子晶180o109o28′SiO共價(jià)鍵二、原子晶體5、典型的原子晶體二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)模型（2）二氧化硅.180o109o28′SiO共價(jià)鍵二、原子晶體5、典型的原子421：2421：41：2412421：2421：41：24126、常見的原子晶體類型（1）某些非金屬單質(zhì)：硼（B）硅（Si）（2）某些非金屬化合物：碳化硅（SiC）氮化硼（BN）（3）某些氧化物：二氧化硅晶體二、原子晶體6、常見的原子晶體類型（1）某些非金屬單質(zhì)：（2）某些非金屬解釋：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。碳、硅、鍺原子半徑依次增大，鍵長依次增大，鍵的強(qiáng)度依次減弱。故它們?nèi)埸c(diǎn)和硬度依次下降。即金剛石＞硅＞鍺學(xué)與問1、怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度理解金剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降？2、“具有共價(jià)鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對嗎？為什么？干冰晶體中就含有共價(jià)鍵,它卻是分子晶體。.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。三、晶體類型的判斷方法1.依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷：

構(gòu)成原子晶體的微粒是原子，原子間的作用力是共價(jià)鍵，構(gòu)成分子晶體的微粒是分子，分子之間的作用力是分子間作用力。①熔沸點(diǎn)和硬度；(高→原子晶體；中→離子晶體；

低→分子晶體)②熔融狀態(tài)的導(dǎo)電性。(導(dǎo)電：離子晶體)③溶解性。2.從性質(zhì)上判斷：三、晶體類型的判斷方法1.依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用力(1)碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；_________(2)溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn)98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；__________(3)五氟化釩，無色晶體，熔點(diǎn)19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_________(4)物質(zhì)A，無色晶體，熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電________分子晶體分子晶體原子晶體離子晶體現(xiàn)場練習(xí)：分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型：.(1)碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；___小結(jié)1：金剛石、石墨的比較項(xiàng)目金剛石石墨晶體形狀晶體中的鍵或作用力由最少碳原子形成環(huán)的形狀與個(gè)數(shù)碳原子成鍵數(shù)每個(gè)環(huán)上鍵的平均數(shù)每個(gè)環(huán)上原子的平均數(shù)正四面體空間網(wǎng)狀六邊形平面層狀共價(jià)鍵共價(jià)鍵與范德華力６個(gè)原子不同面６個(gè)原子同面４３6×1/6=16×1/2=36×1/12=1/26×1/3=2小結(jié)1：金剛石、石墨的比較項(xiàng)目金剛石石墨晶體形狀晶體中的鍵或科學(xué)視野（1）金剛石（2）天然金剛石的形成高溫、高壓、長時(shí)間在地幔中形成的。（3）金剛石的人工合成①高壓合成②低壓合成.科學(xué)視野（1）金剛石（2）天然金剛石的形成高溫、高壓、長時(shí)間一種結(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2.25g/cm3，化學(xué)性質(zhì)不活潑。具有耐腐蝕性，在空氣或氧氣中強(qiáng)熱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。知識(shí)拓展－石墨混合型晶體.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)石墨的晶體結(jié)構(gòu)圖返回鍵角：1200，鍵長：1.42×10－10m層間距：3.35×10－10m空間結(jié)構(gòu)俯視圖.石墨的晶體結(jié)構(gòu)圖返回鍵角：1200，空間結(jié)構(gòu)俯視圖分子晶體與原子晶體課件

1、石墨為什么很軟？

2、石墨的熔沸點(diǎn)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(dòng)，所以石墨很軟。石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價(jià)鍵，故熔沸點(diǎn)很高。石墨為混合鍵型晶體。石墨—混合型晶體.1、石墨為什么很軟？3、石墨屬于哪類晶體？為什么？石墨為小結(jié)2：分子晶體與原子晶體的比較晶體類型原子晶體分子晶體概念組成微粒

作用力熔沸點(diǎn)硬度溶解性導(dǎo)電性相鄰原子間以共價(jià)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(jià)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(gè)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.小結(jié)2：分子晶體與原子晶體的比較晶體類型原子晶體分子晶體概課堂鞏固：下列不存在化學(xué)鍵的晶體是：A.硝酸鉀B.干冰C.石墨D.固體氬常溫常壓下為分子晶體的是：A.碘B.水C.硫酸銨D.干冰晶體中的一個(gè)微粒周圍有6個(gè)微粒，這種晶體是：A.金剛石B.石墨C.干冰D.氯化鈉DAD課堂鞏固：下列不存在化學(xué)鍵的晶體是：DAD最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖所示。頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，則它的分子式是()A．TiCB．Ti4C4

C．Ti14C13

D．Ti13C14防止類推中的失誤！C.最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖(1)右圖為固態(tài)CO2的晶體結(jié)構(gòu)示意圖，通過觀察分析，可得出每個(gè)CO2分子周圍有______個(gè)與之緊鄰且等距的CO2分子。(2)試判斷：①SiO2，②CO2，③CS2，這些晶體的熔點(diǎn)由高到低排列的順序是

（填相應(yīng)物質(zhì)的編號(hào))。(3)在一定溫度下，用X射線衍射法測得干冰晶胞的邊長a＝5.72×10－8cm，該溫度下干冰的密度為多少？12①>③>②1.56g/cm3(1)右圖為固態(tài)C