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    (选修三)第三章第2节ppt课件.ppt

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    (选修三)第三章第2节ppt课件.ppt

    第三章 晶体的结构与性质,华师一附中 高一年级,第二节 分子晶体与原子晶体,观察思考,请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体:,水晶,离子型晶体,原子型晶体,分子型晶体,金属型晶体,分,复习总结:,微粒间作用,微粒为分子:分子间作用力(或范德华力)或氢键;微粒为原子:极性共价键或非极性共价键;微粒为离子:离子键。,干冰晶胞,碘晶胞,观察两个晶胞有何共同点?,一、分子晶体,1、 只含分子的晶体称为分子晶体。如碘晶体只含I2分子,属于分子晶体。在分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,而相邻分子靠分子间作用力或氢键相互吸引。,碘晶体结构,*构成分子晶体的粒子是分子,粒子间的相互作用是分子间作用力或氢键,分子晶体有哪些物理特性,为什么?,思考与交流,2、分子晶体的一般宏观性质 较低的熔沸点 较小的硬度 固态或熔融状态下都不导电 分子晶体的溶解性与溶质与溶剂的 分子的极性相关 相似相溶,构成分子晶体的粒子是分子,粒子间的相互作用是分子间作用力或氢键,决定晶体物理性质的因素:,构成晶体微粒之间的结合力,结合力越强,晶体的熔沸点越高,晶体的硬度越大,3、属于分子晶体的化合物类别举例(1)、所有非金属氢化物 H2O,H2S,NH3,CH4,HX(2)、部分非金属单质 X2,O2,H2, S8,P4, C60 (3)、部分非金属氧化物 CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10(4)、几乎所有的酸 H2SO4,HNO3,H3PO4(5)、绝大多数有机物晶体 乙醇,冰醋酸,蔗糖,4.晶体分子结构特征()只有范德华力,无分子间氢键分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子,如:C60、干冰 、I2、O2)()有分子间氢键不具有分子密堆积特征(如:HF 、冰、NH3 ),分子的密堆积,(与每个分子距离最近的相同分子分子共有12个 ),干冰的晶体结构图,分子的密堆积,(与CO2分子距离最近的CO2分子共有 个 ),12,碘的晶体结构图,由此可见,每个碘分子周围有 个碘分子,12,冰中个水分子周围有个水分子,冰的结构,氢键具有方向性,分子的非密堆积,许多气体可以与水形成水合物晶体。最早发现这类水合物晶体的是19世纪初的英国化学家戴维,他发现氯可形成化学式为Cl28H20的水合物晶体。20世纪末,科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体。这种晶体的主要气体成分是甲烷, 因而又称甲烷水合物。它的外形像冰,而且在常温常压下会迅速分解释放出可燃的甲烷,因而又称“可燃冰”,科学视野:天然气水合物一种潜在的能源,小节:,1、分子晶体:由分子构成。相邻分子靠分子间作用力相互吸引。2、分子晶体特点:低熔点、升华、硬度很小等。3、常见分子晶体分类:(1)所有非金属氢化物 (2)部分非金属单质, (3)部分非金属氧化物(4)几乎所有的酸(而碱和盐则是离子晶体 (5)绝大多数有机物的晶体。晶体分子结构特征()只有范德华力,无分子间氢键分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子,如:C60、干冰 、I2、O2()有分子间氢键不具有分子密堆积特征 (如:HF 、冰、NH3 ),1、四氯化硅的结构和四氯化碳类似,对其性质的推断, 正确的是:四氯化碳晶体是分子晶体;通常情况下为液态;熔点高于四氯化碳;属于正四面体的分子构型,2、HgCl2的稀溶液可作手术刀的消毒剂,已知其熔点是227,熔融状态的HgCl2不能导电,HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,由下列关于HgCl2的叙述中正确的是( )属于共价化合物; 属于离子化合物;属于非电解质; 属于弱电解质。,A B C D,4干冰汽化时,下列所述内容发生变化的是( )A分子内共价键 B分子间作用力C分子间距离 D分子间的氢键,3下列物质的液体中,不存在分子是( )A 二氧化硅B 二氧化硫 C 二氧化碳 D二硫化碳,思 考与交流,CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示,通过比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶 体。,二、原子晶体 1、定义:原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。 2、构成微粒:原子 3、微粒之间的作用:共价键 4、气化或熔化时破坏的作用:共价键 5、一般宏观性质: 熔沸点高,硬度大,难溶于一般溶剂。,6、常见原子晶体例举:(1)某些非金属单质 硼、硅、锗、金刚石等(2)某些非金属化合物 SiC、BN等(3)某些氧化物 SiO2等,10928,金刚石的晶体结构示意图,共价键,10928,Si,o,二氧化硅的晶体结构示意图,共价键,10430,1、怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降? 2“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗?为什么?,探究思考,一种结晶形碳,有天然出产的矿物。铁黑色至深钢灰色。质软具滑腻感,可沾污手指成灰黑色。有金属光泽。六方晶系,成叶片状、鳞片状和致密块状。密度2.25g/cm3,化学性质不活泼。具有耐腐蚀性,在空气或氧气中强热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂,并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。,知识拓展石墨,石墨晶体结构,知识拓展石墨,石墨,1、石墨为什么很软?2、石墨的熔沸点为什么很高(高于金刚石)?,3、石墨属于哪类晶体?为什么?,石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合,容易滑动,所以石墨很软。,石墨各层均为平面网状结构,碳原子之间存在很强的共价键(大键),故熔沸点很高。,石墨为混合键型晶体。,资料 莫氏硬度:某些原子的熔点和硬度,“硬度是衡量固体软硬程度的指标。硬度有不同的标度,最普通的硬度标度是划痕硬度,即莫氏硬度,以固体互相刻划时出现刻痕的固体的硬度较低。全刚石不能被任何天然矿物刻划出封痕,因而是最硬的。以金刚石的硬度为10,以另9种天然矿物为代表,可将莫氏硬度分为十度,,练习1、金刚石(晶体硅结构与此类似),(1)由图中观察可知:每个碳原子被相邻的4个碳原子包围,以共价键跟4个碳原子接个,形成四面体。这些四面体向空间发展,构成一个坚实的、彼此联结的空间网状晶体。每个 C-C键长相等,键角均为109。28。,(2)晶体中最小环由_个C组成且不共面。,6,(3)晶体中C原子数与C-C 键数之比为: :,例、如右图所示,在石墨晶体的层状结构中,每一个最小的碳环完全拥有碳原子数为_,每个C完全拥有CC数为_,石墨中CC夹角为120, CC键长为 1.421010 m层间距 3.35 1010 m,2,3,小结:金刚石、石墨的比较,每个环中,正四面体空间网状,六边形平面层状,共价键,共价键与范德华力,个原子不同面,个原子同面,6*1/6=1,6*1/2=3,6*1/12=1/2,6*1/3=2,SiO2平面结构,利用金刚石的结构来推断SiO2的空间结构,SiO2最小的环有几个原子组成?,金刚石的结构,12个(6个硅 6个氧),3、分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型:A、碳化铝,黄色晶体,熔点2200,熔融态不导电;_B、溴化铝,无色晶体,熔点98 ,熔融态不导电;_C、五氟化钒,无色晶体,熔点19.5,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中;_D、物质A,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电_,小结:,相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构,分子间以分子间作用力结合,原子,分子,共价键,分子间作用力,很大,较小,很大,较小,不溶于任何溶剂,部分溶于水,不导电,个别为半导体,固体和熔化状态都不导电,部分溶于水导电,祝同学们学习进步,天天有个好心情,题目:最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如右图所示。顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,则它的分子式是 ( ) ATiC BTi4C4, CTi14C13 DTi13C14,防止类推中的失误,C,

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