高中化学选修三《第三章 分子晶体原子晶体》精ppt课件

.,第三章晶体结构与性质,第二节分子晶体和原子晶体,.,雪花、食盐、冰糖、水晶和电木（酚醛树脂）这些固体是否属于晶体？若不是晶体，请说明理由。,【复习回顾】,什么是晶胞？如何计算晶胞中的粒子个数？,电木不是晶体，属于高分子化合物，没有固定的熔沸点。,.,固态,晶体,非晶体,分子晶体,原子晶体,离子晶体,金属晶体,微粒间相互作用不同,构成晶体的微粒,微粒的种类：原子、分子、离子等,微粒间的作用力：,化学键,金属键,非极性键,极性键,共价键,离子键,配位键,氢键,范德华力,分子间作用力,.,【观察与思考】下列两种晶体有什么共同点？,碘晶体结构,干冰晶体结构,.,1.概念：只含分子的晶体叫分子晶体2.粒子间相互作用：构成分子晶体的粒子：粒子间相互作用力：分子内原子间作用力：,一、分子晶体,分子,分子间做用力,（范德华力和氢键）,共价键,（除稀有气体）,分子内的原子以结合，相邻分子靠（包括和）相互吸引,共价键,分子间作用力,范德华力,氢键,.,（1）所有：H2O、H2S、NH3、CH4、HX等（2）部分:卤素（X2）、O2、H2、S8、P4、C60等（3）部分:CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等（4）几乎所有的：H2SO4、HNO3、H3PO4等（5）绝大多数的晶体：乙醇、乙酸、蔗糖等,3.常见的分子晶体：,非金属氢化物,非金属单质,非金属氧化物,酸,有机物,.,【思考与交流】1.一个干冰晶胞中平均有几个CO2分子？2.此分子晶体中有哪些作用力？3.与一个CO2分子距离最近且相等的CO2分子共有多少个？,.,干冰晶体结构示意图,每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子。,分子的密堆积,.,分子密堆积,（与每个分子距离最近的相同分子共有12个）,氧（O2）的晶体结构,碳60的晶胞,.,4.分子晶体的结构特征,（1）只有范德华力，无分子间氢键每个分子周围有12个紧邻的分子如：C60、干冰、O2等（2）有分子间氢键如：HF、冰、NH3水分子之间的主要作用力是，由于氢键具有，故在冰的每个水分子周围只有紧邻的水分子,分子密堆积,分子非密堆积,氢键,饱和性和方向性,4个,.,1.分子晶体有哪些物理特性，为什么？,【思考与交流】,2.怎样判断分子间作用力的大小？分子间作用力对分子的熔沸点有什么影响？,.,5.分子晶体的物理性质,（1）性质：分子晶体熔沸点低、硬度小、易升华，固体和熔融状态不导电，有些在水溶液中能导电。（2）本质原因：分子间作用力很弱。（3）熔沸点的比较：分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。不含氢键且组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。如SnH4GeH4SiH4CH4。组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。如CON2，CH3OHCH3CH3。同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如CH3CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH3.,-分子间作用力强弱,.,【问题探究】,1.水的相对分子质量小于硫化氢的，但为什么水分子的熔点比H2S分子的高？2.分子晶体是否导电？什么条件下可以导电？3.怎样判断分子晶体的溶解性？4.冰的密度为何比水小？0-4水的密度增大4以上水的密度减小为什么？5.为何干冰的熔点比冰低，密度比冰高？,.,冰中个水分子周围有个水分子,氢键具有方向性,分子的非密堆积,冰中个水分子周围有几个水分子？为什么?,.,C和Si同属于第IVA族元素，而CO2和SiO2的物理性质却相差很大呢？,.,观察晶体结构找出共同点,组成晶体的粒子：原子粒子间的作用力：共价键形状：空间三维网状,.,二、原子晶体,1、定义：2、构成微粒：3、微粒之间的作用：,相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。,原子,共价键,.,问题讨论：,1、原子晶体内是否只存在共价键呢？2、根据金刚石结构特点分析其硬度最大的原因？3、原子晶体在固态和熔融状态下是否能够导电？4、总结影响原子晶体熔沸点的因素？,.,4、原子晶体物理性质,熔沸点高（与键能大小有关）硬度大难溶于水导电性差（一般不导电）,5、原子晶体的结构特点,.,10928,金刚石的晶体结构示意图,共价键,【问题探究1】金刚石的结构,.,金刚石的晶胞,学.科.网,.,金刚石的晶体结构,晶体中的最小环为元环，每个C原子被个六元环共有，每个C-C键被个六元环共有，每个环平摊的C原子数为_，平摊的C-C键数为_，则C原子数与C-C键数之比为_。晶胞中占有C原子个,1/2,1,1:2,6,12,6,8,.,180,10928,Si,O,二氧化硅的晶体结构示意图,共价键,【问题探究2】水晶的结构,.,晶体Si,学.科.网,.,.,在SiO2晶体中每个Si原子与个O原子成键;每个O原子与个Si原子成键;Si-O-Si键角为O-Si-O键角为;晶体中的最小环为元环，平均每个环平摊个Si原子，平摊个O原子,Si数与O原子数之为。晶胞中占有Si原子个O原子个,4,2,1800,109028,12,1/2,1,1:2,8,16,.,6、常见原子晶体（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,.,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,.,石墨晶体结构,知识拓展石墨,学.科.网,.,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。,.,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1.421010m层间距3.351010m,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,.,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,.,【规律方法】判断非金属元素组成的晶体是分子晶体还是原子晶体的方法有：(1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断:原子晶体的构成粒子是原子，原子间的作用是共价键；分子晶体的构成粒子是分子，分子间的作用是范德华力。,.,(2)记忆常见的、典型的原子晶体。常见的原子晶体有：某些非金属单质如硼、硅、锗等;某些非金属化合物如碳化硅、氮化硼、二氧化硅等。(3)依据晶体的熔、沸点判断：原子晶体熔、沸点高，常在1000以上；分子晶体熔、沸点低，常在几百度以下至很低的温度。,.,(4)依据导电性判断：分子晶体为非导体，但部分分子晶体溶于水后能电离出自由移动的离子，故能导电；原子晶体多数为非导体，但晶体硅、晶体锗是半导体。(5)依据硬度和机械性能判断：原子晶体硬度大，分子晶体硬度小且较脆。,.,分子晶体和原子晶体熔、沸点比较1.不同类型的晶体：原子晶体分子晶体。2.同一类型的晶体(1)分子晶体A.