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文档简介
§3-2分子晶体和原子晶体一、分子晶体1、概念:分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体叫分子晶体。
2、微粒:分子分子晶体有哪些物理特性,为什么?思考与交流
由于分子间作用力很弱,所以分子晶体一般具有:①较低的熔点和沸点②较小的硬度。③一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。3、分子晶体的物理特性(1)非金属氢化物:H2O,H2S,NH3,CH4,HX(2)酸:H2SO4,HNO3,H3PO4(3)部分非金属单质:X2,O2,H2,S8,P4,C60
(4)部分非金属氧化物:CO2,SO2,NO2,P4O6,P4O10(5)大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖4、典型的分子晶体(1)若只有范德华力,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)(2)若有分子间氢键——不具有分子密堆积特征(如:HF、冰、NH3
)5、晶体分子结构特征分子的密堆积(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12个)(1)若只有范德华力,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)(2)若有分子间氢键——不具有分子密堆积特征(如:HF、冰、NH3
)5、晶体分子结构特征冰中1个水分子周围有4个水分子冰的结构氢键具有方向性分子的非密堆积笼装化合物第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类100年的能源需求。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。若晶体中每8个笼中有6个笼容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为
A、CH4·14H2O
B、CH4·8H2O
C、CH4·7H2O
D、CH4·6H2O练习
在干冰晶体中,平均每个晶胞(如图)占有CO2分子的个数为____,与二氧化碳分子距离最近的二氧化碳分子有
个。412CO2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。
思考与交流1、概念:相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体.二、原子晶体(共价晶体)2、微粒:原子对比分子晶体和原子晶体的数据,原子晶体有何物理特性?
在原子晶体中,由于原子间以较强的共价键相结合,而且形成空间立体网状结构,所以原子晶体的(1)熔点和沸点高(2)硬度大(3)一般不导电(4)且难溶于一些常见的溶剂
3、原子晶体的物理特性4、常见的原子晶体(1)某些非金属单质:
金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)、晶体锗(Ge)等(2)某些非金属化合物:
碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体(3)某些氧化物:
二氧化硅(SiO2)晶体、Al2O35、常见原子晶体介绍(1)金刚石109º28´金刚石的晶体结构示意图共价键①正四面体的空间网状结构,键角:109028’小结:②不在同一平面上的环由6个原子构成③每个C原子供12个环所有④每个C—C键供6个环所有⑤C原子数与C—C键数比1:2(2)晶体硅同金刚石180º109º28´SiO二氧化硅的晶体结构示意图共价键(3)二氧化硅解释:结构相似的原子晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体熔点越高金刚石>碳化硅>晶体硅交流与研讨1、怎样从原子结构角度理解金刚石、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?
莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准,1824年由德国矿物学家莫斯(FrederichMohs)首先提出。确定这一标准的方法是,用棱锥形金刚石钻针刻划所试矿物的表面而产生划痕,用测得的划痕的深度来表示硬度。资料莫氏硬度
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π键),故熔沸点很高。石墨为混合型晶体(过渡晶体)C60C70碳纳米管根据对
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