2018_2019学年高中化学第三章晶体结构与性质3.2分子晶体与原子晶体课件新人教版选修3.ppt

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1、第二节 分子晶体与原子晶体,1.能记住分子晶体、原子晶体的概念及结构特点。 2.能说出晶体类型与性质之间的关系。 3.能说出氢键对物质物理性质的影响。,一,二,一、分子晶体 1.结构特点 (1)构成微粒及微粒间作用力。(2)微粒堆积方式。,一,二,2.分子晶体与物质的类别,一,二,3.典型的分子晶体 (1)干冰。 每个晶胞中有4个CO2分子,12个原子。 每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子有12个。 (2)冰。 水分子之间的作用力有范德华力,但主要作用力是氢键。 由于氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶点的4个相邻的水分子相互吸引。,一,二,所有分子晶体中是否均存在化学键,为

2、什么? 提示：绝大多数分子晶体的分子内部都存在化学键,如N2、H2O、SO2等分子内部都有共价键,而稀有气体为单原子分子,分子内部无化学键,分子之间以范德华力结合,所以并非分子晶体的分子内部都存在化学键。,一,二,二、原子晶体 1.结构特点2.原子晶体与物质的类别,一,二,3.典型的原子晶体 (1)金刚石。 在晶体中每个碳原子以4个共价键对称地与相邻的4个碳原子相结合,形成正四面体结构。 晶体中CCC夹角为10928,碳原子采取sp3杂化。 最小环上有6个碳原子。 晶体中碳原子个数与CC键个数之比为(2)二氧化硅。 在晶体中每个硅原子和4个氧原子形成4个共价键;每个氧原子与2个硅原子相结合。S

3、iO2晶体中硅原子与氧原子按12的比例组成。 最小环上有12个原子。,一,二,一、原子晶体与分子晶体的比较,一,二,一,二,特别提醒 (1)由原子构成的晶体不一定是原子晶体,如稀有气体组成的晶体。 (2)原子晶体中只含有共价键,不存在范德华力。 (3)原子晶体中没有单个的小分子,其化学式仅代表原子的个数比。 (4)分子晶体中分子内部可能含有共价键,分子间一定没有共价键。,一,二,二、分子晶体、原子晶体熔、沸点比较 1.不同类型的晶体 熔、沸点:原子晶体分子晶体。 2.同一类型的晶体 (1)分子晶体。 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、沸点相对较高。如熔、沸点:H2O

4、H2TeH2SeH2S。 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。如熔、沸点: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。如熔、沸点:CON2,CH3OHCH3CH3。,一,二,同分异构体,支链越多,沸点越低。 如沸点:CH3CH2CH2CH2CH3(2)原子晶体。 晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键长和键能。键长越短,键能越大,共价键越稳定,物质的熔、沸点越高。如熔点:金刚石碳化硅晶体硅。,知识点1,知识点2,知识点3,分子晶体,【例题1】 SiCl4的分子结构与CCl4相似,对其进行下列推测,不正确的是(

5、) A.SiCl4晶体是分子晶体 B.常温、常压下,SiCl4是气体 C.SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子 D.SiCl4的熔点高于CCl4,知识点1,知识点2,知识点3,答案：B 解析：由于SiCl4具有分子结构,所以属于分子晶体。影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间的作用力,在这两种分子中都只有范德华力,SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量,所以SiCl4的分子间作用力比CCl4大,熔、沸点比CCl4高。CCl4的分子是正四面体结构,SiCl4与它结构相似,因此也是正四面体结构,是含极性键的非极性分子。 点拨 影响分子晶体物理性质的主要因素是存在于晶体中的分子间作用力

6、(包括范德华力和氢键)。由于分子间作用力比化学键的键能小得多,因此分子晶体的熔、沸点较低,硬度较小。,知识点1,知识点2,知识点3,原子晶体的性质,【例题2】 晶体硅(Si)和金刚砂(SiC)都是与金刚石相似的原子晶体,请根据下表中的数据,分析其熔点高低、硬度大小与其结构之间的关系。,知识点1,知识点2,知识点3,答案：键长越短,键能越大,熔点越高,硬度越大;反之,键长越长,键能越小,熔点越低,硬度越小。 解析：在原子晶体里,所有原子都以共价键相互结合,整块晶体是一个三维的共价键网状结构。所以,影响原子晶体的熔点、硬度的主要因素就是共价键的键能,键能越大,原子晶体的熔点越高,硬度越大,而共价键

7、的键能又与键长相关,一般来说,键长越短,键能越大;键长越长,键能越小。 点拨 原子晶体物理性质的差异主要是由共价键键能的不同造成的,键能越大,熔、沸点越高,硬度越大。而键能又与键长有关,键长可由成键原子半径的相对大小得出。一般来说,成键原子的半径之和越大,键长越长,键能越小。,知识点1,知识点2,知识点3,分子晶体与原子晶体比较,【例题3】 下列说法正确的是( ) A.原子晶体中只存在非极性共价键 B.因为HCl的相对分子质量大于HF,所以HCl的熔点高于HF C.干冰升华时,分子内共价键不会发生断裂 D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 答案：C 解析：原子晶体中可能存在极性共价键,如SiO2、SiC等,A项不正确;HF晶体中存在氢键,熔点高于HCl晶体,B项不正确;干冰升华是物理变化,分子间作用力被破坏,但分子内共价键不断裂,C项正确;金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,也可能是共价化合物,如AlCl3等,D项不正确。 点拨 分子晶体熔化时,破坏分子间作用力;原子晶体熔化时,破坏共价键。,