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1、第一节第一节 离子晶体分子晶离子晶体分子晶体原子晶体二体原子晶体二第1页，本讲稿共27页10/25/20221QXZZ天然水晶球里的玛瑙和水晶天然水晶球里的玛瑙和水晶第2页，本讲稿共27页10/25/20222QXZZ第一单元 晶体的类型与性质第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体第第二二课课时时周清熙周清熙第3页，本讲稿共27页10/25/20223QXZZ二、分子晶体二、分子晶体1、定义：、定义：2、微粒：、微粒：3、相互作用：、相互作用：4、分子晶体的特征：、分子晶体的特征：分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体。子晶体。分子分子分子间作用力分子
2、间作用力(范德华力范德华力)硬度小、熔沸点低硬度小、熔沸点低5、分子晶体的本质特征：、分子晶体的本质特征：分子，分子间作用力。分子，分子间作用力。第4页，本讲稿共27页10/25/20224QXZZF2Cl2Br2I2F2Cl2Br2I2沸点沸点熔点熔点相对分子质量相对分子质量0-50-100-150-200-2505010015020025050100 150200250温度温度/卤素单质的熔、沸点与卤素单质的熔、沸点与相对分子质量的关系相对分子质量的关系第5页，本讲稿共27页10/25/20225QXZZ6、分子间作用力大小主要取决于：、分子间作用力大小主要取决于：组成结构相似的物质相对分
3、子质量越大，其组成结构相似的物质相对分子质量越大，其晶体的熔沸点越高。晶体的熔沸点越高。（1）相对分子质量的大小）相对分子质量的大小极性分子的熔、沸点高于非极性分子，如：极性分子的熔、沸点高于非极性分子，如：SO2CO2（2）分子的极性）分子的极性第6页，本讲稿共27页10/25/20226QXZZ7、分子晶体包括：、分子晶体包括：一般来说，由非金属元素组成的单质、化一般来说，由非金属元素组成的单质、化合物（除铵盐，金刚石、晶体硅、二氧化硅、合物（除铵盐，金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅等），绝大多数都是分子晶体。碳化硅等），绝大多数都是分子晶体。分子晶体举例分子晶体举例第7页，本讲稿共27页
4、10/25/20227QXZZ干冰晶体结构示意干冰晶体结构示意由此可见，每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子。上图为上图为CO2分子晶体结构分子晶体结构的一部分。观察图形，的一部分。观察图形，说明每个说明每个CO2分子周围分子周围有有_个与之紧邻等距个与之紧邻等距的的CO2分子分子;一个晶胞占一个晶胞占有的分子数有的分子数:81/861/2=412第8页，本讲稿共27页10/25/20228QXZZ典型的分子晶体：典型的分子晶体：非金属氢化物：非金属氢化物：H H2 2OO，H H2 2S S，NHNH3 3，CHCH4 4，HXHX酸：酸：H H2 2SOSO4 4，HNOHNO3 3，
5、H H3 3POPO4 4部分非金属单质部分非金属单质:X:X2 2，OO2 2，H H2 2，S S8 8，P P4 4，C C6060 部分非金属氧化物部分非金属氧化物:CO:CO2 2，SOSO2 2，NONO2 2，P P4 4OO6 6，P P4 4OO1010大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖第9页，本讲稿共27页10/25/20229QXZZ笼状化合物笼状化合物第10页，本讲稿共27页10/25/202210QXZZ1判判断断一一种种晶晶体体是是离离子子晶晶体体还还是是分分子子晶晶体体，一一是是看看构构成成晶晶体体的的粒粒子子的的种种类类，二二是是看
6、看粒粒子子之之间间的的相相互互作作用用（结结合合力力），这两点相互联系，缺一不可。这两点相互联系，缺一不可。2由晶体性质可推断晶体类型，由晶体类型也可推断晶体性质。由晶体性质可推断晶体类型，由晶体类型也可推断晶体性质。【小【小结】结】下列叙述不正确的是（下列叙述不正确的是（）A由分子构成的物质其熔点一般较低由分子构成的物质其熔点一般较低B分子晶体在熔化时，共价键没有被破坏分子晶体在熔化时，共价键没有被破坏C分子晶体中分子间作用力越大，其化学性质越稳定分子晶体中分子间作用力越大，其化学性质越稳定D物质在溶于水的过程中，化学键一定会被破坏或改变物质在溶于水的过程中，化学键一定会被破坏或改变C、D第
7、11页，本讲稿共27页10/25/202211QXZZAsH3SbH3H2Te-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3HFHClHBrHIH2OH2SH2Se沸点沸点/周期周期一些氢化物的沸点一些氢化物的沸点第12页，本讲稿共27页10/25/202212QXZZ三、氢键三、氢键N、O、F原子与原子与H原子之间的相互作用。原子之间的相互作用。化学键化学键氢键氢键分子间作用力分子间作用力含有氢键的物质熔化、汽化时需要破坏氢含有氢键的物质熔化、汽化时需要破坏氢键和分子间作用力，所以键和分子间作用力，所以NH3、H2O、HF在同
8、在同族氢化物中的熔沸点最高。族氢化物中的熔沸点最高。第13页，本讲稿共27页10/25/202213QXZZHHOHHOHHOHHOHHO氢键氢键一个水分子与周围的四个水分子共同形成四个一个水分子与周围的四个水分子共同形成四个氢键，一个水分子所含有的氢键数为氢键，一个水分子所含有的氢键数为。2第14页，本讲稿共27页10/25/202214QXZZ 氢键能影响氢键能影响物质的溶解度、熔沸点等性质物质的溶解度、熔沸点等性质第15页，本讲稿共27页10/25/202215QXZZ思考与交流思考与交流CO2和和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过比的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断较试判断S
9、iO2晶体是否属于分子晶体。晶体是否属于分子晶体。碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么么CO2晶体的熔、沸点很低，而晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体的熔沸晶体的熔沸点很高？点很高？第16页，本讲稿共27页10/25/202216QXZZ18010928SiO共价键二氧化硅晶体结构示意图二氧化硅晶体结构示意图第17页，本讲稿共27页10/25/202217QXZZ10928共价键金刚石的晶体结构示意图金刚石的晶体结构示意图第18页，本讲稿共27页10/25/202218QXZZ四、原子晶体四、原子晶体1 1、定义：、定义：相邻原子间以共价键
10、相结合而形成空间网相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体，叫原子晶体。状结构的晶体，叫原子晶体。2 2、微粒：、微粒：原子原子3 3、相互作用：、相互作用：共价键共价键4 4、原子晶体举例、原子晶体举例金刚石金刚石SiOSiO2 2SiCSiC晶体硅晶体硅第19页，本讲稿共27页10/25/202219QXZZ观察观察思考思考对比分子晶体和原子晶体的数据，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？晶体有何物理特性？第20页，本讲稿共27页10/25/202220QXZZ5 5、原子晶体的特征：、原子晶体的特征：无单个分子存在；无单个分子存在；熔沸点很高，硬度很大，难以压
11、缩；熔沸点很高，硬度很大，难以压缩；不导电不导电6 6、原子晶体的本质特征：、原子晶体的本质特征：原子原子共价键共价键第21页，本讲稿共27页10/25/202221QXZZ7 7、共价键强弱取决于：、共价键强弱取决于：8 8、规律、规律熔化时破坏共价键熔化时破坏共价键键能键能键长键长晶体晶体液态液态 气态气态共价键共价键越强越强键长键长越短越短键能键能越大越大熔沸点熔沸点越高越高物质越物质越稳定稳定键长键长:CC C Si SiSi 第22页，本讲稿共27页10/25/202222QXZZ常见的原子晶体常见的原子晶体某些非金属单质：某些非金属单质：金刚石（金刚石（C C）、晶体硅）、晶体硅(
12、Si)(Si)、晶体硼（、晶体硼（B B）、晶体）、晶体锗锗(Ge)(Ge)等等某些非金属化合物：某些非金属化合物：碳化硅（碳化硅（SiCSiC）晶体、氮化硼（）晶体、氮化硼（BNBN）晶体）晶体某些氧化物：某些氧化物：二氧化硅（二氧化硅（SiOSiO）晶体、）晶体、AlAl2 2O O3 3第23页，本讲稿共27页10/25/202223QXZZ 例题例题:分析石墨结构中碳原子数与碳碳键数目比。分析石墨结构中碳原子数与碳碳键数目比。故正六边形中的碳碳键数为故正六边形中的碳碳键数为61/2=361/2=3，解析：解析：我们可以先选取一个正六边形我们可以先选取一个正六边形此结构中的碳原子数为此结
13、构中的碳原子数为6 6一个碳原子被三个六元碳环共用，一个碳原子被三个六元碳环共用，正六边形中的碳原子数为正六边形中的碳原子数为61/3=261/3=2。六边形中的任一条边（即碳碳键）六边形中的任一条边（即碳碳键）均被均被2 2个正六边形共用，个正六边形共用，所以碳原子数与碳碳键数目比为所以碳原子数与碳碳键数目比为2:32:3。第24页，本讲稿共27页10/25/202224QXZZ练习练习1.1.金刚石结构中，一个碳原子与金刚石结构中，一个碳原子与 个碳原子成键，个碳原子成键，则每个碳原子实际形成的化学键为则每个碳原子实际形成的化学键为 个；个；a mol a mol金刚石中，碳碳键数为金刚石中，碳碳键数为 molmol。4 42 22a2a第25页，本讲稿共27页10/25/202225QXZZ练习练习2.2.石墨晶体的层状结构，石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图）层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：，试回答下列问题：（1 1）图中平均每个正六边形）图中平均每个正六边形占有占有C C原子数为原子数为_个、占有个、占有的碳碳键数为的碳碳键数为_个。个。碳原子数目与碳碳化学键数目碳原子数目与碳碳化学键数目之比为之比为_。2 2：3 32 23 3第26页，本讲稿共27页10/25/202226QXZZ第27页，本讲稿共27页10/25/202227QXZZ