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1、第二节分子晶体与原子晶体第1页，本讲稿共25页观察下列晶体结构示意图，思考它们的结成微粒是什么？微粒间存在何种作用力？干冰晶胞 金刚石结构示意NaCl晶胞组成微粒：分子 原子 离子微粒间作用：分子间作用力 共价键 离子键第2页，本讲稿共25页常见的晶体类型 1.分子晶体 分子间通过分子间作用力所形成的晶体 2.原子晶体 原子间通过共价键所形成的空间网状结构的晶体 3.离子晶体 离子间通过离子键所形成的晶体（离子化合物）4.金属晶体第3页，本讲稿共25页一、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
2、 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。注 意：稀 有 气 体 是 单 原 子 分 子，只 存 在 分 子间作用力。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第4页，本讲稿共25页2、分子晶体的一般物理性质 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 相似相溶注意：分子晶体融化时只破坏分子间作用力或氢键。第5页，本讲稿共25页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
3、（2）、部分非金属单质 稀有气体 X2,O2,H2,S8,P4,C60（3）、部分非金属氧化物 CO2,SO2,NO2,P4O6,P4O10 P 2O 5（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，蔗糖第6页，本讲稿共25页4.分子晶体结构特征（）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）第7页，本讲稿共25页由此可见，每个碘分子周围有 个碘分子；每个二氧化碳周围有周围有 个二氧化碳分子个二氧化碳分子121212 第8页，本讲
4、稿共25页分子的密堆积（与每个分子距离最近的相同分子分子共有（与每个分子距离最近的相同分子分子共有1212个个）第9页，本讲稿共25页小节: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 晶体分子结构特征（）只有范德华力，无分子间氢键（）只有范德华力，无分子间氢键分子密堆积（每个分子分子密堆积（每个分子周围有周围有1212个紧邻的分子，如：个紧邻的分子，如：CC60 60
5、、干冰、干冰、II2 2、O O2 2）（）有分子间氢键不具有分子密堆积特征（）有分子间氢键不具有分子密堆积特征（如（如：HF HF、冰、冰、NH NH33）第10页，本讲稿共25页思 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。第11页，本讲稿共25页二、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。第12页，本讲稿共25页6、常见原子晶体例举：（1）某些非金属单质 硼、硅、锗、金刚石等
6、（2）某些非金属化合物 SiC、BN等（3）某些氧化物 SiO2、Al2O3等注意：常考的原子晶体硅、金刚石 SiC SiO2第13页，本讲稿共25页10928共价键第14页，本讲稿共25页18010928Sio共价键第15页，本讲稿共25页 资料卡片 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，即摩氏硬度，以固体互相刻划时出现刻痕的固体的硬度较低。金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，可将摩氏硬度分为十度，原子晶体金刚石 氮化硼 碳化硅 氧化铝 石英 硅 锗 熔点 3900 300
7、0 2 700 2030 1710 1410 1211 硬度 10 95 95 9 7 65 60第16页，本讲稿共25页石墨晶体结构知识拓展石墨第17页，本讲稿共25页 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2.25 g/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。知识拓展石墨第18页，本讲稿共25页石墨 1、石墨为什么很软？2、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
8、墨很软。石墨为混合键型晶体。层内碳碳之间形成共价键，各层之间是范德华力结合。第19页，本讲稿共25页练习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：第20页，本讲稿共25页2、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_，每个环完全拥有 CC数为_石墨中CC夹角为120，CC键长为 1.421010
9、 m层间距 3.35 1010 m23第21页，本讲稿共25页小结：金刚石、石墨的比较项目 金刚石 石墨晶体形状晶体中的键或作用力由最少碳原子形成环的形状与个数碳原子成键数键的平均数 原子的平均数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61/2=361/2=361/4=3/261/3=2第22页，本讲稿共25页白球表示 硅原子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）第23页，本讲稿共25页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；熔融态不导电；D、物质A，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电原子晶体分子晶体分子晶体离子晶体第24页，本讲稿共25页小结：晶体类型 原子晶体 分子晶体概念组成微粒 作用力熔沸点硬度溶解性导电性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，部分溶于水导电第25页，本讲稿共25页