选修3 3.3 原子晶体与分子晶体 课件 (2)

课件24张PPT。第3节 原子晶体与分子晶体１.概念： 相邻原子间以共价键相结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体． 一．原子晶体金刚石2.结构特点： （1）由于共价键的方向性和饱和性，每个中心原子周围排列的原子数目是有限的。（2）由于所有原子间均以共价键相结合，所以晶体中不存在单个分子。 在原子晶体中，由于原子间以强的共价键相结合，形成空间立体网状结构，所以原子晶体的: （1）熔、沸点高 （2）硬度大(用途？) （3）一般不导电 （4）难溶于常见的溶剂 3.原子晶体的物理性质4.常见的原子晶体 某些非金属单质： 金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）等 某些非金属化合物： 碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体 氮化硅（Si3N4）晶体 某些氧化物： 二氧化硅（ SiO２）晶体（1）金刚石 ①每个碳以 键与相邻 个碳结合， 成为 构型。 ②晶体中碳碳键夹角为 ，碳原子 采取了 杂化。 ③最小环有 个碳原子。 5.几种典型的原子晶体109.5o共价键共价6sp3109.5°正四面体4晶体硅、碳化硅结构与金刚石类似（2）二氧化硅 ①每个硅原子与 个氧原子相连； 每个氧原子与 个硅原子相连。 ②最小环上有 个硅原子， 个氧原子。 ③晶体中是否存在分子？ ④1mol二氧化硅中有 mol共价键。2446否6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，硬度越大。1、为何金刚石、碳化硅和晶体硅的熔点和硬度依次下降？2、“存在共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为什么？思考：不对，因为在大多数分子晶体和某些离子晶体中也存在共价键。二、分子晶体 １、概念 分子间通过分子间作用力结合而形成的晶体。 2、结构特点 一般来说，由于分子间作用力不具有方向性和饱和性，故分子晶体在堆积排列时尽可能利用空间，采取紧密堆积的方式。C60晶胞 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、沸点 ② 较小的硬度 ③ 一般都是绝缘体，熔融状态不导电。3.分子晶体的物理性质(1)所有非金属氢化物： H2O, H2S, NH3, CH4, HX (2) 部分非金属单质: X2, N2, O2, H2, S8, P4, C60 (3) 部分非金属氧化物: CO2, SO2, N2O4， P4O10 (4) 几乎所有的酸： H2SO4, HNO3, H3PO4 (5) 大多数有机物： 乙醇，冰醋酸，蔗糖4.常见的分子晶体5.典型的分子晶体 （1）单质碘 晶胞为长方体，每个顶点 和面心各有一个分子。 ①平均每个晶胞中有 个 碘分子， ②微粒间的作用力是 。 4范德华力（2）干冰 晶胞为正方体，每个顶点 和面心各有一个分子。 ①平均每个晶胞中有 个 CO2分子， ②微粒间的作用力是 ， ③配位数为 。 4范德华力范德华力共价键12（3）冰 冰晶体主要是水分子依靠氢键形成的（亦有范德华力）。由于氢键的方向性和饱和性，分子间距比较大，有很多空隙，结构比较松散。每个水分子周周有4个水分子，故配位数为4。 氢键具有方向性和饱和性（4）其他分子晶体①硫黄：硫的同素异形体最稳定的是S8，不溶于水，微溶于酒精和乙醚，易溶于CS2。 试管壁上的硫如何洗涤？②磷：白磷白色蜡状固体，剧毒，着火点很低； 红磷红色粉末固体，无毒，着火点较高。白磷为何不能制造安全火柴？三、石墨范德华力,层间距0.335nm石墨中C－C键角为120。， C－C键长为0.142nm 1.结构特点：①石墨晶体是层状结构，每一层碳原子排列成六边形，则碳原子采用 杂化。未成对电子形成 键。 ②石墨晶体中C原子数与C－C键数之比是 。其中每个正六边形占有的 C原子数平均为 个。 22︰3大πsp22.晶体类型： 每一层上以共价键结合，层与层之间为范德华力，未成对电子能在整个平面上运动，具有金属键的性质。 这种晶体称为混合键型晶体（过渡型晶体）3.性质： 熔点高（σ键和大π键共同作用，键能大） 质软（层间范德华力作用弱） 易导电（大π键有 ... ...