资源简介 (共26张PPT)分子晶体 混合型晶体1.了解分子晶体的结构特点及性质;2.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。分子晶体是分子通过分子间作用力构成的固态物质。以共价键结合的物质,除金刚石、晶体硅、二氧化硅等空间网状结构的物质属于共价晶体外,其他多数非金属单质(如H2、Cl2、N2等)、非金属元素组成的无机化合物(如H2O、HCl、CO2等)以及大多数有机化合物在低温下形成的晶体都属于分子晶体。碘晶体干冰晶体分子晶体1.概念:只含分子的晶体2.构成微粒:分子3.分子内:共价键4.分子间:分子间作用力范德华力氢键典型分子晶体结构——碘(1)碘晶体的晶胞是一个长方体,在它的 各有1个I2分子,每个晶胞中有___个I2分子。(2)I2分子之间以 结合。每个顶点和面心上4范德华力(3)每个碘分子周围有 个紧邻的碘分子12典型分子晶体结构——干冰(3)CO2分子之间的作用力 。(1)晶胞为面心立方体8个顶点和6个面心上各有一个CO2分子8×1/8+6×1/2=4(2)每个晶胞含二氧化碳分子的个数为 。(4)与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有 。4范德华力12典型分子晶体结构——冰(1)水分子之间的主要作用力是 ,当然也存在 。(2) 有方向性,它的存在迫使在 的每个水分子与____________方向的 个相邻水分子互相吸引。氢键范德华力四面体中心四面体顶角氢键4(3)与每个水分子等距离且最近的水分子有 个。4总结:分子晶体结构特征(1)有分子间氢键—分子非密堆积氢键具有方向性和饱和性,使晶体中的空间利率不高,留有相当大的空隙。 如:HF 、NH3、冰(每个水分子周围只有4个紧邻的水分子)。(2)只有范德华力,无分子间氢键-分子密堆积通常每个分子周围有12个紧邻的分子。 如:C60、干冰 、I2 O2下表列出了一些分子晶体的熔点。请根据表中所列数据猜想:影响不同分子晶体熔点的原因可能有哪些?5.分子晶体的物理性质(1)性质:分子晶体熔沸点低、硬度小、易升华,固体和熔融状态不导电,有些在水溶液中能导电,溶解度相似相溶原理。(2)本质原因: 分子间作用力很弱。(3)熔沸点的比较:①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、沸点反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。②不含氢键且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SnH4>GeH4>SiH4>CH4。③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CO>N2,CH3OH>CH3CH3。④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。如CH3CH2CH2CH3 > CH3CH(CH3)CH31.下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是( )A.NH3、HD、C10H8 B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、SiO2、P2O5 D.CCl4、Na2S、H2O2B2.下列各物质的固体,属于分子晶体且分子内只含极性键的是 ( )A.CO2 B.O2 C.NH4 Br D.ArA石墨晶体——混合型晶体石墨的层状结构实验测定,石墨的熔点高达3850℃,高于金刚石的熔点,这说明石墨晶体具有原子晶体的特点;但是,石墨很软并且能导电,是非常好的润滑剂,这说明它又不同于原子晶体。那么石墨究竟属于哪种类型的晶体呢?石墨的层状结构石墨晶体①石墨晶体为层状结构。层与层之间以结合。故石墨质软,有滑腻感。②在同一层内,碳原子以 彼此结合,故石墨熔点较高。分子间作用力共价键③在同一层内,每个碳原子以C-C键与3个碳原子结合,形成六元环。每个六元环平均 个 C原子。④每个六元环中有 个C-C键,故1mol石墨晶体中C-C键为 。21.5NA3层内碳原子的这些p轨道相互平行,相邻碳原子的p轨道相互重叠,形成大π键。在石墨的二维结构平面内,每个碳原子以C—C键与3个碳原子结合,形成六元环层。这些电子比较自由,相当于金属中的自由电子,所以石墨能导热和导电。碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:回答下列问题:(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为____________。同素异形体(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_____、_______。(3)C60属于________晶体,石墨属于________晶体。(4)石墨晶体中,层内C—C键的键长为142 pm,而金刚石中C—C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C—C间的_____共价键,而石墨层内的C—C间不仅存在_____共价键,还有____键。混合型分子几种类型晶体的结构和性质晶体类型 金属晶体 离子晶体 共价晶体 分子晶体结 构 构成微粒 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子 原子 分子微粒间作用力 金属键 离子键 共价键 分子间作用力性 质 熔、沸点 差异较大 高 很高 低硬 度 差异较大 硬而脆 很大 小导电性 导电 熔化或溶于水导电 一般不导电,硅是半导体 固体及熔融状态不导电,有的溶于水能导电。举 例 金属、 金属合金 离子化合物 金刚石、Si、SiO2、SiC 硫、干冰、冰、冰醋酸、蔗糖考点过关:晶体类型的判断特征1.依据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用判断共价晶体:原子→共价键;分子晶体:分子→分子间作用力;离子晶体:离子→离子键;金属晶体:金属阳离子和自由电子→金属键。2.依据物质的分类判断①常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的原子晶体化合物有SiC、BN、AlN、Si3N4、C3N4、SiO2等;②分子晶体:大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外);③离子晶体:金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类;④金属晶体:金属单质与合金。考点过关:晶体类型的判断特征3.依据晶体的熔点判断①离子晶体的熔点较高,常在数百至1 000余度;②共价晶体熔点很高,常在1 000度至几千度;③分子晶体熔点低,常在数百度以下至很低温度;④金属晶体多数熔点高,但也有少数熔点很低。考点过关:晶体类型的判断特征4.依据导电性判断①共价晶体:一般不导电;②分子晶体:若不是电解质:固态、液态不导电、溶于水(不反应)不导电若是电解质:固态、液态不导电,溶于水导电③离子晶体:固态不导电,熔融或溶于水导电;④金属晶体:固态或熔融均导电。5.依据硬度和机械性能判断共价晶体硬度大;分子晶体硬度小且较脆;离子晶体硬度较大或较硬、脆;金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性。考点过关:比较晶体的熔点沸点1.不同类型晶体熔、沸点的比较:①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律:___________>___________>___________。②金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。 分子晶体共价晶体 离子晶体(2)同种晶体类型熔、沸点的比较:如熔点:金刚石____碳化硅____硅。小短大 高>>①共价晶体:考点过关:比较晶体的熔点沸点a.一般地说,阴、阳离子的电荷数越____,离子半径越____,则离子间的作用力就越____,其离子晶体的熔、沸点就越____,如熔点:MgO____MgCl2____NaCl____CsCl。b.衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越____,形成的离子晶体越____,熔点越____,硬度越____。 ②离子晶体:多小强高>>>大稳定高大考点过关:比较晶体的熔点沸点a.分子间作用力越____,物质的熔、沸点越____;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地____。如H2O____H2Te____H2Se____H2S。b.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越____,熔、沸点越____,如SnH4____GeH4____SiH4____CH4。③分子晶体:大高高大高>>>>>>考点过关:比较晶体的熔点沸点c.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CO>N2,CH3OH>CH3CH3。d.同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na④金属晶体:考点过关:比较晶体的熔点沸点下表列举了几种物质的性质,据此判断属于分子晶体的是____________。物质 性质X 熔点为10.31 ℃,液态不导电,水溶液导电Y 易溶于CCl4,熔点为11.2 ℃,沸点为44.8 ℃Z 常温下为气态,极易溶于水,溶液pH>7W 常温下为固体,加热变为紫红色蒸气,遇冷变为紫黑色固体M 熔点为1 170 ℃,易溶于水,水溶液导电N 熔点为97.81 ℃,质软,导电,密度为0.97 g·cm-3X、Y、Z、W 展开更多...... 收起↑ 资源预览