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河南省太康县第一高级中学----乔纯杰

第三章 晶体结构与性质

第二节 分子晶体与原子晶体 【知识与技能】

1、了解分子晶体和原子晶体的概念;

2、了解常见分子晶体和原子晶体的结构及分子晶体中分子间作用力类型;

3、掌握分子晶体和原子晶体的熔、沸点等方面的物理性质.

【过程与方法】联系旧知识,学习新知识,通过列举各种晶体及其特征,达到逐个掌握的目的.【情感、态度与价值观】通过对水结冰密度减小这一已知事实的讲解,激发学生探究物 质内部结构奥秘的兴趣.【教学重点】分子晶体和原子晶体的概念、结构特点.【教学难点】氢键对冰的晶体结构和性质的影响. 【观察】请判断下列物质是晶体还是非晶体. 干冰(CO2) 水晶(SiO2) 食盐(NaCl) 1.为什么冰容易融化、干冰容易汽化、碘易升华?2.它们的结构是怎样的?3.为什么冰浮在水面上,而干冰却沉入水底? 【思考】

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. -150 -125 -100 -75 -50 -25

0 25

50 75

100 2

3 4

5 * * * * CH4 SiH4 GeH4 SnH4 NH3 PH3 AsH3 SbH3 HF HCl HBr HI H2O H2S H2Se H2Te 沸点/℃ 周期 一些氢化物的沸点 比较H2O,H2S,H2Se,H2Te熔沸点的高低 沸点H2O :100?CH2S :C61?CH2Se:C41?CH2Te:C2?C H H O H H O H H O ? ? 氢键 【氢键对物质沸点的影响】

2、分子晶体的性质 ① 较低的熔沸点 ② 较小的硬度 ③ 固态或熔融状态下都不导电 ④ 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 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.

3、属于分子晶体的化合物(1)、所有非金属氢化物 H2O,H2S,HX(2)、部分非金属单质 X2,O2,H2, S8,P4(3)、部分非金属氧化物 SO2, NO2, P4O10(4)、几乎所有的酸 H2SO4,HNO3,H3PO4(5)、绝大多数有机物晶体 乙醇,醋酸,蔗糖 4.分子晶体结构特征(1)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:C

60、干冰 、I

2、O2)(2)有分子间氢键→不具有分子密堆积特征(如:HF 、冰、NH3 ) 【分子的密堆积】 (与每个分子距离最近的相同分子分子共有12个)干冰的晶体结构图 由此可见,每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子. 冰中1个水分子周围有4个水分子 氢键具有方向性 【水分子的非密堆积】 气体可以与水形成水合物晶体.最早发现这类水合物晶体的是19世纪初的英国化学家戴维,他发现氯可形成化学式为Cl2・8H20的水合物晶体.20世纪末,科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体.这种晶体的主要气体成分是甲烷, 因而又称甲烷水合物.它的外形像冰,而且在常温常压下会迅速分解释放出可燃的甲烷,因而又称"可燃冰". 【天然气水合物】 【小结】 1.分子晶体概念:2.分子晶体特点:熔点低、硬度小等3.分子晶体分类:(1)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 (5)大多数有机物的晶体4.分子晶体构特征:(1)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:C

60、干冰 、I

2、O2(2)有分子间氢键-不具有分子密堆积特征 (如:HF 、冰、NH3 ) 【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.