《分子晶体与共价晶体》拓展课件.pptxVIP

《分子晶体与共价晶体》;;;自主预习

一、分子晶体

1.定义:

只含分子的晶体称为分子晶体。分子晶体中相邻的分子间靠分子间作用力相互吸引。?

2.物理特性:

(1)分子晶体的熔点较低,硬度较小。?

(2)一般是绝缘体,熔融状态也不导电。

(3)溶解性通常符合“相似相溶”规律。;3.常见分子晶体及物质类别:;4.分子晶体的常见堆积方式:;5.冰:;微思考1从晶体结构的角度解释为什么冰的密度比液态水小?

提示:冰晶体中水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,故其密度比液态水的密度小。;6.干冰:;微思考2为什么干冰的熔点比冰的熔点低而密度却比冰的密度大?

提示:由于冰中除了范德华力外还有氢键作用,破坏分子间作用力较难,所以冰的熔点比干冰的熔点高。由于水分子间的氢键具有方向性,导致冰晶体不具有分子密堆积特征,晶体中有相当大的空隙,所以相同状况下冰的体积较大。由于CO2分子的相对分子质量大于H2O分子的相对分子质量,所以干冰的密度大。;二、共价晶体

1.金刚石。

(1)金刚石晶体中,每个碳原子采取sp3杂化,C—C—C夹角为109°28。?

(2)每个碳原子以四个共价单键对称地与相邻的4个碳原子结合形成共价键三维骨架结构。

(3)最小碳环由6个碳原子构成。?;微思考3以金刚石为例,说明共价晶体的微观结构与分子晶体有哪些不同?

提示:①构成粒子不同,共价晶体中构成粒子是原子,不是分子。②构成粒子间的相互作用不同,共价晶体中存在的是共价键。;2.二氧化硅晶体。

(1)二氧化硅的结构。

二氧化硅是自然界含量最高的固态二元氧化物,有多种结构,最常见的是低温石英(α-SiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链,这一结构决定了它具有手性。?;①Si原子采取sp3杂化,正四面体内O—Si—O键角为109°28。?

②每个Si原子与相邻的4个O原子形成4个共价键,Si原子位于正四面体的中心,O原子位于正四面体的顶角,同时每个O原子被2个硅氧正四面体共用;每个O原子和2个Si原子形成2个共价键,晶体中Si原子与O原子个数比为1∶2。?

③最小环上有12个原子,包括6个O原子和6个Si???子。?;(2)二氧化硅的用途。

二氧化硅是制造水泥、玻璃、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料。;3.共价晶体的结构特点。

(1)构成粒子及作用力:;4.共价晶体的熔点。

(1)共价晶体由于原子间以较强的共价键相结合,熔化时必须破坏共价键,而破坏它们需要很高的温度,所以共价晶体具有很高的熔点。?

(2)一般来说,结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点越高。?;5.共价晶体与物质的类别。;预习检测

1.下列物质中,属于分子晶体的是()。

①二氧化硅②碘③食盐④蔗糖⑤磷酸

A.②④⑤ B.①②④

C.③④⑤ D.①②③⑤

答案:A

解析:由常见分子晶体对应的物质类别可知:碘、蔗糖、磷酸都属于分子晶体。;2.下列有关分子晶体的说法中正确的是()。

A.分子内均存在共价键

B.分子间一定存在范德华力

C.分子间一定存在氢键

D.其结构一定为分子密堆积

答案:B;解析:稀有气体组成的晶体中,不存在由两个或多个原子构成的分子,而是原子间通过范德华力结合成晶体,所以不存在任何化学键,A项错误。分子间作用力包括范德华力和氢键,范德华力存在于所有的分子晶体中,而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F等原子结合的氢原子的分子间或者分子内,B项正确,C项错误。大多数只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式,D项错误。;3.下列有关冰和干冰的叙述不正确的是()。

A.干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体

B.冰晶体中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子

C.干冰的熔点比冰的熔点低得多,常压下易升华

D.干冰中只存在范德华力,不存在氢键,每个分子周围有12个紧邻的分子

答案:A;解析:干冰晶体中CO2分子间作用力只是范德华力,采取分子密堆积,每个分子周围有12个紧邻的分子;冰晶体中水分子间除了范德华力之外还存在氢键,由于氢键具有方向性和饱和性,故每个水分子周围只有4个紧邻的水分子,采取非密堆积的方式,空间利用率小,因而密度小。干冰熔化只需克服范德华力,冰融化需要克服范德华力和氢键,由于氢键作用力比范德华力大,所以干冰的熔点比冰的熔点低得多,而且常压下易升华。;4.金刚石具有硬度大、熔点高等特点,大量用于制造钻头、金属切割刀具等。其结构如图所示,下列判断正确的是()。

A.金刚石中C—C的键角均为109°28,

所以金刚石和CH4的晶体类型相同

B.金刚石的熔点高与C—C的键能无关

C.金刚石中碳原子数目