第二节第二节 分子晶体与原子晶体分子晶体与原子晶体第一课时第一课时 分子晶体分子晶体一、分子晶体一、分子晶体 分子间以分子间作用力相互结合而分子间以分子间作用力相互结合而成的晶体叫分子晶体。成的晶体叫分子晶体。1. 1. 概念概念注意：注意：1、构成晶体的微粒：、构成晶体的微粒：2、微粒间作用：、微粒间作用：3、气化或熔化时破坏的作用力：、气化或熔化时破坏的作用力：分子分子范德华力（及氢键）范德华力（及氢键）分子间作用力分子间作用力(1)熔点、沸点较低，易升华；熔点、沸点较低，易升华；(2)较小的硬度；较小的硬度；(3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。原因：分子间作用力较弱原因：分子间作用力较弱2. 物理特性：物理特性： （1 1）所有非金属氢化物：）所有非金属氢化物：H H2 2O O，H H2 2S S，NHNH3 3， CHCH4 4，HXHX（2 2）部分非金属单质）部分非金属单质: :X X2 2，O O2 2，H H2 2， S S8 8，P P4 4， C C6060 ( (稀有气体稀有气体) )（3 3）部分非金属氧化物）部分非金属氧化物: : COCO2 2， SOSO2 2， NONO2 2， P P4 4O O6 6， P P4 4O O1010（4 4）几乎所有的酸：）几乎所有的酸：H H2 2SOSO4 4，HNOHNO3 3，H H3 3POPO4 4（5 5）绝大多数有机物的晶体：）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸，蔗糖乙醇，冰醋酸，蔗糖3. 典型的分子晶体：典型的分子晶体：大多数分子晶体的结构特点：大多数分子晶体的结构特点：分子的密堆积分子的密堆积（与每个分子距离最近的相同分子共有（与每个分子距离最近的相同分子共有（与每个分子距离最近的相同分子共有（与每个分子距离最近的相同分子共有12121212个个个个 ）氧（O2）的晶体结构碳60的晶胞冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰的结构冰的结构氢键具有方向性氢键具有方向性分子的非密堆积分子的非密堆积 只有范德华力，无分子间氢键只有范德华力，无分子间氢键分子分子密堆积。密堆积。这类晶体每个分子周围一般有这类晶体每个分子周围一般有1212个个紧邻的分子，如：紧邻的分子，如：C C6060、干冰、干冰 、I I2 2、O O2 2。4.分子晶体的结构特征分子晶体的结构特征（1 1）密堆积）密堆积 有分子间氢键有分子间氢键氢键具有方向性氢键具有方向性, ,使晶体使晶体中的空间利率不高中的空间利率不高, ,留有相当大的空隙留有相当大的空隙. .这种晶体这种晶体不具有分子密堆积特征。不具有分子密堆积特征。如如：HF HF 、NHNH3 3、冰（每、冰（每个水分子周围只有个水分子周围只有4 4个紧邻的水分子）。个紧邻的水分子）。（2 2）非密堆积）非密堆积第二课时第二课时原原 子子 晶晶 体体二、原子晶体二、原子晶体注注：（：（1 1）构成原子晶体的粒子是原子构成原子晶体的粒子是原子 （2 2）原子间以较强的共价键相结合）原子间以较强的共价键相结合 （3 3）整块晶体是一个三维的共价键网状）整块晶体是一个三维的共价键网状 结构，是一个结构，是一个“巨分子巨分子”，又称共价晶体。，又称共价晶体。思考：思考：只由原子形成的晶体一定是原子晶体吗？只由原子形成的晶体一定是原子晶体吗？.概念：概念：所有的相邻原子间都以共价键所有的相邻原子间都以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。相结合而形成空间立体网状结构的晶体。晶体类型晶体类型原子晶体原子晶体熔、沸点（高低）熔、沸点（高低）硬度硬度溶解性溶解性导电性导电性2、原子晶体的性质、原子晶体的性质 很高很高很大很大不溶不溶一般不导电（硅是半导体）一般不导电（硅是半导体）某些原子晶体的熔点和硬度某些原子晶体的熔点和硬度原子晶体原子晶体 金刚石金刚石 氮化硼氮化硼碳化硅碳化硅石英石英硅硅锗锗熔点熔点/0C355030002700171014101211硬硬 度度109.59.576.56.03、典型的原子晶体、典型的原子晶体（1）金刚石）金刚石 在金刚石晶体中每个碳原子被周围在金刚石晶体中每个碳原子被周围4 4个碳原子包围个碳原子包围, ,处于中心的该碳原子以共价键与周围处于中心的该碳原子以共价键与周围4 4个碳原子结合个碳原子结合, ,成为正成为正四面体形结构四面体形结构, ,碳以碳以SPSP3 3杂化轨道形成共价键。这些结构向空杂化轨道形成共价键。这些结构向空间发展间发展, ,构成彼此联结的立体网状结构构成彼此联结的立体网状结构, ,其中形成的最小环中其中形成的最小环中含含6 6个碳原子。每个碳原子被个碳原子。每个碳原子被1212个环共用。个环共用。 1mol1mol金刚石中含有的金刚石中含有的C-CC-C共价键数共价键数 2mol2mol。10928154pm键能：键能： 347.7kj/mol熔点：熔点： 大于大于35500C硬度：很大硬度：很大（2） 二氧化硅二氧化硅 金刚石金刚石二氧化硅二氧化硅4、常见的原子晶体类型、常见的原子晶体类型（1）某些非金属单质：硼（）某些非金属单质：硼（B）硅（）硅（Si）锗（锗（Ge）（2）某些非金属化合物：碳化硅（）某些非金属化合物：碳化硅（SiC） 氮化硼（氮化硼（BN）（3）某些氧化物：二氧化硅（）某些氧化物：二氧化硅（ SiO） SiO小结小结2：分子晶体与原子晶体的比较：分子晶体与原子晶体的比较晶体类型晶体类型原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体概概 念念组成微粒组成微粒 作用力作用力熔沸点熔沸点硬硬 度度溶解性溶解性导电性导电性相邻原子间以共价键相结相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构合而形成空间网状结构分子间以分子间作用分子间以分子间作用力结合力结合原子原子分子分子共价键共价键分子间作用力分子间作用力很高很高较低较低很大很大较小较小不溶于任何溶剂不溶于任何溶剂部分溶于水部分溶于水不导电，个别为半导体不导电，个别为半导体固体和熔化状态都不导固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电电，部分溶于水导电练习练习1、下列各组物质的晶体中，化学键的类型相、下列各组物质的晶体中，化学键的类型相同，晶体的类型也相同的是（同，晶体的类型也相同的是（ ）A、SO2和SiO2 B、CO2和H2OC、BN和HCl D、CCl4和KClB2、下列物质的晶体直接由原子构成的一组是（、下列物质的晶体直接由原子构成的一组是（ ）CO2 SiO2 晶体晶体Si 白白磷磷 氨基乙酸氨基乙酸 Fe Na2O 固态固态HeA、 B、C、 D、C3、C60、金刚石和石墨的结构模型如下图所示（石墨、金刚石和石墨的结构模型如下图所示（石墨仅表示出其中的一层）仅表示出其中的一层）（1）C60、金刚石和石墨三者互为、金刚石和石墨三者互为 ；（2）固态时，）固态时，C60属于属于 （填（填“离子离子”、“原子原子”或或“分子分子”）；）；A、同分异构体、同分异构体 B、同素异形体、同素异形体 C、同系物、同系物 D、同位素、同位素（3）硅晶体的结构跟金刚石相似，）硅晶体的结构跟金刚石相似，1mol硅晶体中含有硅硅单硅晶体中含有硅硅单键的数目约是键的数目约是 NA个。硅、氧原子形成的最小环上氧原个。硅、氧原子形成的最小环上氧原子的数目是子的数目是 ；（4）石墨层状结构中，平均每个正六边形占有）石墨层状结构中，平均每个正六边形占有 个碳原子。个碳原子。B分子分子262金刚石的晶胞金刚石的晶胞A A4 4堆积堆积堆积堆积: : : : ( (金刚石型堆积金刚石型堆积) )不是密堆积不是密堆积金刚石的晶胞金刚石的晶胞