思考思考1 1、为什么冰容易融化，干冰、碘、为什么冰容易融化，干冰、碘容易升华？容易升华？2 2、为什么冰浮在水面上，而干冰、为什么冰浮在水面上，而干冰却沉入水底？却沉入水底？3 3、它们的结构是怎样的？、它们的结构是怎样的？观察与思考：观察与思考：下列两种晶体有什么共同点？下列两种晶体有什么共同点？碘晶体结构碘晶体结构干冰晶体结构干冰晶体结构一、分子晶体一、分子晶体 分子间以分子间以分子间作用力分子间作用力相互结合而成的相互结合而成的晶体叫晶体叫分子晶体分子晶体( (只含分子的晶体只含分子的晶体) )。1. 1. 概念概念注意：注意：1.1.构成晶体的微粒：构成晶体的微粒：2.2.相邻微粒间作用力：相邻微粒间作用力：3.3.分子内原子间作用力：分子内原子间作用力：4.4.气化或熔化时破坏的作用力：气化或熔化时破坏的作用力：分子分子分子间作用力分子间作用力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共价键共价键稀有气体为单原子分子，不含共价键稀有气体为单原子分子，不含共价键分子晶体有哪些物理特性，为什么？分子晶体有哪些物理特性，为什么？(1)(1)熔点、沸点较低，易升华；熔点、沸点较低，易升华；(2)(2)较小的硬度；较小的硬度；(3)(3)导电性：一般都是绝缘体。通常，晶体导电性：一般都是绝缘体。通常，晶体 本身不导电，熔融状态也不能导电。本身不导电，熔融状态也不能导电。原因：原因：由于分子晶体中相邻分子靠分子间由于分子晶体中相邻分子靠分子间作用力相互吸引，而作用力相互吸引，而分子间作用力较弱。分子间作用力较弱。2.物理特性：物理特性：水水3.分子晶体的种类分子晶体的种类(1)所有非金属氢化物所有非金属氢化物:如水、氨、氯化氢、甲烷等。如水、氨、氯化氢、甲烷等。(2)部分非金属单质部分非金属单质:如卤素如卤素(X2)、O2、S8、N2、白磷、白磷(P4)、碳、碳60(C60)、稀有气体等。、稀有气体等。(3)部分非金属氧化物。如部分非金属氧化物。如CO2、P4O6、SO2、SO3等。等。(4)几乎所有的酸。如几乎所有的酸。如H2SO4、HNO3、CH3COOH等。等。(5)绝大多数有机物的晶体。绝大多数有机物的晶体。大多数常温下为气体和液体，受热易升华的固体能形大多数常温下为气体和液体，受热易升华的固体能形成分子晶体成分子晶体4.分子晶体的结构特征分子晶体的结构特征(1)分子间作用力只是范德华力分子间作用力只是范德华力(大多数分子晶体大多数分子晶体)C60的晶胞的晶胞干冰的晶胞干冰的晶胞思考思考:在干冰晶体中，离该在干冰晶体中，离该CO2分子最近的分子有几个？分子最近的分子有几个？干冰晶体结构示意图干冰晶体结构示意图由此可见，每个二氧化碳分子周围有由此可见，每个二氧化碳分子周围有由此可见，每个二氧化碳分子周围有由此可见，每个二氧化碳分子周围有1212个二氧化碳分子。个二氧化碳分子。个二氧化碳分子。个二氧化碳分子。4.4.分子晶体的结构特征分子晶体的结构特征(1)(1)分子间作用力分子间作用力只是范德华力只是范德华力( (大多数分子晶体大多数分子晶体) ) C C6060的晶胞的晶胞干冰的晶胞干冰的晶胞若分子间作用力只是范德华力，以一个分子为中心，若分子间作用力只是范德华力，以一个分子为中心，其周围通常可以有其周围通常可以有1212个个分子紧邻，分子晶体的这一特分子紧邻，分子晶体的这一特征称为征称为分子密堆积分子密堆积。如：干冰、如：干冰、O O2 2、C C6060(2)分子间主要作用力是分子间主要作用力是氢键氢键（分子非密堆积）（分子非密堆积）4.分子晶体的结构特征分子晶体的结构特征由于氢键具有由于氢键具有方向性方向性，使分子不能采取密堆积的方式，使分子不能采取密堆积的方式，则每个分子周围紧邻的分子要少于则每个分子周围紧邻的分子要少于12个，这种排列使晶个，这种排列使晶体的空间利用率降低。体的空间利用率降低。如如：HF、NH3、冰、乙醇、对羟基苯甲醛等、冰、乙醇、对羟基苯甲醛等5.典型的分子晶体典型的分子晶体I.冰的晶体结构与特征冰的晶体结构与特征(1)在冰晶体中，水分子之间存在氢键和范德华力，而在冰晶体中，水分子之间存在氢键和范德华力，而氢键是主要作用力。氢键是主要作用力。(2)氢键跟共价键一样具有氢键跟共价键一样具有方向性方向性，使每个水分子周围，使每个水分子周围只能有只能有4个个紧邻的水分子相互吸引。紧邻的水分子相互吸引。(3)冰融化时，水分子间的空隙减小，密度增大。冰融化时，水分子间的空隙减小，密度增大。4时水的密度最大时水的密度最大II.干冰的晶体结构与特征干冰的晶体结构与特征(1)CO2的晶体也叫干冰。分子之间的晶体也叫干冰。分子之间只有范德华力，只有范德华力，不不存在氢键，晶体中存在氢键，晶体中CO2分子的堆积为分子的堆积为分子密堆积分子密堆积。每个分子周围有每个分子周围有12个个紧邻的分子。紧邻的分子。(2)干冰的硬度与冰相似，熔点却比冰低，极易升华，干冰的硬度与冰相似，熔点却比冰低，极易升华，可作制冷剂。可作制冷剂。【资料卡片资料卡片】干冰冰灯中干冰冰灯中Mg与与CO2反应反应2Mg+CO22MgO+C思考：镁条着火能否有干冰灭火器灭火？思考：镁条着火能否有干冰灭火器灭火？现象：镁条发出耀眼的白光。现象：镁条发出耀眼的白光。该实验不但证明金属镁可以跟该实验不但证明金属镁可以跟CO2反应，反应，而且也说明了干冰易升华。而且也说明了干冰易升华。科学视野科学视野天然气水合物天然气水合物一种潜在的能源一种潜在的能源1、SiCl4的分子结构与的分子结构与CCl4类似，对其进行的下列类似，对其进行的下列推测不正确的是推测不正确的是()A.SiCl4晶体是分子晶体晶体是分子晶体B.SiCl4的晶体为分子密堆积的晶体为分子密堆积C.常温常压下常温常压下SiCl4是气体是气体D.SiCl4晶体的熔点低，易升华晶体的熔点低，易升华C课堂练习课堂练习2、干冰汽化时，下列所述内容发生变化的是、干冰汽化时，下列所述内容发生变化的是()A、分子内共价键、分子内共价键B、分子间作用力、分子间作用力C、分子间距离、分子间距离D、分子间的氢键、分子间的氢键BC3、共价键、离子键和范德华力是构成物、共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是只含有上述一种作用的是()A.干冰干冰B.氯化钠氯化钠C.氢氧化钠氢氧化钠D.碘碘4、下列有关分子晶体熔点的高低叙述中，、下列有关分子晶体熔点的高低叙述中，正确的是（正确的是（）。）。A、Cl2I2B、SiCl4CCl4C、NH3CH3(CH2)2CH3BB1、CO2和和SiO2的一些物理性质如下表所示，的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断通过比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。晶体是否属于分子晶体。2、碳元素和硅元素处于元素周期表中同一、碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么主族，为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体的熔沸点很高？晶体的熔沸点很高？18010928SiO共价键共价键二氧化硅晶体结构示意图二氧化硅晶体结构示意图二氧化硅的晶体结构二氧化硅的晶体结构二氧化碳的晶体结构二氧化碳的晶体结构10928共价键共价键金刚石的晶体结构示意图金刚石的晶体结构示意图二、原子晶体二、原子晶体1.概念概念原子之间以共价键相结合，形成三维共价键网原子之间以共价键相结合，形成三维共价键网状结构的晶体。状结构的晶体。2.结构特点结构特点构成粒子：构成粒子：原子原子粒子间的作用力：粒子间的作用力：共价键共价键三态变化时破坏的作用力：三态变化时破坏的作用力：共价键共价键化学反应时破坏的作用力：化学反应时破坏的作用力：共价键共价键原子晶体中，成键元素原子半径越小，共原子晶体中，成键元素原子半径越小，共价键键能越大，熔点越高。价键键能越大，熔点越高。碳化硅碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和原子和Si原子的位置是交替的。在下列三种晶体原子的位置是交替的。在下列三种晶体金刚金刚石、石、晶体硅、晶体硅、碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（序是（）A、B、C、D、A【思考与交流思考与交流】3.性质特点性质特点(1)熔、沸点很高。熔、沸点很高。(2)硬度很大。硬度很大。如金刚石是天然存在的最硬的物质。如金刚石是天然存在的最硬的物质。(3)一般不导电一般不导电（部分为半导体，如硅、锗）（部分为半导体，如硅、锗）。(4)不溶于一些常见的溶剂。不溶于一些常见的溶剂。【思考与交流思考与交流】根据下列性质判断，属于原子晶体的是（根据下列性质判断，属于原子晶体的是（）A.熔点熔点2700,导电性好导电性好,延展性强延展性强B.无色晶体，熔点无色晶体，熔点3550,不导电不导电,质硬质硬,难溶于水和有机溶剂难溶于水和有机溶剂C.无色晶体无色晶体,能溶于水能溶于水,质硬而脆质硬而脆,熔点为熔点为800,熔化时能导电熔化时能导电D.熔点熔点-56.6微溶于水微溶于水,硬度小硬度小,固态或液态时不导电固态或液态时不导电B4.常见原子晶体常见原子晶体(1)某些非金属单质。如某些非金属单质。如晶体硼晶体硼(B)、晶体硅、晶体硅(Si)、晶体锗、晶体锗、金刚石金刚石等。等。(2)某些非金属化合物。如某些非金属化合物。如碳化硅碳化硅(SiC，俗称金刚砂，俗称金刚砂)、氮、氮化硼化硼(BN)、二氧化硅、二氧化硅(SiO2)、氮化硅、氮化硅(Si3N4)、Al2O3等。等。下列晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（下列晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（）A、SO2与与SiO2B、CO2与与H2OC、HCl与金刚石与金刚石D、CCl4与与SiCB【思考与交流思考与交流】5.5.典型的原子晶体典型的原子晶体I.金刚石金刚石【思考思考】(1)在金刚石晶体中，每个在金刚石晶体中，每个C与多少个与多少个C成键？成键？C采取何种采取何种杂化方式？杂化方式？(2)键角为多少？最小碳环是几元环？键角为多少？最小碳环是几元环？(3)C原子个数与原子个数与CC键数之比为多少？键数之比为多少？(4)含含1molC(或或12g)的金刚石中的金刚石中CC键数为多少？键数为多少？金刚石的结构特征金刚石的结构特征每个碳原子都采取每个碳原子都采取SP3杂化杂化，被相邻的，被相邻的4个碳原子包围，个碳原子包围，以共价键跟以共价键跟4个碳原子结合，形成正四面体，被包围的碳个碳原子结合，形成正四面体，被包围的碳原子处于正四面体的中心；原子处于正四面体的中心；这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联结的结的空间网状晶体空间网状晶体；金刚石晶体中金刚石晶体中所有的所有的CC键长相等，键角相等键长相等，键角相等（10928）；晶体中晶体中最小的碳环由最小的碳环由6个碳组成，且不在同一平面内个碳组成，且不在同一平面内；晶体中每个晶体中每个C参与了参与了4条条CC键的形成，而在每条键键的形成，而在每条键中的贡献只有一半，故中的贡献只有一半，故C原子与原子与CC键数之比为键数之比为：1：（4x）=1：2II.晶体硅晶体硅以硅原子代替金刚石中的碳原子，便可得到以硅原子代替金刚石中的碳原子，便可得到晶体硅的结构。晶体硅的结构。晶体硅晶体硅每两个硅原子之间每两个硅原子之间连接上一个氧原子连接上一个氧原子III.二氧化硅二氧化硅(SiO2)(1)在在SiO2晶体中每个硅原子周晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个？每围紧邻的氧原子有多少个？每个氧原子周围紧邻的硅原子有个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个？晶体中硅原子与氧原多少个？晶体中硅原子与氧原子个数之比为多少？子个数之比为多少？(2)硅原子个数与硅原子个数与SiO共价键个数之比是多少？氧原子共价键个数之比是多少？氧原子个数与个数与SiO共价键个数之比是多少？共价键个数之比是多少？(3)在二氧化硅的晶体结构中，最小环上有多少个原子？在二氧化硅的晶体结构中，最小环上有多少个原子？(4)含含1molSi原子原子(或或60g)的的SiO2晶体中含晶体中含SiO键数为键数为多少？多少？【思考思考】SiO2的结构特征的结构特征在在SiO2晶体中晶体中1个个Si原子和原子和4个个O原子形成原子形成4个共价键，每个共价键，每个个Si原子周围结合原子周围结合4个个O原子；同时，每个原子；同时，每个O原子跟原子跟2个个Si原子相结合。实际上，原子相结合。实际上，SiO2晶晶体是由体是由Si原子和原子和O原子按原子按1：2的比例所组成的比例所组成的立体网状的晶体的立体网状的晶体。最小的碳环是由最小的碳环是由6个个Si原子和原子和6个个O原子组原子组成的成的12元环。元环。1molSiO2中含中含4molSiO键键下面关于下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是晶体网状结构的叙述正确的是()A.最小的环上，有最小的环上，有3个个Si原子和原子和3个个O原子原子B.最小的环上，最小的环上，Si和和O原子数之比为原子数之比为12C.最小的环上，有最小的环上，有6个个Si原子和原子和6个个O原子原子D.存在四面体结构单元，存在四面体结构单元，O处于中心，处于中心，Si处于处于4个顶角个顶角(2010 全国卷全国卷I 6分分)C【思考与交流思考与交流】晶体晶体SiOSiO2 2的多种重要用途的多种重要用途制造：制造：水泥、水泥、玻璃、玻璃、人造宝石、人造宝石、单晶硅、单晶硅、光导纤维光导纤维石墨为什么很软？石墨为什么很软？石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。滑动，所以石墨很软。石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大的共价键（大键）键），故熔沸点很高。，故熔沸点很高。石墨属于哪类晶体？为什么？石墨属于哪类晶体？为什么？石墨为混合键型晶体石墨为混合键型晶体石墨石墨原子晶体和分子晶体的差异原子晶体和分子晶体的差异晶体类型分子晶体原子晶体定义分子间以分子间作用力相互结合而成的晶体叫分子晶体原子之间以共价键相结合，形成三维共价键网状结构的晶体。组成粒子分子原子粒子间的相互作用分子间作用力共价键物理性质熔沸点低很高硬度小大实例干冰、水等金刚石、硅等解释：结构相似的原子晶体，成键原子半径越小，解释：结构相似的原子晶体，成键原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高键长越短，键能越大，晶体熔点越高金刚石硅锗金刚石硅锗1 1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？熔点和硬度依次下降？2 2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说。这种说法对吗？为什么？法对吗？为什么？解释：不对，分子晶体中通常也含有共价键，如解释：不对，分子晶体中通常也含有共价键，如COCO2 2、O O2 2, ,某些离子晶体中也含共价键，如某些离子晶体中也含共价键，如NaOHNaOH、NHNH4 4ClClP69学与问学与问右图是否为金刚石的晶胞？右图是否为金刚石的晶胞？P68