第三章《晶体结构与性质》课件(新人教版选修3)PPT格式课件下载.ppt

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内能最小，稳定稳定性：

内能最小，稳定7.7.有熔点：

有熔点：

8.8.能使能使XX射线产生衍射的实验射线产生衍射的实验晶体的形成的三条途径：

晶体的形成的三条途径：

1.1.熔融态物质凝固；

熔融态物质凝固；

2.2.气态物质凝华；

气态物质凝华；

3.3.溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出均摊法解析晶体的计算：

均摊法解析晶体的计算：

顶点顶点:

由由88个晶胞共同拥有，各晶胞各分享其个晶胞共同拥有，各晶胞各分享其1/81/8棱上棱上:

由由44个晶胞共同拥有，各晶胞各分享其个晶胞共同拥有，各晶胞各分享其1/41/4面心面心:

由由22个晶胞共同拥有，各晶胞各分享其个晶胞共同拥有，各晶胞各分享其1/21/2体内体内:

由由11个晶胞拥有，该晶胞独自拥有该粒子个晶胞拥有，该晶胞独自拥有该粒子长长正正方方体体正六边形正六边形顶点顶点:

石墨石墨中的每个中的每个CC被被33个共用，各环分个共用，各环分享享1/31/3不规则不规则正六正六棱柱棱柱顶点顶点:

晶体中原子被晶体中原子被66个共用，各环分享个共用，各环分享1/61/6正六棱柱正六棱柱纵棱纵棱:

晶体中原子被晶体中原子被33个共用，各环分享个共用，各环分享1/31/3正三角形正三角形顶点顶点:

每个原子被每个原子被1212个共用，各环分享个共用，各环分享1/121/12不规则不规则正三角形正三角形纵棱纵棱:

晶体中原子被晶体中原子被66个共用，各环分享个共用，各环分享1/61/6ABC练习：

某晶体的一部分如上图所示，这种晶体中练习：

某晶体的一部分如上图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子之比是三种粒子之比是。

1：

4：

2二、分子晶体和原子晶体二、分子晶体和原子晶体概念：

概念：

分子间分子间分子间分子间以以以以分子间作用力分子间作用力分子间作用力分子间作用力（范德华力（范德华力（范德华力（范德华力,氢键）相结合氢键）相结合氢键）相结合氢键）相结合的晶体的晶体的晶体的晶体要点：

要点：

构成分子晶体的粒子是分子，分子内的原子间以构成分子晶体的粒子是分子，分子内的原子间以构成分子晶体的粒子是分子，分子内的原子间以构成分子晶体的粒子是分子，分子内的原子间以共价键结合，相邻分子间的相互作用是范德华力共价键结合，相邻分子间的相互作用是范德华力共价键结合，相邻分子间的相互作用是范德华力共价键结合，相邻分子间的相互作用是范德华力特点：

特点：

低熔沸点、硬度小、易升华、不导电低熔沸点、硬度小、易升华、不导电低熔沸点、硬度小、易升华、不导电低熔沸点、硬度小、易升华、不导电1.分子晶体分子晶体

（1）

（1）所有所有非非金属氢化物：

金属氢化物：

H2O,H2S,NH3,CH4,HX

（2）

（2）部分部分非非金属金属单质：

单质：

X2,O2,H2,S8,P4,C60（除除BB、SiSi、等的单质、等的单质）（3）（3）部分部分非非金属氧化物金属氧化物:

CO2,SO2,NO2,P4O6,P4O10（除除SiOSiO22等）等）（4）（4）几乎所有的几乎所有的酸：

酸：

H2SO4,HNO3,H3PO4（5）（5）绝大多数有机物晶体：

绝大多数有机物晶体：

乙醇，冰醋酸，蔗糖那些晶体属于分子晶体呢？

那些晶体属于分子晶体呢？

（1）

（1）只有范德华力，无分子间氢键分子只有范德华力，无分子间氢键分子密堆积密堆积分子晶体结构有何特征？

分子晶体结构有何特征？

如果分子间作用力如果分子间作用力只是范德华力只是范德华力，若以一个分，若以一个分子为中心，其周围通常可以有子为中心，其周围通常可以有1212个紧邻的分子。

分个紧邻的分子。

分子晶体的这一特征称为子晶体的这一特征称为分子密堆积。

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为什么冰的密度小于水？

为什么冰的密度小于水？

在冰的晶体中，水分子之间的主要作用力是氢在冰的晶体中，水分子之间的主要作用力是氢键（范德华力为次）。

这会对冰晶体的结构造成什键（范德华力为次）。

这会对冰晶体的结构造成什么样的影响呢？

么样的影响呢？

氢键具有方氢键具有方向性向性分子非密堆积分子非密堆积分子非密堆积分子非密堆积每个水分子的周围只有每个水分子的周围只有4个个紧邻的水分子。

这一排列使冰紧邻的水分子。

这一排列使冰晶体中的水分子的利用率不高，晶体中的水分子的利用率不高，留有相当大的空隙。

留有相当大的空隙。

为什么冰的密度小于干冰？

干冰晶体内只存在范德华力，一个分子周围有干冰晶体内只存在范德华力，一个分子周围有1212个紧邻分子。

形成分子密堆积。

在冰晶体中分子个紧邻分子。

在冰晶体中分子间作用力主要是氢键，一个水分子周围只有间作用力主要是氢键，一个水分子周围只有44个紧个紧邻的水分子，形成分子非密堆积。

所以干冰的密度邻的水分子，形成分子非密堆积。

所以干冰的密度大于冰的密度。

大于冰的密度。

为什么水在为什么水在40C时的密度最大？

时的密度最大？

当冰刚刚融化成液态水时，热运动使冰的结当冰刚刚融化成液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子的空隙减小，密度增大。

超过构部分解体，水分子的空隙减小，密度增大。

超过4400CC时，由于热运动加剧，分子间距离加大，密度时，由于热运动加剧，分子间距离加大，密度逐渐减小，所以逐渐减小，所以4400CC时水的密度最大。

时水的密度最大。

2.分子间作用力分子间作用力包括范德华力和氢键包括范德华力和氢键作用范围小，只有分子与分子充分接近时，作用范围小，只有分子与分子充分接近时，才有明显的作用，气态分子一般不再考虑分才有明显的作用，气态分子一般不再考虑分子间作用力的存在子间作用力的存在分子间作用力很弱，能量很小，易被破坏，分子间作用力很弱，能量很小，易被破坏，克服它需能量少，这就是干冰易气化、碘易克服它需能量少，这就是干冰易气化、碘易升华的原因升华的原因分子间作用力能使分子间的排列有序化，不分子间作用力能使分子间的排列有序化，不能改变分子内的结构，因此只影响物质的物能改变分子内的结构，因此只影响物质的物理性质理性质1.共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间共价键、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，只含有上述一种的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是作用的是A.干干冰冰B.氯化钠氯化钠C.氢氧化钠氢氧化钠D.碘碘2.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是的因果关系时，与键能无关的变化规律是A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依减弱的热稳定性依减弱B.N2比白磷化学性质稳定比白磷化学性质稳定C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高的熔、沸点逐渐升高D.H2S的熔沸点小于的熔沸点小于H2O的熔、沸点的熔、沸点课堂练习课堂练习BCD3.下列物质在变化过程中，只需克服分子间作下列物质在变化过程中，只需克服分子间作用力的是用力的是（）A.食盐溶解食盐溶解B.铁的熔化铁的熔化C.干冰升华干冰升华D.氯化铵受热分解氯化铵受热分解4.当当SO3晶体熔化或气化时，下述各项中发生晶体熔化或气化时，下述各项中发生变化的是变化的是（）A.分子内化学键分子内化学键B.分子间距离分子间距离C.分子构型分子构型D.分子间作用力分子间作用力5.支持固态氨是分子晶体的事实是支持固态氨是分子晶体的事实是A.氮原子不能形成阳离子氮原子不能形成阳离子B.铵离子不能单独存在铵离子不能单独存在C.常温下，氨是气态物质常温下，氨是气态物质D.氨极易溶于水氨极易溶于水CBDC6.下列有关共价化合物的说法：

下列有关共价化合物的说法：

具有较具有较低的熔、沸点低的熔、沸点不是电解质不是电解质固态时是固态时是分子晶体分子晶体都是由分子构成都是由分子构成液态时不液态时不导电，其中一定正确的是导电，其中一定正确的是（）A.B.C.D.7.下列分子晶体：

下列分子晶体：

HClHBrHICON2H2熔熔沸点由高到低的顺序是沸点由高到低的顺序是（）A.B.C.D.DC.概念：

相邻相邻原子原子间以间以共价键共价键相结合而形成相结合而形成空间空间立体网状结构立体网状结构的晶体的晶体构成原子晶体的粒子是构成原子晶体的粒子是原子原子，原子间以较强的共，原子间以较强的共价键相结合。

价键相结合。

2原子晶体（共价晶体）原子晶体（共价晶体）金金刚刚石石10928共价键在金刚石晶体里，每个碳原子都被相邻的在金刚石晶体里，每个碳原子都被相邻的4个碳个碳原子所包围，以共价键跟这原子所包围，以共价键跟这4个碳原子结合，形成正个碳原子结合，形成正四面体。

最小的碳环上有四面体。

最小的碳环上有6个碳原子。

个碳原子。

金刚石里的金刚石里的C-C键的键长很短（键的键长很短（154pm），键能），键能很大（很大（347.7KJ/mol）,所以金刚石在所有晶体中硬度所以金刚石在所有晶体中硬度最大，而且熔点也很高（最大，而且熔点也很高（35500C）。

）。

练习练习1：

金金刚刚石晶体是石晶体是一种立体的空一种立体的空间间网状网状结结构，构，试试分析；

分析；

（1）晶体中最小碳）晶体中最小碳环环由由个个C原子原子组组成？

成？

（2）晶体中每个）晶体中每个C原子原子参与了参与了条条CC键键的的形成？

（形成？

（3）原子个数）原子个数与与CC键键数之比数之比为为？

641：

2常见的原子晶体常见的原子晶体某些非金属单质：

金刚石金刚石（CC）、晶体硅）、晶体硅（Si）（Si）、晶体硼（晶体硼（BB）、晶体锗）、晶体锗（GeGe）等等某些非金属化合物：

碳化硅（碳化硅（SiCSiC）晶体、氮化硼（）晶体、氮化硼（BNBN）晶体）晶体某些氧化物：

二氧化硅（二氧化硅（SiOSiO）晶体）晶体、AlAl22OO33练习练习2：

有下列八种物质：

水晶、冰醋酸、白磷、氩：

水晶、冰醋酸、白磷、氩晶体、碳化硅、干冰、金刚石和过氧化氢晶体。

晶体、碳化硅、干冰、金刚石和过氧化氢晶体。

填空：

属于原子晶体的化合物是：

；

直接由原子构成的晶体是：

含有极性键和非极性键的分子晶体是是：

属于分子晶体的单质是：

受热熔化后化学键不发生变化的是：

受热熔化需破坏化学键的是：

。

水晶水晶碳化硅碳化硅水晶水晶碳化硅碳化硅、金刚石、金刚石冰醋酸冰醋酸过氧化氢晶体过氧化氢晶体氩晶体、白磷氩晶体、白磷冰醋酸、氩晶体冰醋酸、氩晶体白磷白磷干冰干冰过氧化氢晶体过氧化氢晶体水晶水晶碳化硅碳化硅金刚石金刚石练习练习3：

下列物质不存在氢键的是：

下列物质不存在氢键的是A.冰醋酸中醋酸分子之间冰醋酸中醋酸分子之间B.液态液态HF中的中的HF分子之间分子之间C.一水合氨分子中的氨分子与水分子之间一水合氨分子中的氨分子与水分子之间D.可燃冰可燃冰（CH48H2O）中甲烷分子与水分子之间中甲烷分子与水分子之间练习练习4：

有关晶体的下列说法正确的是：

有关晶体的下列说法正确的是A.晶体中分子间作用越大，分子越稳定晶体中分子间作用越大，分子越稳定B.原子晶体中原子间键长越短，晶体越稳定原子晶体中原子间键长越短，晶体越稳定C.原子晶体中共价键越强，熔沸点越高原子晶体中共价键越强，熔沸点越