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第三章 第二节
分子晶体和原子晶体;观察与思考:下列两种晶体有什么共同点?;分子晶体;分子晶体有哪些物理特性,为什么?; 分子晶体的物理特性:
较低的熔点和沸点
较小的硬度(多数分子晶体在常温时为气态或液态)
一般都是绝缘体,固态或熔融状态也不导电。
溶解性与溶质、溶剂的分子的极性相关——相似相溶。;下列属于分子晶体的性质的是( )
A、熔点1070℃,易溶于水,水溶液能导电
B、能溶于CS2,熔点112.8 ℃ ,沸点444.6 ℃
C、熔点1400 ℃ ,可做半导体材料,难溶于水
D、熔点97.81 ℃ ,质软,导电,密度0.97g/cm-3
; 典型的分子晶体:
所有非金属氢化物:H2O,H2S,NH3,CH4,HX,PH3,SiH4等
所有的酸:H2SO4,HNO3,H3PO4等
部分非金属单质:X2,O2,H2, S8,P4,C60 ,稀有气体等
部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2,P4O6、P4O10等
大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖等;下列属于分子晶体的一组物质是( )
A、CaO、NO、CO
B、CCl4、H2 O2、He
C、CO2、SO2、NaCl
D、CH4、O2、Na2 O;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:C60、干冰 、I2、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;冰中1个水分子周围有4个水分子;笼装化合物;练习:下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是 ( )
A.NH3、HD、C10 H8 B.PCl3、CO2、H2SO4
C.SO2、SO3、C60 D.CCl4、Na2S、H2O2
练习:下列分子晶体,关于溶、沸点高低叙述中,正确的是 ( )
A.Cl2 >I2 B.SiCl4>CCl4
C.NH3< PH3 D. C(CH3)4 >CH3(CH2)3CH3;;;;;原子晶体;练习
1、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中C 原子和Si原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是( )
A、 ① ③ ②
B、 ② ③ ①
C、 ③ ① ②
D、 ② ① ③;思考:
(1)在金刚石晶体中,C采取什么杂化方式?每个C与多少个C成键?形成怎样的空间结构?每个碳原子周围紧邻的碳原???有多少个?最小碳环由多少个碳原子组成?它们是否在同一平面内?
(2)在金刚石晶体中,C原子个数与C—C键数之比为多少?
(3)12克金刚石中C—C键数为多少NA?;金刚石的结构特征
在金刚石晶体里
①每个碳原子都采取sp3杂化,被相邻的4个碳原子包围,以共价键跟4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。
②这些正四面体向空间发展,构成一个坚实的,彼此联结的空间网状晶体。
③金刚石晶体中所有的C—C键长相等,键角相等(109°28’);
④晶体中最小的碳环由6个碳组成,且不在同一平面内;
⑤晶体中每个C参与了4条C—C键的形成,而在每条键中的贡献只有一半,故C原子与C—C键数之比为:1 :(4 x ?)= 1:2;思考1:在SiO2晶体中每个硅原子
周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多少
个?在SiO2晶体中硅原子与氧原子
个数之比是多少?
思考2:在SiO2晶体中每个硅原子
连接有几个共价键?每个氧原子连
接有几个共价键?硅原子个数与
Si-O共价键个数之比是多少?氧原子个数与Si-O共价键个数之比是多少?
思考3:在二氧化硅的晶体结构中,最小的环由几个原子构成?;SiO2的结构特征
在SiO2晶体中
①1个Si原子和4个O原子形成4个共价键,每个Si原子周围结合4个O原子;同时,每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上,SiO2晶体是由Si原子和O原子按1:2的比例所组成的立体网状的晶体。
②最小的碳环是由6个Si原子和6个O原子组成的12元环。
③1mol SiO2中含4mol Si—O键;观察·思考;原子晶体的物理特性;练习
根据下列性质判断,属于原子晶体的是( )
A、熔点2700 ℃ ,导电性好,延展性强
B、无色晶体,熔点3550 ℃ ,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂
C、无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800 ℃ ,熔化是能导电
D、
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