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1、复习:复习:1、晶体与非晶体有什么不同?、晶体与非晶体有什么不同?2、什么叫晶胞?如何计算立方晶胞、什么叫晶胞?如何计算立方晶胞是微粒的数目?是微粒的数目?3、氯化钠晶胞如图所示、氯化钠晶胞如图所示一个晶胞中有几个一个晶胞中有几个Na+,几个几个Cl-?4、碘晶胞结构如图所示,问一个、碘晶胞结构如图所示,问一个碘晶中有几个碘分子?碘晶中有几个碘分子?5、2001年报道硼和镁形成的化合物刷新年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。图了金属化合物超导温度的最高记录。图示的是该化合物的晶体结构单元:镁原示的是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面子间形成正
2、六棱柱,且棱柱的上下底面各有一个镁原子;六个硼原子位于棱柱各有一个镁原子;六个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为内。则该化合物的化学式可表示为 ( )A、MgB B、MgB2 C、Mg2B D、Mg3B26、如图:石墨晶体结构示意图,每一层都是由碳原子、如图:石墨晶体结构示意图,每一层都是由碳原子构成的正六边形平面网状结构,分析每一个正六边形构成的正六边形平面网状结构,分析每一个正六边形占有多少个碳原子?占有多少个碳原子?7、晶体硼的基本结构单元都是、晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,由硼原子组成的正二十面体,其中含有其中含有20个等边三角形的面个等边三角形的面和一定
3、数目的顶角,每个顶角和一定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子。如图所示,各有一个硼原子。如图所示,回答:回答:(1)键角)键角_;(2)晶体硼基本结构单元中的)晶体硼基本结构单元中的硼原子数硼原子数_个;个;BB键键_条。条。见教材第见教材第36页页6012308、C60分子是形如椭球状的多面体,该分子是形如椭球状的多面体,该结构的建立基于以下考虑:结构的建立基于以下考虑:(1)C60分子中每个碳原子只跟相邻的分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;个碳原子形成化学键;(2)C60分子中只含有五边形和六边形;分子中只含有五边形和六边形;(3)多面体的顶点数、面数和棱边数的)多面体的顶点
4、数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理:关系遵循欧拉定理: 顶点数顶点数+面数面数-棱边数棱边数=2。根据以上所述确定:根据以上所述确定:(1)C60分子中所含的单键数和双键数;分子中所含的单键数和双键数;(2)C60分子中的五边形和六边形各有分子中的五边形和六边形各有多少?多少? 3.2 3.2 分子晶体和原子晶体分子晶体和原子晶体一分子晶体一分子晶体 、定义、定义 分子晶体中存在的分子晶体中存在的微粒微粒:分子分子间以间以分子间作用力分子间作用力(范德华力(范德华力,氢键)相氢键)相结合的晶体叫分子晶体。结合的晶体叫分子晶体。分子分子粒子间的粒子间的相互作用相互作用是分子间作用力是分子间作用力
5、2.2.常见的分子晶体常见的分子晶体(1)所有所有非金属非金属氢化物氢化物: (2)几乎几乎所有的酸:所有的酸:(3)部分部分非金属单质非金属单质: (4)部分部分非金属氧化物非金属氧化物: (5)绝大多数绝大多数有机物的晶体:有机物的晶体:H2O、H2S、NH3、CH4、HXH2SO4、HNO3、H3PO4(碱和盐则是离子晶体)(碱和盐则是离子晶体)X2、O2、H2、 S8、P4、C60 、稀有气体、稀有气体CO2、SO2、NO2、 P4O6、 P4O10乙醇、冰醋酸、蔗糖、乙醇、冰醋酸、蔗糖、 苯、萘、蒽、苯甲酸等苯、萘、蒽、苯甲酸等分分子子的的密密堆堆积积(与每个分子距离最近的相同分子共
6、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 )()只有范德华力,无分子间氢键(每个分子()只有范德华力,无分子间氢键(每个分子周围有周围有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) 分子密堆积分子密堆积3.分子晶体结构特征分子晶体结构特征干冰的晶体结构图分子的密堆积分子的密堆积(与(与COCO2 2分子距离最近的分子距离最近的COCO2 2分子共有分子共有1212个个 )()有分子间氢键(如()有分子间氢键(如:HF 、冰、冰、NH3 ) 不具有分子
7、密堆积特征不具有分子密堆积特征分子非密堆积分子非密堆积分子密堆积分子密堆积A3: HE, H2 A1: NE, AR, KR, XE, HCL, H2S, CO2冰中个水分子周围有冰中个水分子周围有冰中个水分子周围有冰中个水分子周围有个个个个水分子水分子水分子水分子冰的结构冰的结构氢键具有方氢键具有方向性向性分子的非密堆积分子的非密堆积 当冰刚刚融化为液态水时,当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解热运动使冰的结构部分解体,水分子间的空隙减小,密度反而增大体,水分子间的空隙减小,密度反而增大,超过超过4 时,时,才由于热运动加剧,分子间距离加大,密度渐渐减小。才由于热运动加剧,分子间距
8、离加大,密度渐渐减小。 ( m=v )分子晶体分子晶体溶于水溶于水时,水溶液,水溶液有的能有的能导电,如,如HCl溶于水,溶于水,有的有的不不导电,如,如C2H5OH溶于水。溶于水。思考:思考: 1、分子晶体是否导电?什么条件下可以导电?、分子晶体是否导电?什么条件下可以导电? 由于构成分子晶体的由于构成分子晶体的粒子粒子是分子,不管是晶体或是分子,不管是晶体或晶体熔化成的液体,都晶体熔化成的液体,都没有带电荷的离子没有带电荷的离子存在,存在,因此,分子晶体以及它熔化成的液体因此,分子晶体以及它熔化成的液体都不导电都不导电。2、怎样判断分子晶体的溶解性?、怎样判断分子晶体的溶解性?组成分子晶体
9、的分子不同,分子晶体的性质也不组成分子晶体的分子不同,分子晶体的性质也不同,同,如在溶解性上,不同的晶体存在着较大差异。如在溶解性上,不同的晶体存在着较大差异。通过对实验的观察和研究,人们得出了一个经验通过对实验的观察和研究,人们得出了一个经验性的性的“相似相溶相似相溶”结论:非极性溶质一般能溶于结论:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂;极性溶质一般溶于极性溶剂。非极性溶剂;极性溶质一般溶于极性溶剂。当某些分子晶体溶于水时,若能与水分子之间形当某些分子晶体溶于水时,若能与水分子之间形成氢键,则溶质的溶解度会显著增大。成氢键,则溶质的溶解度会显著增大。如如NH3极极易溶于水,甲醇、乙醇、甘油、乙酸等
10、能与混溶易溶于水,甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与混溶,就是它们与水形成了分子间氢键的缘故。,就是它们与水形成了分子间氢键的缘故。3、分子晶体有哪些物理特性、分子晶体有哪些物理特性,为什么?为什么?由于分子间作用力很弱由于分子间作用力很弱4.4.分子晶体的物理特性分子晶体的物理特性分子晶体一般具有:分子晶体一般具有:较较低低的熔点和沸点的熔点和沸点 (有的有升华的特性:有的有升华的特性:如硫、碘、干冰、萘、蒽、苯甲酸等)如硫、碘、干冰、萘、蒽、苯甲酸等)较较小小的硬度。的硬度。一般都是一般都是绝缘体,绝缘体,熔融状态也不导电。熔融状态也不导电。组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子组成和
11、结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,其熔点越高。分子间存在氢键的分子晶间作用力越大,其熔点越高。分子间存在氢键的分子晶体,比组成和结构相似的其他分子晶体熔点要高。体,比组成和结构相似的其他分子晶体熔点要高。溶解性溶解性:相似相溶相似相溶5、典型的分子晶体:、典型的分子晶体:干冰与冰的区别干冰与冰的区别冰:冰:水分子间主要以水分子间主要以氢键氢键结合,同时存在结合,同时存在范德范德华力华力。晶体中。晶体中每个水分子每个水分子与紧邻的与紧邻的四个水分子四个水分子形成氢键。由形成氢键。由水结成冰水结成冰,分子,分子间距增大间距增大,密度,密度减小减小。干冰:干冰:CO2的晶体的晶
12、体 外观和硬度相似外观和硬度相似熔点熔点低低得多,常压下得多,常压下易升华易升华分子中分子中只存在范德华力只存在范德华力不存在氢键,一个分子周不存在氢键,一个分子周围有围有12个紧邻分子个紧邻分子密度比冰的密度比冰的高高干冰及其晶胞干冰及其晶胞 笼状化合物笼状化合物阅读科学视野阅读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练习1、下列说法正确的是 ( )A、离子化合物中可能含有共价键 B、分子晶体中的分子内不含有共价键C、分子晶体中一定有非极性共价键D、分子晶体中分子一定紧密堆积2、一个干冰晶胞含有、一个干冰晶胞含有CO2分子分子 个,干冰晶体中个,干冰晶体中CO2分子之间只存在分子分子之间只存在分子间力不存在氢键,因此干间力不存在氢键,因此干冰中冰中CO2分子紧密堆积,分子紧密堆积,每个每个CO2分子周围,最近分子周围,最近且等距离的且等距离的CO2分子数目分子数目有有 个。个。