分子晶体的特征
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晶体的常识分子晶体与原子晶体【学习目标】1、初步了解晶体的知识,知道晶体与非晶体的本质差异,学会识别晶体与非晶体的结构示意图;2、知道晶胞的概念,了解晶胞与晶体的关系,学会通过分析晶胞得出晶体的组成;3、了解分子晶体和原子晶体的特征,能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系;4、知道分子晶体与原子晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
【要点梳理】要点一、晶体与非晶体【高清课堂:分子晶体与原子晶体#晶体与非晶体】1、概念:①晶体:质点(分子、离子、原子)在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。
晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
②非晶体:非晶态物质内部结构没有周期性特点,而是杂乱无章地排列,如:玻璃、松香、明胶等。
非晶体不具有晶体物质的共性,某些非晶态物质具有优良的性质要点诠释:晶体与非晶体的区分:晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。
周期性是晶体结构最基本的特征。
许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我们可以借助于显微镜观察,这也证明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了。
晶体的熔点较固定,而非晶体则没有固定的熔点。
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体,进行X—射线衍射实验,X射线透过晶体时发生衍射现象。
特别注意:一种物质是否晶体,是由其内部结构决定的,而非由外观判断。
2、分类:自范性微观结构晶体有(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有(不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序说明:①自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
所谓自范性即“自发”进行,但这里要注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如:水能自发地从高处流向低处,但若不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻;②晶体自范性的条件之一:生长速率适当;③晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
HXC60P106, P1010都形成分子晶体,只有很少的一部分和______SiO2,碳化硅,第二节分子晶体和原子晶体一、分子晶体(一)、概念:分子间以______________________ (_____________ , ________________ )相结合的晶体叫分子晶体。
注意:(1)构成分子晶体的粒子是 ______________________ 。
(2 )在分子晶体中,分子内的原子间以结合,而相邻分子靠或相互吸引。
(3 )范德华力化学键的作用:(4 )分子晶体熔化破坏的是O(二)•分子晶体的物理特性:(1)___ 的熔点和沸点,(2) ______________ 的硬度,________ 挥发, _________ 升华(3)—般都是________ 体,固体和熔融状态都__________________ 导电。
(4)分子晶体的溶解性与溶质和溶剂的分子的___________________ 相关一一____________________思考:1、为什么分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小?原因:分子晶体发生这些变化时_只破坏 __________________________ , ________________ 很弱,克服它时需要的能量小。
所以分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小。
2、为什么分子晶体在晶体和熔融状态均不导电?它们在晶体和熔融状态均不存在_______________________ 。
部分分子晶体溶于水在水分子作用下发生_____________ 导电,如HCI, H2S04 ;有些溶于水与水反应生成_______________________________ 而导电,晶体硼等。
)(四)分子晶体结构特征1. ______________________________ __ 分子密堆积每个分子周围有______________ 个紧邻的分子,如:C60、干冰、12、02——不具有分子密堆积特征P1,CH4,2,冰中1个水分lmol冰周I韦]有mol氢键。
第二节分子晶体与共价晶体第1课时分子晶体发展目标体系构建1.借助分子晶体模型认识分子晶体的结构特点。
2.能够从范德华力、氢键的特征,分析理解分子晶体的物理特性。
一、分子晶体及其结构特点1.概念只含分子的晶体。
2.粒子间的作用分子晶体中相邻的分子间以分子间作用力相互吸引。
3.常见分子晶体及物质类别物质种类实例所有非金属氢化物H2O、NH3、CH4等部分非金属单质卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等部分非金属氧化物CO2、P4O10、SO2、SO3等几乎所有的酸HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等绝大多数有机物苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等分子间作用力堆积方式实例范德华力分子采用密堆积,每个分子周围有12个紧邻的分子如C60、干冰、I2、O2范德华力、氢键分子不采用密堆积,每个分子周围紧邻的分子少于12个如HF、NH3、冰1.冰(1)水分子之间的主要作用力是氢键,当然也存在范德华力。
(2)氢键有方向性,它的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子互相吸引。
2.干冰(1)干冰中的CO2分子间只存在范德华力,不存在氢键。
(2)①每个晶胞中有4个CO2分子,12个原子。
②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12个。
三、分子晶体的物理性质1.物理特性(1)分子晶体的熔、沸点较低,密度较小,硬度较小,较易熔化和挥发。
(2)一般是绝缘体,熔融状态也不导电。
(3)溶解性符合“相似相溶规律”。
2.分子晶体熔、沸点高低的比较规律(1)分子晶体中分子间作用力越大,物质熔、沸点越高,反之越低。
(2)具有氢键的分子晶体,熔、沸点反常高。
1.判断正误(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。
)(1)分子晶体中只存在分子间作用力(×)(2)分子晶体熔化时共价键断裂(×)(3)分子晶体中氢键越强,分子越稳定(×)(4)分子晶体中一定含有分子间作用力,不一定含有化学键(√)2.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、P4、C10H8B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、SiO2、P2O5D.CCl4、H2O、Na2O2B[A中,P4(白磷)为单质,不是化合物;C中,SiO2为共价晶体;D中,Na2O2是离子化合物、离子晶体。
《分子晶体与原子晶体》知识清单一、分子晶体(一)定义分子晶体是由分子通过分子间作用力(包括范德华力和氢键)构成的晶体。
(二)构成粒子分子。
(三)粒子间的作用力分子间作用力,包括范德华力和氢键。
(四)常见的分子晶体1、所有的非金属氢化物,如水(H₂O)、氨气(NH₃)、氯化氢(HCl)等。
2、部分非金属单质,如卤素(X₂)、氧气(O₂)、氮气(N₂)、白磷(P₄)、硫(S₈)等。
3、部分非金属氧化物,如二氧化碳(CO₂)、二氧化硫(SO₂)、三氧化硫(SO₃)等。
4、几乎所有的酸,如硫酸(H₂SO₄)、硝酸(HNO₃)、磷酸(H₃PO₄)等。
5、大多数有机物,如苯(C₆H₆)、乙醇(C₂H₅OH)、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)等。
(五)分子晶体的物理性质1、熔沸点较低由于分子间作用力相对较弱,克服分子间作用力所需的能量较低,因此分子晶体的熔沸点通常较低。
2、硬度较小分子晶体中分子的排列相对较松散,所以硬度通常较小。
3、不导电一般情况下,分子晶体中的分子不存在自由移动的电子或离子,所以不导电。
但一些极性分子形成的晶体在溶于水时能导电,如氯化氢溶于水形成盐酸能导电。
(六)分子晶体的结构特征1、分子紧密堆积多数分子晶体结构中,分子间尽可能紧密堆积以充分利用空间,如氧气(O₂)、氮气(N₂)等。
2、分子非紧密堆积有些分子晶体中,分子的排列不紧密,存在较大的空隙,如水(H₂O)、冰中水分子形成的氢键具有方向性和饱和性,导致冰的微观结构中存在较大的空隙。
(七)影响分子晶体熔沸点的因素1、分子间作用力的大小分子间作用力越大,熔沸点越高。
2、相对分子质量对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。
例如,卤素单质(F₂、Cl₂、Br₂、I₂)的熔沸点依次升高。
3、分子的极性极性分子间的作用力大于非极性分子间的作用力。
例如,在相对分子质量相近的情况下,一氧化碳(CO)的熔沸点高于氮气(N₂)。
分子晶体的特征
分子晶体是由一系列单个分子或分子簇构成的晶格,是实际应用最为广泛的一种晶体。
分子晶体的特征主要可以分为物理性质、化学性质和结构性质三部分。
1.物理性质
分子晶体的物理性质包括晶体的晶格常数、晶体的热学性质以及导电性等。
晶格常数是指构成晶体单元格的四周的距离,通常由晶体结构所决定,物质类型和温度也有影响。
晶体的热学性质是指晶体的热导率、热容量等,热容量是指晶体贮存的热量。
晶体的导电性是指晶体的电导率,电导率取决于晶体结构以及温度。
2.化学性质
分子晶体的化学性质包括缔合性质、溶解度、酸碱度及抗腐蚀性等。
缔合性质是指分子晶体中分子簇之间的结合性,而溶解度则可以用来衡量晶体在溶剂中的分解速度。
酸碱度可以用来衡量晶体的酸化和碱化反应是否可以发生,而抗腐蚀性可以用来衡量晶体在多种腐蚀性介质中的耐受度。
3.结构性质
分子晶体的结构性质最常见的表现形式是其单元格结构,晶体结构的形式可分为单斜晶体、二斜晶体、三斜晶体和体心立方晶体等。
另外,晶体的显微结构还会受到分子簇之间的结合性以及晶体热力学稳定性的影响。
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