化学选择性必修2第二节 分子晶体与共价晶体说课ppt课件

这是一份化学选择性必修2第二节 分子晶体与共价晶体说课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了分子晶体和共价晶体，可燃冰等内容，欢迎下载使用。
干冰、石英的溶沸点为何相差如此之大？
构成晶体的微粒及晶体类型
如何解释： 组成和化学性质相似的干冰和石英晶体的熔点等物理性质有如此大的差异？
需要从微观角度认识
构成晶体的微粒及微粒间的作用力
晶体构成微粒及类型
CO2与SiO2长的一样，为何性格相差很大？
用电子式表示二氧化碳的形成过程：
化学式CO2表示什么含义？
干冰晶体晶体是由什么微粒构成的？
2.1 概念及构成微粒
分子间通过分子间作用力按一定规则排列而成的晶体
由于分子晶体的构成微粒是分子，所以分子晶体的化学式是分子式。
1．碳氧原子间通过什么作用力结合在一起构成二氧化碳分子？
2．二氧化碳分子间通过什么作用力结合在一起？
干冰晶体中存在哪些作用力?
2.2 微粒间作用力
分子晶体中不一定只存在分子间作用力!
1．干冰熔化时破坏什么作用力？
2．干冰熔化时有没有破坏碳氧原子间共价键？
推测：分子晶体的熔点是高还是低？
2 ．分子晶体在固态和熔融状态下是否能够导电？
1 ．根据干冰和碘晶体结构特点分析干冰易气化，碘易升华的原因？
滑冰时，冰面上常常容易留下划痕，这说明冰晶体的硬度较大还是较小？
分子间作用力较弱，容易被克服
哪类物质属于分子晶体？
H2O、H2S、NH3、CH4、HX
X2、N2、 O2、 H2、 S8、 P4、C60
CO2、 SO2、N2O4、P4O6、P4O10
H2SO4 、HNO3 、H3PO4
AlCl3、FeCl3
而一水合高氯酸固体中以H3O+和ClO4-形式存在
1. 晶体中微粒是__________
2. ___个位于立方体的顶点
3. ___个位于面心
4. 晶胞中含有___个CO2分子
若以一个二氧化碳分子为中心,其周围最多可以有几个紧邻的二氧化碳分子?
利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征，每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2?
若 如果分子间作用力只是范德华力， 若 1 个分子为中心，其周围最多有 12 个紧邻分子。
根据冰晶体的结构模型每个H2O周围有几个紧密相邻的H2O？
水分子之间的主要作用力是氢键(当然也存在范德华力)，尽管氢键比共价键弱得多，不属于化学键，却跟共价键一样具有方向性，即氢键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个相邻水分子相互吸引。
冰中一个水分子周围有4个水分子
为什么冰刚刚融化时，密度变大？
冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水的小。当冰刚刚融化为液态水时，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。
若分子间作用力主要为氢键时，氢键具有方向性，使晶体中的空间利用率不高，留有相当大的空隙。。
干冰能让镁持续燃烧吗？
20 世纪末，科学家发现海底和大陆冰川或永久冻土底部存在大量天然气水合物晶体，这种晶体的主要成分是甲烷，因而又称甲烷水合物，它的外形像冰，而且在常温常压下会迅速分解释放出可燃的甲烷，因而又称“可燃冰”。
天然气在水合物晶体中，装在以氢键相连的几个水分子构成的笼中，因而又称笼状化合物。天然气水合物晶体中的水分子笼也是多种多样的，它们是一类笼状的分子晶体。
金刚石晶体是由什么微粒构成的？
金刚石的晶体结构示意图
碳采取 sp3 杂化轨道形成共价键三维骨架结构
每个碳原子以四个共价键对称地与相邻的 4 个碳原子相结合
键角为 109º 28´
3.1 概念与构成微粒
相邻原子间以共价键结合而形成空间网状结构的晶体
用Si代替C原子形成的是什么晶体？
如果Si原子间插入O原子呢？
二氧化硅晶体结构示意图
用Si代替部分C原子形成的是什么晶体？
碳化硅又称金钢砂或耐火砂，英文名 Silicn Carbide，化学式 SiC。 纯碳化硅是无色透明的晶体。
1. 晶体中每个Si原子周围有____个O原子
2. 晶体中每个O原子周围有___个Si原子
为何晶体中Si、O原子个数比为不是1∶ 4 ？
晶体中Si、O原子个数比为_______
1. 二氧化硅晶体中存在SiO2分子吗？
观察下图中石英晶体中氧原子、硅原子的构成方式与排列方式，回答：
2. 化学式SiO2表示什么含义？
在低温石英的结构中，顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，而没有封闭的环状结构，这一结构决定了它具有手性(左、右型)，被广泛用作压电材料，如制作石英手表。
二氧化硅晶体——低温石英
晶体中无单个分子，化学式表示原子的个数比
如: SiO2为化学式，而非分子式！
几种原子晶体的物理性质
为什么原子晶体的熔点高、硬度高？
通过金刚石晶体的结构认识共价晶体结构组成共价晶体的粒子和粒子间的作用力
粒子间的作用力：共价键
3.3 微粒间作用力
键能 347.7 kJ/ml
高熔点 高沸点 高硬度
哪类物质属于共价晶体？
除了金刚石、二氧化硅，还有哪些物质属于共价晶体呢？
让我们沿着元素周期表一起寻找。
SiO2 SiC Si3N4 BN AlN
以 Si3N4 为基础，用 Al 取代部分 Si， 用 O 取代部分 N 而获得结构多样化的陶瓷，用于制作 LED 发光材料。
金刚石再硬、智慧能使它变软；拥有智慧，平凡的石墨也能变成璀璨的钻石。
第三代半导体：中国半导体的希望！
锗Ge硅Si 主要应用：低压、低频、中功率晶体管、光电探测器，取代了笨重的电子管，导致了集成电路的可能性
砷化镓GaAs 磷化铟InP 主要应用：毫米波器件、发光器件、卫星通讯、移动通讯、光通讯、GPS导航等，较好的电子迁移率、带隙等材料特性，资源稀缺，有毒性，污染环境
碳化硅Sic、氮化铝AlN、氮化镓GaN、氧化锌ZnO、金刚石C 主要应用：高温、高频、抗辐射、大功率器件；蓝、绿、紫光二极管、半导体激光器，更优的电子迁移率、带隙、击穿电压 、高频、高温特性
这节课我学到了什么？（用一句话表示）
认识了不同类型的晶体在构成微粒、微粒间的相互作用和性质(熔沸点、硬度、导电性)等方面的差异。
学会运用列表对比的方法，找出不同对象的异同点。
学会运用“结构决定性质、性质体现结构”的观点来解释不同类型的晶体在性质的差异。
① 组成和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，熔沸点越高
② 具有分子间氢键的分子晶体，分子间作用力显著增大，熔沸点升高
③ 相对分子质量相近的分子晶体，分子极性越大，分子间作用力越大，熔沸点越高
组成和化学性质如此相似的干冰和石英晶体，其熔点和硬度等物理性质上为何有如此大的差异？
干冰熔化克服的CO2分子间作用力，石英晶体熔化时克服的硅氧共价键，化学键的作用力远大于分子间作用力。
下列说法中，错误的是 A．只含分子的晶体一定是分子晶体 B．碘晶体升华时破坏了共价键 C． 几乎所有的酸都属于分子晶体 D． 稀有气体分子中只含原子，但稀有气体的晶体属于 分子晶体
下列说法中，正确的是 A. 冰融化时，分子中 H－O 键发生断裂 B. 共价晶体中，共价键越强，熔点越高 C. 分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点一定越高 D. 分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定
下列说法中，正确的是 A. 分子晶体一定存在分子间作用力和共价键 B. 分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点高 C. 稀有气体形成的晶体属于分子晶体 D. CO2 晶体是分子晶体，可推测 SiO2 晶体也是分子晶体
下列事实能说明刚玉（Al2O3）是共价晶体的是 ①Al2O3 是两性氧化物 ②硬度很大 ③它的熔点是 2045 ℃ ④自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石 A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④