1、考向一 第 二节 分子晶体与原子晶体 晨背关键语句 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第 三章 晶体结构与性质 知识点二 知识点一 返回 返回 返回 返回 1在分子晶体中,分子内的原子间以共价键相结合,分子间以分子间作用力相吸引,因此分子晶体熔点较低。2在原子晶体里,所有原子都以共价键相结合,形成三维的网状结构,因此原子晶体熔点高、硬度大。返回 返回 自学教材填要点1概念只含的晶体称为分子晶体。2粒子间的作用力相邻分子间以相互吸引,分子内的原子之间以结合。3物理性质熔点和沸点较,硬度较。分子分子间作用力共价键低小返回 4常见的分子晶体(1)所有,如水
2、、硫化氢、氨、甲烷等。(2)部分,如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等。(3)部分氧化物,如CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等。(4)几乎所有的,如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等。(5)绝大多数的晶体,如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。非金属氢化物非金属单质非金属酸有机物返回 5分子晶体的结构特征(1)如果分子间作用力只是范德华力:晶体中分子堆积方式为,即以一个分子为中心,其周围通常可以有个紧邻的分子。如干冰的晶胞结构如图:分子密堆积12返回 1212氢键4每个晶胞中有个原子。每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有个。
3、(2)分子间还有其他作用力:水分子之间的主要作用力是,在冰的每个水分子周围只有个紧邻的水分子。返回 师生互动解疑难分子晶体是分子在分子间作用力的作用下形成的晶体,熔化时,只破坏分子间作用力不破坏化学键。分子晶体的熔、沸点的高低是由分子间作用力决定的,而分子间作用力与化学键相比是一种较弱的作用,所以分子晶体在熔、沸点上表现出共性,即熔、沸点均较低,有些分子晶体具有易升华的性质。返回(1)少数以氢键作用形成的分子晶体,比一般的分子晶体的熔点高,如含有HF、HO、HN等共价键的分子间可以形成氢键,所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸、糖等物质的熔点较高。(2)结构相似,分子之间不含氢键而利用范德华力形
4、成的分子晶体,随着相对分子质量的增大,物质的熔点逐渐升高。例如,常温下Cl2为气态,Br2为液态,而I2为固态;CO2为气态,CS2为液态。返回(3)相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体,其熔点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔点高,如CO的熔点比N2的熔点高。(4)组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体所形成的分子晶体,相对分子质量相同,一般支链越多,分子间相互作用越弱,熔、沸点越低,如正戊烷异戊烷新戊烷。返回 1下列有关分子晶体的说法中正确的是()A分子内均存在共价键B分子间一定存在范德华力C分子间一定存在氢键D其结构一定不能由原子直接构成返回 解析:稀有气体元素组成的晶体中,不
5、存在由多个原子组成的分子,而是原子间通过范德华力结合成晶体,所以不存在任何化学键,且分子为单原子分子,故A、D项错误。分子间作用力包括范德华力和氢键,范德华力存在于所有的分子晶体中,而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子间或者分子内,所以B项正确,C项错误。答案:B返回 自学教材填要点共价键共价键共价BSiGeSiCBNSiO2高大1概念所有原子以相互结合,整块晶体是一个三维的网状结构,又称晶体。2常见的原子晶体(1)某些非金属单质,如、等。(2)某些非金属化合物,如、等。3原子晶体的特性熔点,硬度。返回 4典型的原子晶体金刚石返回 4个共价键相邻的4个10928sp
6、36(1)在晶体中每个碳原子以与碳原子相结合,成为正四面体。(2)晶体中 CC 键夹角为,碳原子采取了杂化。(3)最小环上有个碳原子。(4)晶体中碳原子个数与 CC 键数之比为:1(412)12。返回 师生互动解疑难分子晶体和原子晶体的比较晶体类型 原子晶体 分子晶体 含义 相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体 只含分子的晶体 组成粒子 原子 分子 粒子间作用力 共价键 分子间作用力 熔点 很高 较低 硬度 很大 较小 返回 晶体类型 原子晶体 分子晶体 溶解性 一般不溶于各种溶剂 部分溶于水 导电性 不导电,个别为半导体 不导电,部分水溶液导电 熔化时破坏的作用力 破坏共价键 破
7、坏分子间作用力 举例 金刚石、二氧化硅等 冰、干冰等 返回 2下列晶体中属于原子晶体的是()A干冰 B食盐C胆矾D晶体硅解析:常见的原子晶体中属于非金属单质的有金刚石、晶体硅、晶体硼等,属于非金属化合物的有二氧化硅、碳化硅、氮化硅等。答案:D返回 返回 例1 下列属于分子晶体性质的是()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444.6C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0.97 g/cm3解析 分子晶体的主要性质有:熔、沸点低,硬度小,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂,晶体固态和熔化时均不导电。答案 B
8、返回 分子晶体的判断方法(1)依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断:组成分子晶体的微粒是分子,微粒间的作用力是分子间作用力。(2)依据物质的分类判断:大多数非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物、酸、绝大多数有机化合物形成的晶体是分子晶体。(3)依据晶体的熔、沸点判断:分子晶体的熔、沸点较低。(4)依据熔融状态是否导电判断:分子晶体在熔融状态下不导电。返回 1下列有关共价化合物的说法:具有较低的熔、沸点;不是电解质;固态时是分子晶体;都由分子构成;液态时不导电。其中一定正确的说法是()ABCD全部正确解析:共价化合物可能是分子晶体,如水、CO2、HCl,也可能是原子晶体,如SiO2、SiC等,
9、SiO2、SiC具有较高的熔、沸点,晶体中不存在分子,HCl是电解质。液态时不导电是共价化合物的共性。答案:C返回 例2 在下列三种晶体:金刚石,晶体硅,碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是()ABCD解析 由于碳的原子半径小于硅的原子半径,因此,共价键键长:CC键CSi键碳化硅晶体硅。答案 A返回 原子晶体熔、沸点高低的比较决定原子晶体熔、沸点高低的因素是原子间共价键的强弱,共价键越强,破坏时所需能量越高,对应晶体的熔、沸点也越高。解题时,主要看两成键原子半径的大小,半径越大,形成的共价键的键长越长,键能越小,越易被破坏。返回 2干冰和二氧化硅晶体同属第A族元素的最高价氧化物,它们的熔、沸点差别很大的原因是()A二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量BC=O键键能比SiO键键能小C干冰为分子晶体,二氧化硅为原子晶体D干冰易升华,二氧化硅不能返回 解析:干冰和二氧化硅晶体尽管同属第A族元素的最高价氧化物,但干冰是分子晶体,二氧化硅为原子晶体。干冰的熔、沸点取决于其分子间作用力的大小,而不是共价键键能的强弱;而二氧化硅的熔、沸点则由SiO键键能的强弱所决定。答案:C返回 返回 返回