1、课程标准导航1.了解原子晶体空间结构特点及性质。2能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。3了解分子晶体的结构特点及性质。第3节 原子晶体与分子晶体新知初探自学导引自主学习一、原子晶体1.原子晶体概念相邻原子间以_结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体共价键结构特点(1)由于共价键的饱和性与方向性，使每个中心原子周围排列的原子数目是_的(2)由于所有原子间均以_相结合，所以晶体中不存在单个分子物理性质(1)原子晶体由于以强的共价键相结合，因此一般熔点_，硬度_(2)结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点_有限共价键较高较大较高2.典型的原子晶体金刚石和二氧
2、化硅(1)金刚石晶体中CC键间的夹角为_，碳原子采取了_杂化。在晶体中每个碳原子以_与相邻的4个碳原子相结合，成为_形空间网状结构。109.5sp3共价键正四面体最小环上有6个碳原子。(2)二氧化硅1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，1个氧原子和2个硅原子形成2个共价键，SiO2晶体中SiO_。12最小环上有_个原子，包括_个硅原子，_个氧原子。1266想一想1化学式SiO2能表示一个二氧化硅分子吗？为什么？提示：不能。SiO2是原子晶体，其化学式表示Si与O原子的个数比，不存在单个二氧化硅分子。二、分子晶体1.分子晶体概念分子之间通过_结合而形成的晶体结构特点由于分子间作用力不具有_，所以
3、分子晶体在堆积排列时尽可能地利用空间，采取_的方式分子间作用力方向性最密堆积物理性质(1)分子晶体由于以比较弱的_相结合，因此一般熔点_，硬度_(2)对组成和结构相似，晶体中又不含氢键的物质来说，随着相对分子质量的增大，分子间作用力_，熔、沸点_分子间作用力较低较小增强升高2.典型的分子晶体单质碘干冰冰晶胞或结构模型单质碘干冰冰微粒间作用力范德华力范德华力氢键范德华力晶胞微粒数44配位数124想一想2.水结冰为什么浮在水面上而不沉于水底？提示：水结冰后，水分子间主要靠氢键结合在一起，由于氢键有一定方向性，使水分子排列比较疏松，分子间有许多空隙，导致体积膨胀、密度减小，故水结冰浮于水面上。三、石
4、墨晶体1.结构特点(1)石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原子排列成_，一个个六边形排列成平面的网状结构，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。正六边形(2)在同一层内，相邻的碳原子以_相结合，每一个碳原子的一个未成对电子形成_键；(3)层与层之间以_相结合。2.所属类型石墨中既有_，又有_，共价键大范德华力共价键范德华力同时还有_的特性，是一种_型晶体。3.性质：熔点高、质软、易导电。想一想3为什么金刚石与石墨均由碳元素组成石墨具有滑腻性而金刚石没有？提示:石墨晶体是层状结构,层与层之间作用力是范德华力，很弱,故石墨具有滑腻性金属键混合键自主体验1.干冰、碘易升华是由于()A干冰、碘是非极性
5、分子 B键能小C化学性质不活泼D分子间的作用力较弱解析：选D。干冰和碘均属于分子晶体，升华时只需要克服较弱的分子间作用力。2.碳化硅(SiC)的晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。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：选A。原子晶体中，熔点高低与键长有关，因键长SiSiSiCCC，所以熔点从高到低的顺序为。3.熔化时，必须破坏非极性共价键的是()A冰B金刚石C铁D二氧化硅解析：选B。金刚石为原子晶体，熔化时需要破坏碳原子之间的非极性共价键。要点突破讲练互动探究导引1原子晶体与分子晶体的结构有什么特点？提示：原子晶体由原子通过
6、共价键形成的空间网状结构，分子晶体是由分子通过分子间作用力形成的晶体。要点一原子晶体与分子晶体的比较探究导引2共价键可以存在哪些晶体中？提示：原子晶体：如SiO2；分子晶体：如CO2；离子晶体：如NaOH。探究导引3C、Si均属第A族，但CO2与SiO2的物理性质差别很大，为什么？提示：SiO2是原子晶体，而CO2是分子晶体，构成晶体的微粒间作用力不同，SiO2晶体Si、O原子通过共价键形成的，CO2则是二氧化碳分子通过分子间作用力形成的。要点归纳晶体类型分子晶体原子晶体定义分子间通过分子间作用力结合形成的晶体相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体熔化时需克服的作用力较弱的分
7、子间作用力很强的共价键晶体类型分子晶体原子晶体物理性质熔、沸点较低很高硬度较小很大导电性固态和熔融时都不导电，但某些分子晶体溶于水能导电，如HCl固态和熔融时都不导电溶解性相似相溶难溶于一般溶剂晶体类型分子晶体原子晶体决定熔、沸点高低的因素分子间作用力的强弱共价键的强弱组成微粒分子原子物质类别多数的非金属单质和共价化合物金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等少数非金属单质及共价化合物微粒间的作用力分子间作用力(氢键、范德华力)共价键(极性键、非极性键)即时应用1.某元素的最高正价和最低负价的绝对值相等，其最高价氧化物的相对分子质量与其气态氢化物的相对分子质量之比是158，该元素的最高价氧化物形成的
8、晶体是()A分子晶体 B离子晶体C原子晶体D以上晶体都不是要点二不同晶体的熔、沸点的比较方法探究导引1不同晶体的熔、沸点一般有什么规律？提示:一般地:原子晶体离子晶体分子晶体探究导引2冰与干冰是同一物质吗？构成晶体的微间作用力相同吗？提示：冰是由H2O分子构成的，而干冰是由CO2分子构成的，晶体微粒均是分子，微粒之间的作用力均是分子间作用力。探究导引3从F2I2熔、沸点为什么依次升高？提示：F2、Cl2、Br2、I2均是由分子构成的，且类型相同，而F2I2相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，故熔、沸点依次升高。要点归纳1.不同类型晶体熔、沸点高低的一般规律原子晶体离子晶体分子晶体。2.
9、同种晶体类型的物质熔、沸点高低的一般规律晶体内微粒间的作用力越大，熔、沸点越高。(1)原子晶体：比较共价键的强弱。一般地认为，原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，物质的熔、沸点越高。如：金刚石(C)金刚砂(SiC)晶体硅(Si)。(2)离子晶体：比较离子键的强弱(或晶格能的大小)。一般地认为，阴阳离子电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力越大，离子键越强，晶格能越大，熔、沸点越高。如熔点：MgONaClCsCl。(3)金属晶体：比较金属键的强弱。一般地认为，金属阳离子半径越小，离子所带电荷越多，则金属键越强，晶体的熔、沸点越高。如：AlMgNa。(4)分子晶体：分子间作用力越强
10、，熔、沸点越高。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。如：F2Cl2Br2H2TeH2SeH2S。在有机物同分异构体中，随着支链的增多，熔、沸点降低。如：正戊烷异戊烷新戊烷。即时应用2.下列各组物质中，熔点由高到低的是(双选)()AHI、HBr、HCl、HFBCI4、CBr4、CCl4、CF4CRb、K、Na、Li解析：选BD。A项HF中存在氢键，使HF的熔点高于HI；B项四种物质组成和结构相似，熔点随相对分子质量的减小而减小；C项是碱金属，同主族元素由上到下熔点逐渐减小；D项三种物质属于同分异构体，支链越多，熔点越低。题型探究技法归纳题型一晶体类型的判断
11、例例11下列晶体分类中正确的一组是()ABCD离子晶体NaOHH2SO4CH3COONaBa(OH)2ABCD原子晶体Ar石墨水晶金刚石分子晶体SO2S玻璃【思路点拨】解答此题要注意两点：(1)能够准确判断晶体和非晶体；(2)弄清不同晶体微粒的特点。【解析】从晶体中粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体；H2SO4分子间以范德华力和氢键相互结合为分子晶体；Ar、萘()、SO2分子间以范德华力相互结合为分子晶体；石墨是混合键型晶体；水晶与金刚石是典型的原子晶体；硫的化学式以一个硫表示，实际上是由多个硫原子构成的分子，分子间以范德华力
12、结合成分子晶体；玻璃无固定的熔点，加热时逐渐软化，是非晶体。【答案】C题型二不同晶体微粒间作用力的判断例例22下列有关晶体的叙述中，错误的是()A离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时化学键不被破坏B白磷晶体中，结构粒子之间通过共价键相结合C石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体D构成分子晶体的粒子中不一定存在共价键【思路点拨】解答此题需注意两点：(1)构成晶体微粒之间的作用力；(2)构成晶体的微粒内部的作用力。【解析】离子晶体是通过离子键将阴、阳离子结合在一起的，所以熔化时，离子键被破坏；而分子晶体是通过范德华力将分子结合在一起的，所以熔化时，分子内部的
13、化学键未发生变化，破坏的只是范德华力，由上述分析知A正确；白磷晶体是分子晶体，在P4内部存在共价键，而结构粒子(P4)之间是通过范德华力结合的，B错误；石英晶体是原子晶体，C正确；稀有气体在固态时也属于分子晶体，而稀有气体全是单原子分子，在分子内部不存在共价键，D正确。【答案】B题型三不同晶体熔、沸点的比较例例33下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是()ASiO2CsClCBr4CF4BSiO2CsClCF4CBr4CCsClSiO2CBr4CF4DCF4CBr4CsClSiO2【思路点拨】解答此题要注意两点：(1)准确判断某物质所属的晶体类型；(2)分析晶体微粒间作用力然后作出判断
14、。【解析】物质的熔点高低与晶体的类型有关，一般来说：原子晶体离子晶体分子晶体；即：SiO2CsClCBr4、CF4。当晶体的类型相同时，原子晶体的熔点与原子半径有关；离子晶体的熔点与离子半径和离子所带的电荷有关；当组成和结构相似时，分子晶体的熔点高低与相对分子质量的大小有关，一般来说，相对分子质量大的熔点高，即CBr4CF4。【答案】A【规律方法】比较物质熔、沸点的高低：不同晶体类型的物质熔、沸点高低顺序一般是：原子晶体离子晶体分子晶体。同一晶体类型的物质，其晶体内部粒子间的作用力越强，熔、沸点越高，例如原子晶体间要比较共价键的强弱；离子晶体间要比较离子键的强弱；组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。课堂达标即时巩固热点示例思维拓展碳族元素相关物质的结构探究【经典案例】碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过_杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠_结合在一起。(2)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为_。(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中SnBr键的键角_120(填“”、“HSi(3)(4)BaPbO312
