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单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,配人教版 化学 选修3 物质结构与性质,第二节分子晶体与原子晶体,1.分子晶体：,由_构成，相邻分子的相互作用靠_相互吸引。,2,分子晶体特点：,_熔点、_升华。,3构成分子晶体的作用力包括_和_。,分子晶体,分子,分子间作用力,低,易,范德华力,氢键,4,分子晶体的结构特点,(1)_个紧邻的分子密堆积，如O,2,和C,60,。,(2)冰的晶体：构成晶体的作用力是_，每个水分子周围只有_个紧邻的水分子，呈_形。,特点：_密度最大。,(3)干冰：CO,2,的晶体。分子间存在_，性质特点是_，工业上用作_。,12,氢键,正四面体,4,4 ,范德华力,熔点低、易升华,制冷剂,1.原子晶体：,原子都以_相结合，是三维的共价键_结构。,2,金刚石结构：,_网状结构，CCC夹角为_，_杂化。,特点：_；_(填“溶于”或“不溶于”)一般的溶剂；不能导电。,原子晶体,共价键,网状,正四面体空间,10928,sp,3,硬度最大、熔点高,不溶于,3,SiO,2,原子晶体：,制_、玻璃、宝石、_、硅光电池、芯片和_等。,水泥,单晶硅,光导纤维,【慎思】,常见的原子晶体有哪几类？,【答案】,(1)某些非金属单质，如硼、硅、锗、金刚石。,(2)某些非金属化合物，如碳化硅、氮化硼。,(3)某些氧化物，如水晶。,原子晶体与分子晶体比较,晶体类型,原子晶体,分子晶体,概念,相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体,分子间以分子间作用力相结合的晶体,组成微粒,原子,分子,微粒间作用力,共价键,分子间作用力,熔沸点,很高,较低,硬度,很大,较小,溶解性,不溶于任何溶剂,部分溶于水,导电性,不导电，个别为半导体,不导电，部分溶于水导电,熔化时破坏的作用力,破坏共价键,一定破坏分子间作用力(有时还破坏化学键),实例,金刚石,干冰,结构特点,其最小的C原子环中有6个C原子，CC键夹角为10928,CO,2,晶体中存在,CO,2,分子,【例1】,有下列物质：,水晶，,冰醋酸，,氧化钙，,白磷，,晶体氩，,氢氧化铝，,铝，,金刚石，,过氧化钠，,碳化钙，,碳化硅，,干冰，,过氧化氢。根据要求填空。,(1)属于原子晶体的化合物是_。,(2)直接由原子构成的分子晶体是_。,(3)由极性分子构成的晶体是_，属于分子晶体的单质是_。,(4)在一定条件下，能导电且不发生化学变化的是_，受热熔化后化学键不发生变化的是_，受热熔化需克服共价键的是_。,解析,本题考查的是原子晶体、分子晶体的辨别及晶体内作用力类型的分析。属于原子晶体的有：金刚石、碳化硅和水晶；属于分子晶体的有：氩(无化学键)、白磷(非极性分子)、干冰(由极性键构成的非极性分子)、过氧化氢和冰醋酸(由极性键和非极性键构成的极性分子)；金属导电过程不发生化学变化；晶体熔化时，分子晶体只需克服分子间作用力，不破坏化学键，而原子晶体、离子晶体、金属晶体熔化需破坏化学键。,答案,(1),(2),(3),(4),解答该类题目的关键是熟练掌握常见物质的晶体类型，分子晶体的构成微粒必为分子(稀有气体为单原子分子)，原子晶体是由原子通过共价键直接形成的，其构成微粒为原子。,【体验1】,下列属于分子晶体的性质的是()。,A熔点1 070,，易溶于水，水溶液能导电,B熔点10.31,，液体不导电，水溶液能导电,C熔点97.81,，质软，能导电，密度是0.97 gcm,3,D熔点63.65,，熔化时能导电，水溶液也能导电,【答案】,B,【解析】,分子晶体的特点是熔、沸点低、硬度小、熔融状态不导电，其水溶液有些可以导电。A项中熔点太高，C项中能导电的说法不正确，D项中熔化时能导电的说法也错误。,1对于不同类型的晶体来说，熔沸点的高低顺序为：原子晶体分子晶体。,2,对于同属于分子晶体的不同晶体,(1)分子间作用力越大，物质的熔沸点越高；非金属氢化物分子间含有氢键的分子晶体，熔沸点比同族元素的氢化物反常的高。如H,2,OH,2,TeH,2,SeH,2,S。,不同晶体熔沸点高低的比较,(2)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。如SnH,4,GeH,4,SiH,4,CH,4,。,(3)组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔沸点越高。如COH,2,，CH,3,OHCH,3,CH,3,。,(4)同分异构体的支链越多，熔沸点越低。如,：,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,3,(5)烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子里碳原子的增加，熔沸点升高。如：C,2,H,6,CH,4,，C,2,H,5,ClCH,3,Cl，CH,3,COOHHCOOH。,3,对于同属于原子晶体的不同晶体,(1)晶体的熔沸点高低取决于共价键的键长和键能。键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高。,(2)若没有告知键长或键能数据时，可比较原子半径的大小。一般原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。原子半径越小，则化学键的键长越短，化学键就越强，键就越牢固，破坏化学键需要的能量就越大，故晶体的熔点就越高。如比较金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点高低。,原子半径：CSi，则键长：CCCSiSiSi，故键能：CCCSiSiSi，熔点：金刚石碳化硅晶体硅。,【例2】,碳化硅(SiC)是一种晶体，具有类似于金刚石的结构，其中C原子和Si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()。,A,B,C,D,解析,本题考查的是不同原子晶体熔沸点高低的比较。C与Si同为,A族元素，它们的相似性表现在金刚石是原子晶体，晶体硅、碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大，形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅的熔点应在Si与C之间。三种原子晶体空间结构相似，熔点决定于它们的键长与键能，故熔点从高到低分别是金刚石、碳化硅、晶体硅。故正确答案为A。,答案,A,比较晶体的熔沸点高低，首先弄清晶体属于哪种类型，然后根据不同晶体的规律进行判断。分子晶体的熔沸点由分子间作用力大小决定，同时注意含氢键物质的反常；原子晶体则比较共价键的强弱。,【体验2】,(1)图为干冰的晶胞结构，观察图形，确定在干冰中每个CO,2,分子周围有_个与之紧邻且等距离的CO,2,分子。在干冰中撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块干冰，有黑色物质生成，反应的化学方程式是_ _。,(2)下列三种晶体,CO,2,、,CS,2,、,SiO,2,的熔点由高到低的顺序是_(填序号)，其原因是_。,【探究原理】,(1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断：构成原子晶体的粒子是原子，质点间的作用是共价键；构成分子晶体的粒子是分子，质点间的作用是分子间作用力。,实验探究七非金属单质是原子晶体还是分子晶体的判断方法,(2)依据晶体的熔、沸点判断：原子晶体的熔、沸点高，常在1 000,以上；分子晶体的熔、沸点低，常在数百摄氏度以下甚至更低的温度。,(3)依据导电性判断：分子晶体为非导体，但部分分子晶体溶于水后能导电；原子晶体多数为非导体，但晶体硅、晶体锗是半导体。,(4)依据硬度和机械性能判断：原子晶体硬度大，分子晶体硬度小且较脆。,注意,原子晶体的微观结构与分子晶体的区别主要体现在：,构成微粒不同，原子晶体中只存在原子，没有分子；,相互作用不同，原子晶体中原子间的相互作用是共价键，而分子晶体中分子间的相互作用是分子间作用力。,【问题探究】,现有几种物质的熔点数据如下表所示：,A组,B组,C组,金刚石：3 550,Li：181,HF：83,晶体硅：1 410,Na：98,HCl：115,晶体硼：2 573,K：64,HBr：89,二氧化硅：1 723,Rb：39,HI：51,根据上表回答下列问题：,(1)A组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间作用力是_。,(2)B组晶体的共同物理性质是_(填序号)。,有金属光泽,导电性,导热性,延展性,(3)C组中HF熔点反常是由于_ _。,思路点拨,A组由于熔点都很高，所以为原子晶体，原子晶体熔化时破坏的是共价键；B组均为金属晶体，故具有金属的物理通性；C组都是分子晶体，且结构相似，相对分子质量越大，熔点越高，HF相对分子质量最小，熔点却比HCl高，分子晶体中熔点的反常可以联想到氢键，HF熔化时，除了破坏分子间作用力外还要破坏氢键，所需能量更多，导致熔点高。,【答案】,(1)原子共价键(2),(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多,
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