3.2 分子晶体与原子晶体 讲义-（2019）新鲁科版高中化学选择性必修二.doc

1、教师学生时间和时段2020年 月 日（ ： ： ）学科化学年级 高二教材名称 鲁科版授课题目原子晶体和分子晶体课 次第（ ）次课知识回顾知识点温习：1、最常见金属晶体的结构形式2、离子晶体的结构模型新课精讲之知识板块一：原子晶体知识板块1：原子晶体1. 概念：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，称为原子晶体。2. 构成晶体的微粒：原子3. 微粒间的作用力：共价键4. 几种典型原子晶体的结构（1）金刚石的结构 在金刚石晶体中，每个碳原子都采取sp3杂化，每个杂化轨道都与紧邻的四个碳原子的杂化轨道形成共价单键，构成正四面体形状，并无限延伸，形成空间立体网状结构，组成了整个晶体

2、。在晶体中，每个碳原子都处于与它直接相连的四个碳原子所组成的正四面体中心。晶体硅的结构类似于金刚石，可看成是硅原子代替金刚石晶体结构中的碳原子，便可得到晶体硅的结构。（2）二氧化硅的结构 思考：Si和O原子周围的结构个数分析。若在晶体硅结构中的每个Si-Si键中插入一个氧原子便可得到以硅氧四面体为骨架的二氧化硅结构。在SiO2晶体中，一个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子相结合。因此，SiO2晶体中Si原子和O原子按个数比为1:2组成立体网状结构。由此可见，即使在含有多种元素原子的原子晶体里也不存在单个的分子，整个晶体可以看成是一个巨大的分子。（3） SiC晶体结构类似于金刚石晶

3、体的结构，其中C原子和Si原子的位置是交替的，形成正四面体型空间网状结构。5. 原子晶体的主要物理性质（1） 原子晶体具有熔点高、硬度大、不导电等性质。（2） 结构相似的原子晶体的熔点比较结构相似的原子晶体的熔点差别较大。如金刚石的熔点是3350，晶体硅的熔点是1415。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。例如：比较金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点高低。因为原子半径：CSi，则键长：C-CC-SiSi-Si，故键能：C-CC-SiSi-Si，熔点：金刚石碳化硅晶体硅。6. 分

4、析原子晶体物理性质的方法 原子晶体的熔点、硬度等物理性质与原子晶体里共价键的强弱密切相关。在其他条件相同时，共建键键能越大，原子晶体的熔点就越高、硬度也越大。典型例题：例一（题型一）：关于SiO2晶体的叙述正确的是 （ ） A、通常状况下，60克SiO2晶体中含有的分子数为NA（NA表示阿伏加德罗常数的数值） B、60克SiO2晶体中，含有2NA个SiO键 C、晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点 D、SiO2晶体中含有1个硅原子，2个氧原子 【C】例二（题型二）：碳化硅（SiC）的一种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出现的，即每个Si原子处于四个C原

5、子构成的四面体的内部，每个C原子也处于四个Si原子构成的四面体的内部。下列三种晶体：金刚石 晶体硅 碳化硅中，它们的熔点由高到低的顺序是（ ）A、 B、 C、 D、【A】例三（题型三）：在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是 （ ）A、HF、HCl、HBr、HI的热稳性依次减弱B、金刚石的硬度大于硅，其熔、沸点也高于硅C、NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低D、F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高【D】新课精讲之知识板块二：分子晶体知识板块二：分子晶体1. 概念：分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体称为分子晶体。2. 构成微粒：分子。

6、特例：稀有气体为单原子分子。3. 微粒间的作用：分子间作用力（部分晶体中存在氢键）4.堆积方式典型的分子晶体一般是采取紧密堆积的型式，与金属晶体和离子晶体相似。因为分子间作用力无方向性，所以分子在堆积时会尽可能利用空间，采取紧密堆积型式。但是，分子的形状、分子的极性以及分子间是否存在具有方向性的氢键等都会影响分子的堆积方式和结构型式。5.常见的分子晶体（1）部分非金属单质。（如卤素、氧气、氮气、白磷、富勒烯等）（2）所有非金属氢化物。（3）部分非金属氧化物。（如CO2、SO2、SO3等）（4）几乎所有的酸（5）绝大多数有机物6.几种分子晶体的结构（1）碘晶体：碘晶体是分子晶体，碘分子内有共价键

7、，分子间有分子间作用力。碘晶体的晶胞是一个长方体。长方体的每个顶点上有一个碘分子，每个面上还有一个碘分子。（2）干冰：固态CO2称为干冰，干冰是分子晶体，CO2分子内存在C=O共价键，分子间存在分子间作用力，CO2的晶胞呈面心立方体形，立方体的每个顶点有一个CO2分子，每个面上也有一个CO2分子。（3）冰晶体：冰晶体是分子晶体，水分子内有O-H共价键，水分子之间除了范德华例外还有氢键，冰主要是水分子依靠氢键而形成的。因为有两个氢原子和两对孤对电子，所以会搭上四个水分子。（4）白磷：正四面体结构。7.分子晶体的物理性质（1）熔沸点低，硬度小，易挥发。（2）组成和结构相似，晶体中又不含氢键的物质，

8、随相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔沸点升高。8.关于石墨晶体去典型例题：例一（题型一）：实现下列变化时需克服相同类型作用力的是 （ ）A石墨和干冰的熔化 B食盐和冰醋酸的熔化C液溴和水的汽化 D碘和萘的升华【D】例二（题型二）：HgCl2的稀溶液可用做手术刀的消毒剂，已知HgCl2的熔点是277，熔融状态的HgCl2不能导电，且稀溶液有弱的导电能力，则下列叙述中正确的是 （ ）A、 HgCl2 属于共价化合物 B、 HgCl2属于离子化合物 C、 HgCl2 属于非电解质 D、 HgCl2属于弱电解质【AD】例三（题型三）：有关晶体的下列说法中正确的是 （ ）A、晶体中分子间作用力越大

9、，分子越稳定B、原子晶体中共价键盘越强，熔点越高C、冰熔化时水分子中共价键发生断裂D、氯化钠熔化时离子键未被破坏【B】规律与小结：1.金属晶体离子晶体原子晶体分子晶体构成微粒微粒间作用力熔沸点硬度导电性固体熔融水溶液举例2.关于物质熔沸点高低的判断总结综合题型精讲1、下列说法中正确的是 （ ）A冰熔化时，分子中HO键发生断裂B原子晶体中，共价键的键长越短，通常熔点就越高C分子晶体中，共价键键能越大，该分子的熔、沸点就越高D分子晶体中，分子间作用力越大，则分子越稳定2、分析下列物质的物理性质，判断其固体不属于分子晶体的是 （ ）A碳化铝，黄色晶体，熔点为2200，熔融态不导电B溴化铝，无色晶体，

10、熔点为98，熔融态不导电C五氧化钒，无色晶体，熔点为19.5，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电3、下列物质的熔沸点高低顺序正确的是 （ ）A、金刚石晶体硅二氧化碳碳化硅B、CI4CBr4CCl4CF4C、MgOH2O2N2D、金刚石生铁纯铁钠4、在石墨晶体里，每一层由无数个正六边形构成，同一层内每个碳原子以CC键结合，则石墨晶体中碳原子的个数与CC键数之比为 （ ）A1：1 B2：1 C2：3 D3：25、下列各组晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 （ ）A、SO2 和SiO2 B、CO2和H2O C、NaCl和HCl D、CCl4和KCl6、有关晶

11、体的叙述中正确的是 （ ）A、在二氧化硅晶体中，由硅氧原子构成的最小环中共有8个原子B、在12克金刚石中含CC键的数目为4NAC、干冰晶体熔化只需要克服分子间作用力D、金属晶体是由金属原子直接构成的7、比较下列几组晶体熔沸点高低的顺序（由高到低）(1)金刚石、氯化钠、晶体硅、干冰(2)石英、铝硅合金、晶体硅、冰(3)氧化钙、氯化钾、氯化钙、碘化钾(4)氧化镁、氧气、水、氮气8、下列物质NaOHMg金刚石冰 干冰NH4Cl石英白磷 铁 铝合金 金刚砂 玻璃 晶体硼 无定形碳 H2SO4中属于离子晶体的有：_；属于原子晶体的有：_；属于金属晶体的有：_；属于分子晶体的有：_。9、下列八种晶体：A水晶 B冰醋酸 C氧化镁 D白磷 E氩晶体 F硫酸铵 G铝 H金刚石属于原子晶体的化合物是 ，直接由原子构成的分子晶体是 含有共价键的离子晶体是 属于分子晶体的单质是 在一定条件下，能导电而不发生化学变化的是 受热熔化后不发生化学键断裂的是 受热熔化需克服共价键的是 1、 B 2、AD 3、BC 4、C 5、B 6、C7、 金刚石晶体硅氯化钠干冰 石英铝硅合金晶体硅冰 氧化钙氯化钙氯化钾碘化钾氧化镁水氧气氮气8 9 （1）AEH A（2）B G DE （3）F B DE AH