1、2021新教材高中化学第三章晶体结构与性质2分子晶体与共价晶体课件-人教版选择性必修21.借助分子晶体、共价晶体等模型认识晶体的结构特点。2.能从范德华力、氢键的角度分析、理解分子晶体的物理性质。3.学会比较晶体的熔、沸点。基础初探(1)概念：只含 的晶体称为分子晶体。(2)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以 相互吸引，分子内原子之间以 结合。碘晶胞示意图(1)分子晶体熔、沸点 ，硬度 ，易升华。(2)分子晶体不导电。(1)所有的 ，如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等；(2)部分 ，如卤素(X2)、氧气(O2)、硫(S8)、氮气(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)、稀有气体等；(3)
2、部分非金属氧化物，如CO2、P4O10、SO2等(4)几乎所有的 ；(5)绝大多数有机物。基础初探微点拨：分子晶体在熔化时，只破坏分子间作用力而不破坏化学键。基础初探(1)只有范德华力，无分子间氢键 ：每个分子周围有12个紧邻的分子，如C60、干冰、I2、O2等。(2)有分子间氢键不具有分子密堆积特征：如HF、冰、NH3等。为什么一个分子周围有12个紧邻分子？基础初探微思考微思考为什么水凝固成冰、雪、霜时，密度变小？冰中水分子之间的相互作用力除范德华力外还有氢键,冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的。由于氢键具有一定的方向性，每个水分子与周围4个水分子结合,4个水分子也按照这样的规律再与其他的水
3、分子结合。这样，每个水分子中的氧原子周围都有4个氢原子，氧原子与其中的2个氢原子通过共价键结合，因此它们之间的距离较近一些，而与另外2个属于其他水分子的氢原子靠氢键结合在一起。在这种排列中,分子的间距比较大，留有相当大的空隙，比较松散。因此，液态水变成固态水，即水凝固成冰雪、霜时，密度变小。名师点拨名师点拨干冰与冰干冰的外观很像冰，硬度也跟冰相似，而熔点却比冰的低得多，在常压下极易升华。而且，由于干冰中的CO2之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻分子，密度比冰的高。干冰在工业上广泛用作制冷剂。基础初探(1)概念：相邻原子间以 相结合形成的具有 结构的晶体，称为共价晶体。基础初探(1)金
4、刚石在晶体中每个碳原子以 个共价单键与相邻的 个碳原子相结合，成为正四面体。晶体中C一C一C夹角为 ，碳原子采取了 杂化。最小环上有 个碳原子。晶体中碳原子个数与C-C键数之比为 。在一个晶胞中，碳原子位于立方体的8个顶点、6个面心以及晶胞内部，由“均摊法”可求出该晶胞中实际含有的碳原子数为 。11:41:2211864882 基础初探(2)二氧化硅晶体每个硅原子与相邻的 个氧原子以共价键相结合构成 结构，硅原子在正四面体的中心，4个氧原子在正四面体的4个顶点。每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与 个Si原子成键，最小的环是 元环。每个最小的环实际拥有的硅原子为 ，氧原子数为 。1mol
5、SiO2晶体中含SiO键数目为 ，在SiO2晶体中Si、O原子均采取 杂化。SiO2具有许多重要用途，是制造水泥、玻璃、人造红宝石、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料。名师点拨名师点拨（1）晶体硅、碳化硅晶体的结构与金刚石相似，晶体硅可看作是硅原子取代金刚石中碳原子的位置得到的，碳化硅晶体可看作是C、Si交替排列形成的（存在以C为中心，Si为顶点或以Si为中心，C为顶点的正四面体结构）。（2）在金刚石、晶体硅、碳化硅中，C、Si均采取sp3杂化，最小的环均为六元环。（3）共价晶体的化学式不表示实际组成，只表示组成原子的个数比，如SiO2只是表示晶体中Si与O的原子个数比为1：2。而分子晶体
6、的化学式表示真实的组成。基础初探(1)熔点很高。共价晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化就要破坏共价键，需要很高的能量。因此，共价晶体一般都具有很高的熔点。如金刚石的熔点大于3 550。(2)硬度很大。如金刚石是天然存在的最硬的物质。(3)一般不导电，但晶体硅、锗是半导体。(4)难溶于一般的溶剂。基础初探(1)某些单质，如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)和灰锡(Sn)等；(2)某些非金属化合物，如碳化硅(SiC，俗称金刚砂)、Si3N4。(3)极少数金属氧化物，如刚玉(-Al2O3)。基础初探微思考微思考整理提升晶体类型共价晶体分子晶体定义相邻原 子间以共价键相结合而形成空间网状结
7、构的晶体分子间以分子间作用力相结合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、沸点很高较低硬度很大较小整理提升晶体类型共价晶体分子晶体溶解性不溶于任何溶剂有一部分溶于水，一部分溶于有机溶剂导电性不导电，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共价键分子间作用力实例金刚石干冰整理提升(1)依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力判断依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力判断组成共价晶体的粒子是原子，粒子间的作用力是共价键；组成分子晶体的粒子是分子，粒子间的的作用力是分子间作用力。(2)依据晶体的熔点判断依据晶体的熔点判断共价晶体的熔沸点高，常在1000以上；分子晶体的熔、沸点低，常
8、在数百摄氏度以下。(3)依据物质的状态判断依据物质的状态判断一般常温常压下，呈气态或液态的单质与化合物，在固态时属于分子晶体。(4)依据物质的挥发性判断依据物质的挥发性判断一般易挥发的物质呈固态时都属于分子晶体。整理提升(1)不同类型的晶体熔、沸点：原子晶体分子晶体。(2)同一类型的晶体分子晶体分子间作用力越大，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得高。如H2OH2Te H2Se H2S。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SnH4GeH4 SiH4 CH4。整理提升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CON2，CH3OHCH3CH3。同分异构体的支链越多，熔、沸点越低。如烃、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C2H6CH4，C2H5ClCH3Cl，CH3COOHHCOOH。整理提升共价晶体晶体的熔、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。.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。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：CCCSi碳化硅晶体硅。
