1、第二节 分子晶体与原子晶体,学习目标 1.掌握分子晶体、原子晶体的概念及结构特点。 2.掌握晶体类型与性质之间的关系。 3.了解氢键对物质物理性质的影响。,课堂互动讲练,课前自主学案,知能优化训练,第二节 分子晶体与原子晶体,课前自主学案,一、分子晶体 1结构特点 (1)构成微粒及微粒间的作用力,分子,分子间作用力,(2)微粒堆积方式 若分子间只有范德华力，则分子晶体有_特征，即每个分子周围有_个紧邻分子。 若分子间含有其他作用力，如氢键。由于氢键具有_，使分子不能采取密堆积的方式，则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。如冰中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。,分子密堆积,12,方向性,2属
2、于分子晶体的物质 (1)所有_，如H2O、NH3、CH4等。 (2)部分非金属单质，如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、稀有气体等。 (3)部分_，如CO2、P4O6、P4O10、SO2等。 (4)几乎所有的_，如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。 (5)绝大多数有机物的晶体，如苯、乙醇。,非金属氢化物,非金属氧化物,酸,二、原子晶体 1结构特点 (1)构成微粒及微粒间的作用力,原子,共价键,(2)微粒堆积方式： 整块晶体是一个三维的_结构，不存在单个小分子，是一个“巨分子”，又称_。 2属于原子晶体的物质 (1)某些_，如晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等。
3、(2)某些_，如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等。,共价键网状,共价晶体,非金属单质,非金属化合物,思考感悟 (1)含有共价键的晶体都是原子晶体吗？ (2)SiO2是二氧化硅的分子式吗？ 【提示】 (1)原子晶体中都有共价键，但含有共价键的不一定是原子晶体。如CO2、H2O等分子晶体中也含有共价键。 (2)二氧化硅为原子晶体，晶体中不存在单个分子，其化学式为Si与O的最简个数比，而不是分子式。,课堂互动讲练,分子晶体与原子晶体的比较,特别提醒：分子晶体熔化时一定会破坏范德华力，有一些晶体还破坏氢键，如冰的熔化。还有少数晶体会破坏共价键，如S8晶体熔
4、化时，除破坏范德华力外，S8分子也会分解，破坏共价键。,下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是( ) SiO2和SO3 晶体硼和HCl CO2和SO2 晶体硅和金刚石 晶体氖和晶体氮 硫磺和碘 A B C D,【解析】 本题考查了化学键的类型与晶体类型的判断。解题时应注意化学键类型的判断。属于分子晶体的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶体氖、晶体氮、硫磺和碘。属于原子晶体的有SiO2、晶体硼、晶体硅和金刚石。但晶体氖是由稀有气体分子组成，稀有气体为单原子分子，分子间不存在化学键。 【答案】 C,【规律方法】 判断非金属元素组成的晶体是分子晶体还是原子晶体的方法有： (1)依据
5、构成晶体的粒子和粒子间的作用判断：原子晶体的构成粒子是原子，质点间的作用是共价键；分子晶体的构成粒子是分子，质点间的作用是范德华力。 (2)记忆常见的、典型的原子晶体。常见的原子晶体有：某些非金属单质如硼、硅、锗等；某些非金属化合物如碳化硅、氮化硼、二氧化硅等。,(3)依据晶体的熔、沸点判断：原子晶体熔、沸点高，常在1000 以上；分子晶体熔、沸点低，常在几百度以下至很低的温度。 (4)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。 (5)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。,变式训练1 (2011年黄
6、冈高二检测)下列说法正确的是( ) A原子晶体中只存在非极性共价键 B因为HCl的相对分子质量大于HF，所以HCl的熔点高于HF C干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂 D金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物,解析：选C。原子晶体中可能存在非极性共价键，也可能存在极性共价键，如SiO2、SiC等，A不正确；HF晶体中存在氢键，熔点高于HCl晶体，B不正确；干冰升华是物理变化，分子间作用力被破坏，但分子内共价键不断裂，C正确；金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，也可能是共价化合物，如AlCl3等，D不正确。,分子晶体和原子晶体熔、沸点比较,1不同类型的晶体：原子晶体分
7、子晶体。 2同一类型的晶体 (1)分子晶体 分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。 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SnH4GeH4SiH4CH4。,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，支链越多，熔、沸点越低。,(2)原子晶体 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。如熔点：金刚石碳化硅晶体硅。,(2011年黄石高二检测)据报道科研人员应用计算机模拟出
8、结构类似C60的物质N60。已知：N60分子中每个氮原子均以NN键结合三个N原子而形成8电子稳定结构；NN键的键能为167 kJmol1。请回答下列问题。 (1)N60分子组成的晶体为_晶体，其熔、沸点比N2_(填“高”或“低”)，原因是_ _。,(2)1 mol N60分解成N2时吸收或放出的热量是_ kJ(已知NN键的键能为942 kJmol1)，表明稳定性N60_(填“”、“”或“”)N2。 (3)由(2)列举N60的用途(举一种) _。,【思路点拨】,(3)由于反应放出大量的热同时生成大量气体，因此N60可用作高能炸药。 【答案】 (1)分子 高 N60、N2均形成分子晶体，且N60的
9、相对分子质量大，分子间作用力大，故熔、沸点高 (2)13230 (3)N60可作高能炸药,【误区警示】 比较分子晶体熔、沸点高低时，要充分考虑影响分子晶体熔、沸点的各种因素，如相对分子质量对组成和结构都相似的分子晶体熔、沸点的影响，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高；在同分异构体中，支链越多，熔、沸点越低。不要漏了氢键的影响，氢键的存在使得相应的氢化物的熔、沸点比同族元素氢化物的熔、沸点高得多。,变式训练2 下列分子晶体，关于熔、沸点高低叙述中，正确的是( ) ACl2I2 BSiCl4CCl4 CNH3PH3 DC(CH3)4CH3(CH2)3CH3,解析：选B。比较物质熔、沸点，先搞清该物质属于哪一类晶体，再分析决定晶体熔、沸点的因素。A、B选项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；C选项属于有氢键存在但分子结构相似的情况，存在氢键的熔、沸点高；D选项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链越多的熔、沸点越低。,