选修三 第二节分子晶体与原子晶体学案

1、第二节分子晶体与原子晶体 第1课时分子晶体 一、分子晶体.概念：分子间通过 结合形成的晶体，分子内以共价键结合（除稀有气体）。.分子晶体的物理性质（I）分子晶体中粒子间是以范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体，因此，分子晶体的熔、 沸点,密度,硬度较小，较易熔化和挥发。分子晶体熔化时，要破坏，不破坏 o（2）分子晶体熔、沸点高低的比拟规律分子晶体分子间作用力,物质熔、沸点,反之;具有氢键的分子晶体， 熔沸点反常 O所有在常温下呈气态的物质、常温下呈遨态的物质（除汞外）、易牙空的固体物质都属分子晶体。 （分子晶体的熔点一般低于300 c ）（3）溶解性：相似相溶原理假设能形成氢键，溶解性会增大很

2、多假设与溶剂反响，溶解性也会增大很多 【当堂训练】1、判断以下结论的正误，正确的划“ J”，错误的划“X” TOC o 1-5 h z 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔、沸点就越高（）组成和结构不相似的物质（相对分子质量相近），分子极性越大，其熔、沸点就越高（）姓、卤代足、醉、酸、竣酸等有机物一般随分子里碳原子数的增加，熔、沸点升高（）组成和结构不相似的物质，不能用相对分子质量大小比拟分子间作用力的大小（）（3）分子晶体在固态和熔融状态均不存在自由离子，因而不能导电，易溶于水的电解质在水中全部或部 分电离而能够导电,不溶于水的物质或易溶于水的非电解质不能导

3、电。【当堂训练】2、以下物质，按沸点降低顺序排列的一组是（）A. HF、HCK HBr、HIB. F2 CL、Br2s LC.比0、H2S、H?Se、H2Te D. CL、CBr4 CCM CF4【当堂训练】3、以下性质符合分子晶体特点的是（）熔点1070 C,易溶于水，水溶液能导电 熔点10.31 C,液态不导电，水溶液能导电能溶于CS2，熔点I12.8C,沸点444.6C 熔点97.81 C,质软,导电，密度为0.97 g-cm、A. B. C. D. 二、常见分子晶体（干冰和冰的晶体结构）.干冰晶胞结构如下图，观察分析其结构模型，回答以下问题：（1）构成干冰晶体的结构微粒是,微粒间的相互

4、作用力是O 为/（2）从结构模型可以看出：干冰晶体是一种 结构 在8个定点和6个面（息绞的面心个分布一个CO2分子,每个CO2分子周围，离该分子最近且距离相等的cCO?分子有 个。每个晶胞中有 个CO?分子。干冰晶胞（只由范德华力凝结的分子晶体的堆积模型称为分子密堆积）.冰晶体的结构如以下图所示。根据冰晶体的结构，回答以下问题:（1）构成冰晶体的结构微粒是，微粒间的相互作用力是。（当然也存在范德华力） （2）在冰的晶体中，由于水分了之间存在具有方向性的氢键,迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角 方向的 相邻水分子相互吸引，这样的排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，导致

5、冰的密度减小，比水的小。3、常见的典型的分子晶体有所有非金属氢化物，如水、氨、甲烷等；局部非金属单质，如卤素、。八&、P、Cw等；局部非金属氧化物，如CO2、S03、P。等；几乎所有的酸；绝大多数有机物的晶体。【当堂训练】3、以下各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是（）A. NH3、HD、CioHsB. PCI3、82、H2SO4C. SO2、SiCh、P2O5D. CCL、Na2S H2O24、水分子间可通过氢键彼此结合而形成（比0）“，在冰中值为5,即每个水分子被其他4个水分子包围形 成变形四面体，如下图为（H2O）5单元，由无限个这样的四面体通过氢键构成一个庞大的分子晶体，即冰

6、。 以下有关表达正确的选项是（）1 mol冰中含有4 moi氢键B. 1 mo】冰中含有4X5 mol氢键C.平均每个水分子只含有2个氢键D.平均每个水分子只含有2个氢键I 5、以下有关冰的说法中，正确的组合是（） 水分子间既有氢键又有范德华力 每个水分子处在另外四个水分子所围成的四面体中 每个0原子处在四个H原子所围成的四面体中 晶胞与金刚石相似 与干冰的晶胞相似 每个水分子平均拥有四个氢键 冰的结构是由氢键的方向性和饱和性所决定的 冰中H和0原子之间的作用力不是。键就是氢键 A.除外B.除外C.除外D.全对第2课时原子晶体一、原子晶体的概念及其性质1、概念：相邻原子间以 相结合形成的具有空

7、间立体网状结构的晶体，称为原子晶体。2、构成微粒：原子晶体中的微粒是,原子与原子之间的作用力是 o3、原子晶体的物理性质(1)原子晶体的熔沸点：原子晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化和汽化就要克服共 价键作用，需要很多的能量。因此，原子晶体一般都具有很高的熔点和沸点。硬度大，难溶于水，固态时 一般不导电。如金刚石的熔点高达3 350 ,沸点4827 C。一般原子晶体的熔点高于1300,C。(2)原子晶体的熔、沸点变化规律：原子晶体的熔点高低与其内部结构密切有关。对结构相似的原子晶体来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔、沸点越高，硬度越大。(3)导电性，延展性：一般不导

8、电，也难溶于溶剂。4、几种典型的原子晶体(I)金刚石的晶体结构模型如右图所示。回答以下问题：在晶体中每个碳原子以一个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，4ro形成 结构，这些正四面体向空间开展，构成彼此联结的立体网状结构。m：一。晶体中相邻碳碳键的夹角为,碳原子采取了 杂化。最小环上有 个碳原子，每个C原子被12个六元环所共有。 晶体中C原子个数与C-C键数之比为。晶体中CC键键长很短，键能很大,故金刚石的硬度很大,熔点很高与金刚石结构相识的原子晶体还有：晶体硅、碳化硅、氮化硼等原子晶体(2)二氧化硅的结构模型如右图所示。回答以下问题：每个硅原子都采取 杂化，以一个共价单键与 个氯原子结合

9、，每个氧原子与一个硅原子结合，向空间扩展，构成空间网状结构，硅、氧原子个数比为。原子晶体中不存在单个分子，化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系，不是分子式，仅是化学式。晶体中最小的环为 个硅原子、个氧原子组成的 元环。5、常见的原子晶体：常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等:某些非金属化合物，如碳 化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiCh)等。【当堂训练】1、关于SiCh晶体的表达中，正确的选项是()A.通常状况下，60gsi02晶体中含有的分子数为Na(Na表示阿伏加德罗常数)60 gsi。2晶体中，含有2必个SiO键C.晶体中与同一硅原子相连的4个氧原

10、子处于同一四面体的4个顶点D. SiCh晶体中含有1个硅原子和2个氧原子2、氮化硼(BN)是一种新型结构材料，具有超硬、耐磨、耐高温等优良特性，卜.列各组物质熔化时，所克 服的微粒间作用与氮化硼熔化时克服的微粒间作用都相同的是()A.硝酸钠和金刚石 B.晶体硅和水晶C.冰和干冰 D.苯和蔡3.金刚石与金刚砂(SiC)具有相似的晶体结构，在金刚砂的空间网状结构中，碳原子、硅原子交替以共价 单键相结合。(1)金刚砂属于 晶体。金刚砂的熔点比金刚石的熔点。(2)金刚砂的结构中，一个硅原子周围结合 个碳原子，其中键角是。(3)金刚砂的结构中含有共价键形成的原子环，其中最小的环.上有 个硅原子。(4)碳

11、、硅原子均采取 杂化。4、硅是一种重要的非金属单质，硅及其化合物的用途非常广泛。根据所学知识回答硅及其化合物的相关问题。(1)基态硅原子的核外电子排布式为。晶体硅的微观结构与金刚石相似，晶体硅中Si-Si键之间的夹角大小约为，(3)下表列有三种物质(晶体)的熔点：物质SiO2SiChSiF4熔点/1 710-70.4-90.2简要解释熔点产生差异的原因：(DSiCh 和 SiCL： ：SiCL 和 SiFr 5.现有两组物质的熔点数据如表所示：(DA组属于 晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是(2)B组中HF熔点反常是由于。(3)B组晶体不可能具有的性质是硬度小水溶液能导电同体能导电液体状态能导电(2)B组中HF熔点反常是由于。(3)B组晶体不可能具有的性质是硬度