人教版化學選修3精品課件-第三章第二節(jié)

1、第二節(jié)分子晶體與原子晶體課程標準導航1.掌握分子晶體、原子晶體的概念及結構特點。2.掌握晶體類型與性質之間的關系。3.了解氫鍵對物質物理性質的影響。新知初探自學導引自主學習一、分子晶體1.概念：_的晶體稱為分子晶體。2.結構特點(1)構成粒子：分子晶體由分子構成。(2)粒子間的作用力：分子晶體中相鄰分子靠_相互吸引。只含分子分子間作用力(3)粒子堆積方式若分子間作用力只是_，若以一個分子為中心，其周圍通?？梢杂衉個緊鄰的分子，分子晶體的這一特征稱為分子密堆積，如O2、CO2。若分子間含有其他作用力，如氫鍵。由于氫鍵具有_，使分子不能采取密堆積的方式。如冰中每個水分子周圍只有_個緊鄰的水分子。范

2、德華力12方向性43.物理性質分子晶體具有熔點_、硬度_、易_的物理特性。想一想1所有分子晶體的分子內原子間都有共價鍵嗎？提示：不一定。稀有氣體屬于分子晶體，晶體中沒有化學鍵。低很小升華二、原子晶體1.概念：原子間以_相結合而形成的具有三維的共價鍵_結構的晶體。2.結構特點(1)構成粒子：原子晶體由_構成。(2)粒子間的作用力：原子晶體中相鄰原子間以_相結合。共價鍵網狀原子共價鍵3.物理性質：_硬度、_熔點是原子晶體的物理特性。想一想2金剛石在所有已知晶體中硬度最大、熔點很高(3550 )，如何從結構角度解釋？提示：金剛石晶體屬于原子晶體，具有三維的共價鍵網狀結構，CC鍵鍵長很短，鍵能很大。高

3、高解析：選C。冰和水中都存在氫鍵和范德華力，但在冰中，氫鍵的作用是主要的。由于氫鍵具有方向性，即氫鍵的存在迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰的水分子相互吸引，不具有分子密堆積的特征，所以冰的密度小于水的密度。解析：選D。金剛石是原子晶體，晶體內只含CC非極性鍵，不存在范德華力，故金剛石的硬度很大、熔點很高。3.(2012哈爾濱高二質檢)下列晶體中不屬于原子晶體的是()A金剛砂B干冰C水晶 D晶體硅解析：選B。干冰是CO2晶體,屬于分子晶體。要點突破講練互動要點1分子晶體的結構和性質探究導引1干冰和冰相比，哪一種晶體的熔點高？為什么？提示：冰的熔點比干冰的熔點高。因為干冰中分

4、子間只存在范德華力，而冰中分子間存在范德華力和氫鍵。要點歸納1.分子晶體的歸納晶體類型分子晶體定義只含分子的晶體組成微粒分子物質類別(1)所有非金屬氫化物,如H2O、NH3、CH4等(2)部分非金屬單質，如鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、稀有氣體等(3)部分非金屬氧化物,如CO2、P4O6、P4O10、SO2等(4)幾乎所有的酸,如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等(5)絕大多數有機物的晶體，如苯、乙醇晶體類型分子晶體微粒間的作用力分子間作用力(氫鍵、范德華力)熔化時需克服的作用力較弱的分子間作用力物理性質熔、沸點較低硬度較小導電性固態(tài)和熔化時都不導電,但某些

5、分子晶體溶于水能導電，如HCl溶解性相似相溶決定熔、沸點高低的因素分子間作用力的強弱2.分子晶體的典型實例(1)分子晶體結構的普遍性干冰范德華力廣泛存在于分子晶體內部。干冰晶體中，CO2分子之間的作用力只有范德華力，具有分子密堆積的特征，所以干冰晶體的結構代表了分子晶體結構的普遍性。干冰晶體中，每個晶胞中平均含有4個CO2分子。干冰晶體中，每個CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子有12個。(2)分子晶體結構的特殊性冰氫鍵只存在于特殊的分子晶體中。在冰晶體中，水分子之間的作用力有范德華力和氫鍵，但主要作用力是氫鍵。所以冰晶體的結構是分子晶體中一種特殊的結構，不具有分子密堆積的特征。由于氫鍵具有方

6、向性，即氫鍵的存在迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂點的4個相鄰的水分子相互吸引。在冰晶體中,每個水分子參與形成4個氫鍵,但按均攤法平均一個水分子形成2個氫鍵。特別提醒分子晶體的化學式，就是分子式。分子晶體熔化時一定會破壞范德華力；有一些晶體還破壞氫鍵，如冰的熔化；還有少數晶體會破壞共價鍵，如S8晶體熔化時，除破壞范德華力外，S8分子也會分解，破壞共價鍵。即時應用1.(2012孝感高二質檢)干冰汽化時，下列所述內容發(fā)生變化的是()A分子內共價鍵 B范德華力C分子的化學性質 D分子間的氫鍵解析：選B。干冰是CO2的分子晶體，CO2分子間只存在范德華力，不存在氫鍵；汽化時只需克服范德華力，分子

7、的化學性質和分子內的共價鍵不發(fā)生變化。要點2原子晶體的結構和性質探究導引2由原子組成的晶體都是原子晶體嗎？具有共價鍵的晶體都是原子晶體嗎？提示：由原子組成的晶體不一定是原子晶體,如稀有氣體組成的晶體屬于分子晶體。具有共價鍵的晶體不一定是原子晶體，如大多數分子晶體中含有共價鍵。要點歸納1.原子晶體的歸納晶體類型分子晶體定義原子間以共價鍵相結合而形成的具有三維的共價鍵網狀結構的晶體組成微粒組成微粒原子物質類別(1)某些非金屬單質，如晶體硼、晶體硅、晶體鍺、金剛石等(2)某些非金屬化合物，如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等晶體類型分子晶體微粒間的作用力共

8、價鍵(極性鍵、非極性鍵)熔化時需克服的作用力很強的共價鍵物理性質熔、沸點較高硬度較大導電性固態(tài)和熔化時都不導電(Si、Ge為半導體)溶解性難溶于一般溶劑決定熔、沸點高低的因素共價鍵的強弱2.原子晶體的典型實例(1)金剛石每個碳原子都采取了sp3雜化，以4個共價鍵對稱地與相鄰的4個碳原子相結合，形成正四面體結構。這些正四面體向空間發(fā)展，構成一個堅實的、彼此聯結的空間網狀結構的晶體。晶體中所有的CC鍵鍵長相等，鍵角相等(10928)。(2)二氧化硅每個硅原子和4個氧原子形成4個共價鍵；每個氧原子與2個硅原子相結合。故SiO2晶體是由硅原子和氧原子按12的比例所組成的空間網狀結構的晶體。最小環(huán)是由6

9、個硅原子和6個氧原子組成的12元環(huán)。1 mol SiO2中含有4 mol SiO鍵。特別提醒原子晶體是由原子組成的，所以不存在分子式，只有化學式，化學式組成只表示原子個數的最簡整數比即時應用2.干冰和二氧化硅晶體同屬于第A族元素的最高價氧化物，它們的熔、沸點差別很大的原因是()A二氧化硅的相對分子質量大于二氧化碳的相對分子質量B干冰是分子晶體，二氧化硅是原子晶體CCO鍵鍵能比SiO鍵鍵能大DCO2是非極性分子，二氧化硅是極性分子解析：選B。干冰是分子晶體,熔化、汽化時只需克服范德華力；二氧化硅是原子晶體，不存在二氧化硅分子，二氧化硅晶體熔化、汽化時需克服共價鍵。而范德華力比共價鍵小12個數量級

10、，因此二氧化硅晶體的熔點遠高于干冰的熔點。題型探究技法歸納題型1分子晶體 (2012濟南高二質檢)下列有關冰和干冰的敘述不正確的是()A干冰和冰都是由分子密堆積形成的晶體B冰晶體中每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子例1C干冰比冰的熔點低得多，常壓下易升華D干冰中只存在范德華力不存在氫鍵，一個分子周圍有12個緊鄰的分子【思路點撥】解答此題關鍵要明確干冰和冰晶體結構的差異性及其原因，以及對物理性質的影響?！窘馕觥扛杀w中CO2分子間作用力只是范德華力，分子采取緊密堆積，一個分子周圍有12個緊鄰的分子；冰晶體中水分子間除了范德華力之外還存在氫鍵，由于氫鍵具有方向性，故每個水分子周圍只有4個緊鄰的水

11、分子，采取非緊密堆積的方式，空間利用率小，因而密度小。干冰熔化只需克服范德華力，冰熔化需要克服范德華力和氫鍵，由于氫鍵作用力比范德華力大，所以干冰比冰的熔點低得多，而且常壓下易升華?！敬鸢浮緼【名師點睛】(1)干冰晶體的結構代表了分子晶體結構的普遍性，而冰晶體的結構是分子晶體中一種特殊的結構。(2)影響分子晶體物理性質的主要因素是分子間作用力(包括范德華力和氫鍵)。由于分子間作用力很弱，所以分子晶體的熔、沸點一般較低，硬度較小。(3)一般地，含有氫鍵的分子晶體熔、沸點比不含氫鍵的分子晶體熔、沸點要高。題型2原子晶體 (2012吳忠高二質檢)下列各組晶體物質中，化學鍵類型相同，晶體類型也相同的是

12、()SiO2和SO3晶體硼和HClCO2和SO2晶體硅和金剛石晶體氖和晶體氮硫磺和碘ABC D例2【思路點撥】解答此題注意以下兩點：(1)化學鍵類型(極性鍵和非極性鍵)的判斷。(2)分子晶體和原子晶體類型的判斷方法?！窘馕觥勘绢}考查了化學鍵的類型與晶體類型的判斷。屬于分子晶體的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶體氖、晶體氮、硫磺和碘。屬于原子晶體的有SiO2、晶體硼、晶體硅和金剛石。CO2、SO2、SiO2、SO3和HCl都只含有極性鍵；晶體硼、晶體硅、金剛石、晶體氮、硫磺和碘都只含有非極性鍵；晶體氖是由稀有氣體分子組成，稀有氣體為單原子分子，分子間不存在化學鍵?！敬鸢浮緾【規(guī)律方法】判斷非

13、金屬元素組成的晶體是分子晶體還是原子晶體的方法有：(1)依據構成晶體的粒子和粒子間的作用判斷:原子晶體的構成粒子是原子，原子間的作用是共價鍵；分子晶體的構成粒子是分子，分子間的作用是范德華力。(2)記憶常見的、典型的原子晶體。常見的原子晶體有：某些非金屬單質如硼、硅、鍺等;某些非金屬化合物如碳化硅、氮化硼、二氧化硅等。(3)依據晶體的熔、沸點判斷：原子晶體熔、沸點高，常在1000 以上；分子晶體熔、沸點低，常在幾百度以下至很低的溫度。(4)依據導電性判斷：分子晶體為非導體，但部分分子晶體溶于水后能電離出自由移動的離子，故能導電；原子晶體多數為非導體，但晶體硅、晶體鍺是半導體。(5)依據硬度和機械性能判斷：原子晶體硬度大，分子晶體硬度小且較脆。課堂達標即時鞏固分子晶體和原子晶體熔、沸點比較1.不同類型的晶體：原子晶體分子晶體。2.同一類型的晶體(1)分子晶體分子間作用力越大,物質的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。熱點示例思維拓展不含氫鍵且組成和結