第二節(jié)分子晶體與原子晶體

第二節(jié)分子晶體與原子晶體第1頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握分子晶體、原子晶體的概念及結(jié)構(gòu)特點。2.掌握晶體類型與性質(zhì)之間的關(guān)系。3.了解氫鍵對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響。第2頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月

課堂互動講練課前自主學(xué)案知能優(yōu)化訓(xùn)練第二節(jié)分子晶體與原子晶體第3頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月課前自主學(xué)案一、分子晶體1．結(jié)構(gòu)特點(1)構(gòu)成微粒及微粒間的作用力分子分子間作用力第4頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)微粒堆積方式①若分子間只有范德華力，則分子晶體有_______________特征，即每個分子周圍有______個緊鄰分子。②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，則每個分子周圍緊鄰的分子要少于12個。如冰中每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子。分子密堆積12方向性第5頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月2．屬于分子晶體的物質(zhì)(1)所有____________________，如H2O、NH3、CH4等。(2)部分非金屬單質(zhì)，如鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、稀有氣體等。(3)部分_________________，如CO2、P4O6、P4O10、SO2等。(4)幾乎所有的_______，如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。(5)絕大多數(shù)有機物的晶體，如苯、乙醇。非金屬氫化物非金屬氧化物酸第6頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月二、原子晶體1．結(jié)構(gòu)特點(1)構(gòu)成微粒及微粒間的作用力原子共價鍵第7頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)微粒堆積方式：整塊晶體是一個三維的_____________結(jié)構(gòu)，不存在單個小分子，是一個“巨分子”，又稱_______________。2．屬于原子晶體的物質(zhì)(1)某些______________，如晶體硼、晶體硅、晶體鍺、金剛石等。(2)某些___________________，如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等。共價鍵網(wǎng)狀共價晶體非金屬單質(zhì)非金屬化合物第8頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月思考感悟(1)含有共價鍵的晶體都是原子晶體嗎？(2)SiO2是二氧化硅的分子式嗎？【提示】

(1)原子晶體中都有共價鍵，但含有共價鍵的不一定是原子晶體。如CO2、H2O等分子晶體中也含有共價鍵。(2)二氧化硅為原子晶體，晶體中不存在單個分子，其化學(xué)式為Si與O的最簡個數(shù)比，而不是分子式。第9頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月課堂互動講練分子晶體與原子晶體的比較晶體類型分子晶體原子晶體定義分子間通過分子間作用力結(jié)合形成的晶體相鄰原子間以共價鍵結(jié)合而形成的具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體組成微粒分子原子第10頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體類型分子晶體原子晶體物質(zhì)類別多數(shù)的非金屬單質(zhì)和共價化合物金剛石、晶體硅、碳化硅、二氧化硅等少數(shù)非金屬單質(zhì)及共價化合物微粒間的作用力分子間作用力(氫鍵、范德華力)共價鍵(極性鍵、非極性鍵)熔化時需克服的作用力較弱的分子間作用力很強的共價鍵第11頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體類型分子晶體原子晶體物理性質(zhì)熔、沸點較低很高硬度較小很大導(dǎo)電性固態(tài)和熔化時都不導(dǎo)電，但某些分子晶體溶于水能導(dǎo)電，如HCl固態(tài)和熔化時都不導(dǎo)電(Si、Ge為半導(dǎo)體)溶解性相似相溶難溶于一般溶劑決定熔、沸點高低的因素分子間作用力的強弱共價鍵的強弱第12頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體類型分子晶體原子晶體典型例子(1)干冰①每個晶胞中有4個CO2分子，12個原子。②每個CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子有12個。(1)金剛石①在晶體中每個碳原子以4個共價鍵對稱地與相鄰的4個碳原子相結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)。②晶體中C—C—C夾角為109°28′，碳原子采取了sp3雜化。③最小環(huán)上有6個碳原子。④晶體中C原子個數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶(4×)＝1∶2。第13頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體類型分子晶體原子晶體典型例子(2)冰①水分子之間的作用力有范德華力，但主要作用力是氫鍵。②由于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。(2)二氧化硅①在晶體中每個硅原子和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(jié)合。故SiO2晶體中硅原子與氧原子按1∶2的比例組成。②最小環(huán)上有12個原子。第14頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月特別提醒：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(shù)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。第15頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月例1

下列各組晶體物質(zhì)中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是(

)①SiO2和SO3

②晶體硼和HCl

③CO2和SO2④晶體硅和金剛石⑤晶體氖和晶體氮⑥硫磺和碘A．①②③

B．④⑤⑥C．③④⑥ D．①③⑤第16頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月【解析】本題考查了化學(xué)鍵的類型與晶體類型的判斷。解題時應(yīng)注意化學(xué)鍵類型的判斷。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。但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(xué)鍵?！敬鸢浮?/p>

C第17頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月【規(guī)律方法】判斷非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(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用判斷：原子晶體的構(gòu)成粒子是原子，質(zhì)點間的作用是共價鍵；分子晶體的構(gòu)成粒子是分子，質(zhì)點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(zhì)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。第18頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)依據(jù)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(jù)導(dǎo)電性判斷：分子晶體為非導(dǎo)體，但部分分子晶體溶于水后能導(dǎo)電；原子晶體多數(shù)為非導(dǎo)體，但晶體硅、晶體鍺是半導(dǎo)體。(5)依據(jù)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。第19頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月變式訓(xùn)練1

(2011年黃岡高二檢測)下列說法正確的是(

)A．原子晶體中只存在非極性共價鍵B．因為HCl的相對分子質(zhì)量大于HF，所以HCl的熔點高于HFC．干冰升華時，分子內(nèi)共價鍵不會發(fā)生斷裂D．金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定是離子化合物第20頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：選C。原子晶體中可能存在非極性共價鍵，也可能存在極性共價鍵，如SiO2、SiC等，A不正確；HF晶體中存在氫鍵，熔點高于HCl晶體，B不正確；干冰升華是物理變化，分子間作用力被破壞，但分子內(nèi)共價鍵不斷裂，C正確；金屬元素和非金屬元素形成的化合物不一定是離子化合物，也可能是共價化合物，如AlCl3等，D不正確。第21頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月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①分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。②組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高。如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。第22頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月③組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高。如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。④同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點越低。第23頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)原子晶體晶體的熔、沸點高低取決于共價鍵的鍵長和鍵能。鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的熔、沸點越高。如熔點：金剛石>碳化硅>晶體硅。第24頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月例2 (2011年黃石高二檢測)據(jù)報道科研人員應(yīng)用計算機模擬出結(jié)構(gòu)類似C60的物質(zhì)N60。已知：①N60分子中每個氮原子均以N—N鍵結(jié)合三個N原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；②N—N鍵的鍵能為167kJ·mol－1。請回答下列問題。(1)N60分子組成的晶體為________晶體，其熔、沸點比N2________(填“高”或“低”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第25頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)1molN60分解成N2時吸收或放出的熱量是________________________________________________________________________kJ(已知N≡N鍵的鍵能為942kJ·mol－1)，表明穩(wěn)定性N60________(填“>”、“<”或“＝”)N2。(3)由(2)列舉N60的用途(舉一種)________________________________________________________________________。第26頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月【思路點撥】第27頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)由于反應(yīng)放出大量的熱同時生成大量氣體，因此N60可用作高能炸藥。【答案】

(1)分子高N60、N2均形成分子晶體，且N60的相對分子質(zhì)量大，分子間作用力大，故熔、沸點高(2)13230

<(3)N60可作高能炸藥第29頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月【誤區(qū)警示】比較分子晶體熔、沸點高低時，要充分考慮影響分子晶體熔、沸點的各種因素，如相對分子質(zhì)量對組成和結(jié)構(gòu)都相似的分子晶體熔、沸點的影響，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點越高；在同分異構(gòu)體中，支鏈越多，熔、沸點越低。不要漏了氫鍵的影響，氫鍵的存在使得相應(yīng)的氫化物的熔、沸點比同族元素氫化物的熔、沸點高得多。第30頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月變式訓(xùn)練2

下列分子晶體，關(guān)于熔、沸點高低敘述中，正確的是(

)A．Cl2＞I2B．SiCl4＞CCl4C．NH3＜PH3D．C(CH3)4＞CH3(CH2)3CH3第31頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：