第2课时 分子晶体
学习目标
1.了解分子晶体的概念、结构特点及物理性质。
2.能够识别各种类型的晶体。
课前自主学案 课堂互动讲练 第2课时 探究整合应用
知能优化训练
课前自主学案
自主学习 一、分子晶体 1．概念 分子间作用力 结合而成的晶体。 分子间通过_______________ 2．结构特点 方向性 ，所以分子晶 由于分子间作用力不具有________ 体在堆积排列时尽可能的利用空间采取紧密堆积 的方式。
物 理 性 质
晶体类型 熔、沸点 硬度
导电性
溶解性 决定熔、沸点高 分子间作用力的强弱 低的因素 常见典例
分子晶体 较低 较小 固态和熔融时都不导 电，但某些分子晶体 溶于水能导电，如 HCl 相似相溶
原子晶体 很高 很大 固态和熔融时都 不导电(Si、Ge 为半导体) 难溶于一般溶剂
共价键的强弱
2．所属类型 石墨中既有共价键，又有范德华力，同时还有 _________ 金属键 的特性，是一种混合型晶体。 3．物理性质 很高 由于石墨结构的特殊性，使其熔点__________、_________、 铅笔芯 __________、原子反应堆中的中子减速剂等。
2．下列有关物质的熔点高低顺序不正确的是 ( ) A．HF＞HCl，HCl＜HBr B．CF4＜CCl4＜CBr4 C．I2＞SiO2 D．H2O＞H2S，SO2＜SeO2 解析：选 C 。 HCl 、 HBr ； CF4 、 CCl4 、 CBr4 ； SO2、SeO2均为组成和结构相似的分子，相对分 子质量越大，熔点越高。HF，H2O分子中均存在 氢键，所以熔点出现“反常”现象。
二、石墨晶体 1．结构特点 石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原子排列
平面正六边形 成______________ ，一个个六边形排列成平面
的网状结构，每一个碳原子都跟其他 三个碳原子 相结合。在同一个层内，相邻的碳 ____________ 原子以共价键相结合，层与层之间以 范德华力 _____________相结合(如图)。
金刚石、晶体硅、 H2、NH3、CO2、P4、 碳化硅、石英 HCl、He、C60 (SiO2)
特别提醒：原子晶体与分子晶体的本质区别在于 构成晶体微粒间的作用力类型，而不是微粒的类 型，例如稀有气体形成的晶体的微粒为单个原子 但微粒间作用力为分子间作用力，故为分子晶体。
C.氧化镁；D.白磷；E.晶体氩；F.氯化铵；G.铝； H.金刚石。 用序号回答下列问题： (1) 属于原子晶体的化合物是 ________ ，直接由原 子构成的晶体是 ________ ，直接由原子构成的分 子晶体是________。 (2)由极性分子构成的晶体是________，含有共价 键的离子晶体是________，属于分子晶体的单质 是________。
解析：同周期从左到右，原子半径依次减小； | 最 低负化合价|＝最高正价，必为第ⅣA族元素。 答案： Na 金属 Cl 分子
· · ＋ · ·－ ― → Na [· Cl ] · · ·
离子
Si 原子晶体
课堂互动讲练
分子晶体与原子晶体的比较
晶体类型 原子晶体 相邻原子间以共价键结合而形 分子间通过分子间作用 定义 成的具有空间立体网状结构的 力结合形成的晶体 晶体 组成微粒 分子 原子 金刚石、晶体硅、碳化硅、二 多数的非金属单质和共 物质类别 氧化硅等少数非金属单质及共 价化合物 价化合物 微粒间的 分子间作用力(氢键、 共价键(极性键、非极性键) 作用力 范德华力) 熔化时需 克服的作 较弱的分子间作用力 很强的共价键 用力 分子晶体
思考感悟
2 ．石墨与金刚石互为同素异形体，它们之间有
哪些性质上的差异？
【提示】
(1)硬度：金刚石＞石墨；
(2)导电性：石墨导电，金刚石不导电。
自主体验 1 ．下列物质呈固态时，一定属于分子晶体的 是( ) A．非金属单质 B．非金属氧化物 C．含氧酸 D．金属氧化物 解析：选 C 。要注意考虑一般规律与特例，非 金属单质中金刚石、晶体硅、硼均为原子晶体， 非金属氧化物中的二氧化硅为原子晶体，活泼 金属氧化物为离子晶体，只有含氧酸为分子晶 体。
3．在第3周期各元素(稀有气体除外)中，原子 半径最大的原子是______，其单质晶体属于 ______晶体；原子半径最小的原子是______， 其单质晶体属于______晶体，用电子式表示 两元素形成化合物的过程 __________________________，该化合物 的晶体属于________晶体，最低负化合价的 绝对值等于最高正化合价的原子是 ____________，其单质晶体类型为 ________________。
3．物理性质 (1)分子晶体由于以比较弱的分子间作用力相结合， 较小 较低 ，硬度______ 因此一般熔点_________ 。 相似 ，晶体中又不含氢键的 (2)对组成和结构______ 物质来说，随着相对分子质量的增大，分子间作 增强 ，熔、沸点_______ 升高 用力______ 。如熔点： < HCl____ < HBr____HI 。 4．常见物质 氢化物 几乎所有的酸，部分非金属单质、非金属的____ 二氧化碳 _______ 、 __________ 以 及 大 多 数 ____________ 有机化合物 形成的晶体大都属于分子晶体。
几种典型的分子晶体比较
单质碘 晶胞或结 构模型 微粒间作 用力 晶胞微粒 数 配位数 范德华力和氢 键 干冰 冰
范德华力 4
范德华力 4 12
4
思考感悟
1.SiO2和CO2都是第ⅣA族元素的氧化物，化学性质 有许多相似之处，但物理性质却有很大的差异，为 什么？ 【提示】 SiO2是原子晶体，晶体中的Si—O键键 能很大，不易被破坏，所以SiO2熔点很高，硬度很 大，不溶于水也不与水反应。CO2是分子晶体，熔 化或气化时只破坏分子间作用力，不破坏化学键， 而分子间作用力比化学键弱的多，所以CO2熔、沸 点很低，固体的硬度很小。