《分子晶體與共價(jià)晶體（第一課時(shí)）》請(qǐng)判斷下列固體是否屬于晶體？并說(shuō)明理由。雪花食鹽鉆石玻璃請(qǐng)判斷下列固體是否屬于晶體？并說(shuō)明理由。雪花食鹽鉆石玻璃晶體晶體晶體非晶體請(qǐng)判斷下列固體是否屬于晶體？并說(shuō)明理由。雪花食鹽鉆石分子晶體離子晶體原子晶體問(wèn)題1從組成粒子和粒子間相互作用的角度分析

以下四種晶體結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)是什么？碘（I2）干冰（CO2）碳60（C60）冰（H2O）組成粒子：分子相互作用分子內(nèi)：共價(jià)鍵分子間：分子間作用力分子晶體：只含有分子的晶體稱為分子晶體。碘（I2）干冰（CO2）碳60（C60）冰（H2O）活動(dòng)1利用干冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識(shí)分子晶體的結(jié)構(gòu)特征，每個(gè)CO2周圍有幾個(gè)緊密相鄰的CO2？01axyz干冰晶體結(jié)構(gòu)xyz1234活動(dòng)1利用干冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識(shí)分子晶體的結(jié)構(gòu)特征，每個(gè)CO2周圍有幾個(gè)緊密相鄰的CO2？干冰晶體結(jié)構(gòu)xyz活動(dòng)1利用干冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識(shí)分子晶體的結(jié)構(gòu)特征，每個(gè)CO2周圍有幾個(gè)緊密相鄰的CO2？干冰晶體結(jié)構(gòu)xyz活動(dòng)1利用干冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識(shí)分子晶體的結(jié)構(gòu)特征，每個(gè)CO2周圍有幾個(gè)緊密相鄰的CO2？干冰晶體結(jié)構(gòu)xyz活動(dòng)1利用干冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識(shí)分子晶體的結(jié)構(gòu)特征，每個(gè)CO2周圍有幾個(gè)緊密相鄰的CO2？干冰晶體結(jié)構(gòu)分子晶體的結(jié)構(gòu)特征（1）分子密堆積只存在范德華力，每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子活動(dòng)2利用冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識(shí)分子晶體的結(jié)構(gòu)特征

每個(gè)H2O周圍有幾個(gè)緊密相鄰的H2O？冰的晶體結(jié)構(gòu)冰中的一個(gè)水分子【思考1】為什么冰剛剛?cè)诨瘯r(shí)，密度變大，4

℃后

密度又變??？低于4

℃時(shí)，氫鍵使得分子間有空隙冰的晶體結(jié)構(gòu)融化的冰高于4

℃時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)（1）分子密堆積（每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子）只存在范德華力（2）分子非密堆積（每個(gè)分子周圍緊鄰的分子少于12個(gè)）分子間存在氫鍵分子晶體的結(jié)構(gòu)特征【思考2】為何干冰的密度比冰的密度大？冰：非密堆積干冰：密堆積分子晶體氧氣氮?dú)獍琢姿埸c(diǎn)/℃-218.3-210.144.20分子晶體硫化氫甲烷乙酸尿素熔點(diǎn)/℃-85.6-18216.6132.7某些分子晶體的熔點(diǎn)分析表中數(shù)據(jù)，結(jié)合已學(xué)知識(shí)，歸納分子晶體的物理性質(zhì)，并說(shuō)明原因。分子晶體的物理特性（1）較低的熔點(diǎn)（2）較小的硬度

原因：分子間作用力小影響因素：氫鍵、相對(duì)分子質(zhì)量分子晶體冰性質(zhì)熔點(diǎn)低硬度小分子分子間作用力影響因素氫鍵范德華力類型分子密堆積分子非密堆積干冰、碘、C60性質(zhì)結(jié)構(gòu)科研人員發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子,如右圖所示。頂角和面心的原子是鈦原子,棱的中心和體心的原子是碳原子,它的化學(xué)式是________。練一練

Ti14C132.SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4類似,對(duì)其做出如下推斷:①SiCl4晶體是分子晶體;②SiCl4熔點(diǎn)高于CCl4的熔點(diǎn);③常溫常壓下SiCl4是氣體。

其中正確的是(

)練一練

①②判斷下列晶體是否屬于分子晶體？H2S、O2、SO2、H2SO4、乙醇、NaCl、Cu√√√√√╳╳典型的分子晶體

（1）所有非金屬氫化物：H2S、（2）部分非金屬單質(zhì):O2、（3）部分非金屬氧化物:CO2、（4）幾乎所有的酸：H2SO4、（5）絕大多數(shù)有機(jī)化合物的晶體：乙醇、NH3、CH4、HX等H2、X2、P4、C60

、稀有氣體等SO2、NO2、P4O6、P5O10等HNO3、H3PO4等冰醋酸、蔗糖等天然氣水合物——一種潛在的能源20世紀(jì)末，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底存在大量天然氣水合物晶體。其主要?dú)怏w成分是甲烷，稱甲烷水合物，外形像冰，在常溫常壓下會(huì)迅速分解釋放出甲烷又稱“可燃冰”。結(jié)合80頁(yè)“科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)”的內(nèi)容和閱讀資料，說(shuō)一說(shuō)對(duì)于開(kāi)發(fā)可燃冰的看法。探究1分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)【問(wèn)題探究】觀察下圖冰和干冰的晶體結(jié)構(gòu),回答下列問(wèn)題:圖甲:冰

圖乙:干冰(1)為什么干冰的熔點(diǎn)比冰低而密度卻比冰大?提示

冰中水分子間除了范德華力外還有氫鍵作用,而干冰中CO2分子間只有范德華力,所以冰的熔點(diǎn)比干冰高。由于水分子間形成的氫鍵具有方向性,導(dǎo)致冰晶體不具有分子密堆積特征,晶體中有較大的空隙,所以相同狀況下冰的密度較小。由于干冰中CO2分子采取密堆積方式形成晶體,所以干冰的密度較大。(2)干冰升華過(guò)程中破壞共價(jià)鍵嗎?提示

干冰升華過(guò)程中只破壞范德華力,不破壞共價(jià)鍵?！旧罨卣埂糠肿泳w的判斷及性質(zhì)比較1.分子晶體的判斷方法(1)依據(jù)物質(zhì)的類別判斷部分非金屬單質(zhì)、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)化合物的晶體都是分子晶體。(2)依據(jù)組成晶體的粒子及粒子間作用力判斷組成分子晶體的微粒是分子,粒子間作用力是分子間作用力。(3)依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷分子晶體的硬度小,熔、沸點(diǎn)低。2.分子晶體熔、沸點(diǎn)的比較(1)結(jié)構(gòu)相似,分子之間不含氫鍵而利用范德華力形成的分子晶體,隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大,物質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸升高。例如,常溫下Cl2為氣態(tài),Br2為液態(tài),而I2為固態(tài);CO2為氣態(tài),CS2為液態(tài)。(2)相對(duì)分子質(zhì)量相等或相近的分子構(gòu)成的分子晶體,極性分子構(gòu)成的分子晶體的熔點(diǎn)一般比非極性分子構(gòu)成的分子晶體的熔點(diǎn)高,如CO的熔點(diǎn)比N2的熔點(diǎn)高。(3)組成和結(jié)構(gòu)相似且不存在氫鍵的同分異構(gòu)體所形成的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量相同,一般支鏈越多,分子間相互作用越弱,熔、沸點(diǎn)越低,如熔、沸點(diǎn):正戊烷>異戊烷>新戊烷。(4)組成和結(jié)構(gòu)相似時(shí),含氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)會(huì)反常的高。如H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S?！舅啬軕?yīng)用】典例1下列有關(guān)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(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子C.干冰比冰的熔點(diǎn)低得多,常壓下易升華D.干冰中CO2分子間只存在范德華力,不存在氫鍵,一個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子答案

A解析

干冰晶體中,CO2分子間作用力只是范德華力,分子采取密堆積,一個(gè)分子周圍有12個(gè)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,每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子,采取非密堆積的方式,空間利用率小,因而密度小。干冰熔化只需克服范德華力,冰融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(diǎn)低得多,而且常壓下易升華。變式設(shè)問(wèn)

干冰熔化和冰融化破壞的分子間作用力是否相同?提示

不相同。干冰熔化破壞的是范德華力,冰融化破壞的是范德華力和氫鍵。特別提醒

晶體冰中有關(guān)氫鍵的易錯(cuò)點(diǎn)(1)晶體冰中每個(gè)水分子可以與緊鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵(不是2個(gè));1

mol水分子平均形成2

mol氫鍵(不是4

mol)。(2)冰、氫氟酸中均有氫鍵,且O—H…O比F—H…F弱,但水的沸點(diǎn)更高,其原因是平均每個(gè)水分子形成的氫鍵數(shù)比HF多。(3)晶體冰的密度比液態(tài)水的小。變式訓(xùn)練1在學(xué)習(xí)分子晶體后,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)查閱了幾種氯化物的熔、沸點(diǎn),記錄如下:氯化物NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔點(diǎn)/℃801708194-69772沸點(diǎn)/℃14131412178571600根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析,你認(rèn)為屬于分子晶體的是(

)A.NaCl、MgCl2、CaCl2 B.AlCl3、SiCl4C.NaCl、CaCl2

D.全部答案

B解析

由分子構(gòu)成的晶體,分子與分子之間以分子間作用力相互作用,而分子間作用力較小,克服分子間作用力所需能量較低,故分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低。由表中數(shù)據(jù)可知,MgCl2、NaCl、CaCl2熔、沸點(diǎn)較高,故不屬于分子晶體;AlCl3、SiCl4熔、沸點(diǎn)較低,應(yīng)為分子晶體。B項(xiàng)符合題目要求。探究2共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)【問(wèn)題探究】

(1)分析金剛石、二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu),判斷共價(jià)晶體的化學(xué)式是否可以代表其分子式。提示

不能。因?yàn)楣矁r(jià)晶體中形成的是共價(jià)鍵三維骨架結(jié)構(gòu),晶體中無(wú)分子存在。(2)以金剛石為例,說(shuō)明共價(jià)晶體的微觀結(jié)構(gòu)與分子晶體有哪些不同。提示

①構(gòu)成微粒不同,共價(jià)晶體中只存在原子,沒(méi)有分子。②微粒間的相互作用不同,共價(jià)晶體中原子之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合,分子晶體中分子之間的作用是分子間作用力。(3)含1mol碳原子的金剛石或1molSiO2中分別含有C—C和Si—O共價(jià)鍵的物質(zhì)的量是多少?提示

含1

mol碳原子的金剛石和1

mol

SiO2中分別含有C—C和Si—O共價(jià)鍵的物質(zhì)的量分別為2

mol和4

mol。【深化拓展】分子晶體與共價(jià)晶體的比較

晶體類型分子晶體共價(jià)晶體定

義只含分子的晶體相鄰原子間以共價(jià)鍵結(jié)合而形成的共價(jià)鍵三維骨架結(jié)構(gòu)的晶體構(gòu)成微粒分子或原子(稀有氣體)原子微粒間的作用力分子間作用力(氫鍵、范德華力)共價(jià)鍵(極性鍵、非極性鍵)熔點(diǎn)較低很高硬度較小很大溶解性相似相溶難溶于一般溶劑影響熔點(diǎn)高低的因素分子間作用力的強(qiáng)弱共價(jià)鍵的強(qiáng)弱不存在分子

【素能應(yīng)用】典例2硅是一種重要的非金屬單質(zhì),硅及其化合物的用途非常廣泛。根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答硅及其化合物的相關(guān)問(wèn)題。(1)基態(tài)硅原子的核外電子排布式為

。

(2)晶體硅的微觀結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶體硅中Si—Si共價(jià)鍵之間的夾角大小為

。

(3)請(qǐng)?jiān)诳驁D中補(bǔ)充完成SiO2晶體的結(jié)構(gòu)示意圖(部分原子已畫(huà)出),并進(jìn)行必要的標(biāo)注。(4)根據(jù)下表中三種物質(zhì)(晶體)的熔點(diǎn)回答以下問(wèn)題。簡(jiǎn)要解釋熔點(diǎn)產(chǎn)生差異的原因:①SiO2和SiCl4:

。

②SiCl4和SiF4:

。

物質(zhì)SiO2SiCl4SiF4熔點(diǎn)/℃1713-69-90.2答案

(1)1s22s22p63s23p2

(2)109°28'(3)如圖所示(4)①SiO2是共價(jià)晶體,微粒間作用力為共價(jià)鍵;SiCl4是分子晶體,分子間作用力為范德華力,故SiO2熔點(diǎn)高于SiCl4

②SiCl4和SiF4均為分子晶體,分子間作用力均為范德華力,根據(jù)分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大,可知SiCl4的熔點(diǎn)高于SiF4解析

(2)晶體硅以一個(gè)硅原子為中心,與另外4個(gè)硅原子形成正四面體結(jié)構(gòu),所以Si—Si共價(jià)鍵之間的鍵角為109°28'。(3)由圖分析可知,圖中給出的是硅晶體的結(jié)構(gòu),SiO2晶體相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中的每個(gè)Si—Si共價(jià)鍵中“插入”一個(gè)氧原子,所以只要在上述每?jī)蓚€(gè)硅原子之間畫(huà)一個(gè)半徑比硅原子小的原子,再用實(shí)線連起來(lái)即可。(4