標題-高中化學選修3：第三章 第二節(jié) 分子晶體與原子晶體 同課異構(gòu)（46張）ppt課件

1、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課程規(guī)范導航課程規(guī)范導航1.掌握分子晶體、原子晶體的概念及構(gòu)造掌握分子晶體、原子晶體的概念及構(gòu)造特點。特點。2.掌握晶體類型與性質(zhì)之間的關(guān)系。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。了解氫鍵對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響。新知初探自學導引新知初探自學導引自主學習自主學習一、分子晶體一、分子晶體1.概念：概念：_的晶體稱為分子晶體。的晶體稱為分子晶體。2.構(gòu)造特點構(gòu)造特點(1)構(gòu)成粒子：分子晶體由分子構(gòu)成。構(gòu)成粒子：分子晶體由分子構(gòu)成。(2)粒子間的作用力：分子晶體中相鄰分子靠粒子間的作用力：分子晶體中相鄰分子靠_相互吸引。相互吸引。

2、只含分子只含分子分子間作用力分子間作用力(3)粒子堆積方式粒子堆積方式假設(shè)分子間作用力只是假設(shè)分子間作用力只是_，假設(shè)，假設(shè)以一個分子為中心，其周圍通?？梢杂幸砸粋€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個緊鄰的分子，分子晶體的這一特征稱為分子密堆積，如子密堆積，如O2、CO2。假設(shè)分子間含有其他作用力，如氫鍵。由假設(shè)分子間含有其他作用力，如氫鍵。由于氫鍵具有于氫鍵具有_，使分子不能采取密堆，使分子不能采取密堆積的方式。如冰中每個水分子周圍只需積的方式。如冰中每個水分子周圍只需_個緊鄰的水分子。個緊鄰的水分子。范德華力范德華力12方向性方向性43.物理性質(zhì)物理性質(zhì)分

3、子晶體具有熔點分子晶體具有熔點_、硬度、硬度_、易、易_的物理特性。的物理特性。想一想想一想1一切分子晶體的分子內(nèi)原子間都有共價鍵一切分子晶體的分子內(nèi)原子間都有共價鍵嗎？嗎？提示：不一定。稀有氣體屬于分子晶體，晶提示：不一定。稀有氣體屬于分子晶體，晶體中沒有化學鍵。體中沒有化學鍵。低低很小很小升華升華二、原子晶體二、原子晶體1.概念：原子間以概念：原子間以_相結(jié)合而構(gòu)成的相結(jié)合而構(gòu)成的具有三維的共價鍵具有三維的共價鍵_構(gòu)造的晶體。構(gòu)造的晶體。2.構(gòu)造特點構(gòu)造特點(1)構(gòu)成粒子：原子晶體由構(gòu)成粒子：原子晶體由_構(gòu)成。構(gòu)成。(2)粒子間的作用力：原子晶體中相鄰原子間粒子間的作用力：原子晶體中相鄰原

4、子間以以_相結(jié)合。相結(jié)合。共價鍵共價鍵網(wǎng)狀網(wǎng)狀原子原子共價鍵共價鍵3.物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：_硬度、硬度、_熔點是原子晶體熔點是原子晶體的物理特性。的物理特性。想一想想一想2金剛石在一切知晶體中硬度最大、熔點很金剛石在一切知晶體中硬度最大、熔點很高高(3550 )，如何從構(gòu)造角度解釋？，如何從構(gòu)造角度解釋？提示：金剛石晶體屬于原子晶體，具有三維提示：金剛石晶體屬于原子晶體，具有三維的共價鍵網(wǎng)狀構(gòu)造，的共價鍵網(wǎng)狀構(gòu)造，CC鍵鍵長很短，鍵能鍵鍵長很短，鍵能很大。很大。高高高高解析：選解析：選C。冰和水中都存在氫鍵和范德華。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。由于力，但在冰中，

5、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。積的特征，所以冰的密度小于水的密度。解析：選解析：選D。金剛石是原子晶體，晶體內(nèi)只。金剛石是原子晶體，晶體內(nèi)只含含CC非極性鍵，不存在范德華力，故金剛非極性鍵，不存在范德華力，故金剛石的硬度很大、熔點很高。石的硬度很大、熔點很高。3.(2021哈爾濱高二質(zhì)檢哈爾濱高二質(zhì)檢)以下晶體中不屬于原以下晶體中不屬于原子晶

6、體的是子晶體的是()A金剛砂金剛砂B干冰干冰C水晶水晶 D晶體硅晶體硅解析：選解析：選B。干冰是。干冰是CO2晶體晶體,屬于分子晶體。屬于分子晶體。要點突破講練互動要點突破講練互動要點要點1分子晶體的構(gòu)造和性質(zhì)分子晶體的構(gòu)造和性質(zhì)探求導引探求導引1干冰和冰相比，哪一種晶體的干冰和冰相比，哪一種晶體的熔點高？為什么？熔點高？為什么？提示：冰的熔點比干冰的熔點高。由于干冰提示：冰的熔點比干冰的熔點高。由于干冰中分子間只存在范德華力，而冰中分子間存中分子間只存在范德華力，而冰中分子間存在范德華力和氫鍵。在范德華力和氫鍵。要點歸納要點歸納1.分子晶體的歸納分子晶體的歸納晶體類型晶體類型分子晶體分子晶體

7、定義定義只含分子的晶體只含分子的晶體組成微粒組成微粒 分子分子物質(zhì)類別物質(zhì)類別(1)所有非金屬氫化物所有非金屬氫化物,如如H2O、NH3、CH4等等(2)部分非金屬單質(zhì)，如鹵素部分非金屬單質(zhì)，如鹵素(X2)、O2、N2、白磷白磷(P4)、硫、硫(S8)、稀有氣體等、稀有氣體等(3)部分非金屬氧化物部分非金屬氧化物,如如CO2、P4O6、P4O10、SO2等等(4)幾乎所有的酸幾乎所有的酸,如如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等等(5)絕大多數(shù)有機物的晶體，如苯、乙醇絕大多數(shù)有機物的晶體，如苯、乙醇晶體類型晶體類型分子晶體分子晶體微粒間的作用力微粒間的作用力分子間作用力分子間作用力

8、(氫鍵、氫鍵、范德華力范德華力)熔化時需克服的作用力熔化時需克服的作用力較弱的分子間作用力較弱的分子間作用力物理物理性質(zhì)性質(zhì)熔、沸點熔、沸點較低較低硬度硬度較小較小導電性導電性固態(tài)和熔化時都不導固態(tài)和熔化時都不導電電,但某些分子晶體溶但某些分子晶體溶于水能導電，如于水能導電，如HCl溶解性溶解性相似相溶相似相溶決定熔、沸點高低的因素決定熔、沸點高低的因素 分子間作用力的強弱分子間作用力的強弱2.分子晶體的典型實例分子晶體的典型實例(1)分子晶體構(gòu)造的普遍性分子晶體構(gòu)造的普遍性干冰干冰范德華力廣泛存在于分子晶體內(nèi)部。干冰范德華力廣泛存在于分子晶體內(nèi)部。干冰晶體中，晶體中，CO2CO2分子之間的作

9、用力只需范德華分子之間的作用力只需范德華力，具有分子密堆積的特征，所以干冰晶體力，具有分子密堆積的特征，所以干冰晶體的構(gòu)造代表了分子晶體構(gòu)造的普遍性。的構(gòu)造代表了分子晶體構(gòu)造的普遍性。干冰晶體中，每個晶胞中平均含有干冰晶體中，每個晶胞中平均含有4 4個個CO2CO2分子。分子。干冰晶體中，每個干冰晶體中，每個CO2CO2分子周圍等間隔緊分子周圍等間隔緊鄰的鄰的CO2CO2分子有分子有1212個。個。(2)分子晶體構(gòu)造的特殊性分子晶體構(gòu)造的特殊性冰冰氫鍵只存在于特殊的分子晶體中。在冰晶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體中，水分子之間的作用力有范德華力和氫

10、鍵，但主要作用力是氫鍵。所以冰晶體的構(gòu)鍵，但主要作用力是氫鍵。所以冰晶體的構(gòu)造是分子晶體中一種特殊的構(gòu)造，不具有分造是分子晶體中一種特殊的構(gòu)造，不具有分子密堆積的特征。子密堆積的特征。由于氫鍵具有方向性，即氫鍵的存在迫使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點的在四面體中心的每個水分子與四面體頂點的4 4個相鄰的水分子相互吸引。個相鄰的水分子相互吸引。在冰晶體中在冰晶體中, ,每個水分子參與構(gòu)成每個水分子參與構(gòu)成4 4個氫鍵個氫鍵, ,但按均攤法平均一個水分子構(gòu)成但按均攤法平均一個水分子構(gòu)成2 2個氫鍵。個氫鍵。特別提示特別提示分子晶體的化學式，就是分子式。分子

11、晶體分子晶體的化學式，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)晶領(lǐng)會破破壞氫鍵，如冰的熔化；還有少數(shù)晶領(lǐng)會破壞共價鍵，如壞共價鍵，如S8S8晶體熔化時，除破壞范德華晶體熔化時，除破壞范德華力外，力外，S8S8分子也會分解，破壞共價鍵。分子也會分解，破壞共價鍵。即時運用即時運用1.(2021孝感高二質(zhì)檢孝感高二質(zhì)檢)干冰汽化時，以下所述干冰汽化時，以下所述內(nèi)容發(fā)生變化的是內(nèi)容發(fā)生變化的是()A分子內(nèi)共價鍵分子內(nèi)共價鍵 B范德華力范德華力C分子的化學性質(zhì)分子的化學性質(zhì) D分子間的氫鍵分子間的氫鍵解析：選解析：選B

12、。干冰是。干冰是CO2的分子晶體，的分子晶體，CO2分子分子間只存在范德華力，不存在氫鍵；汽化時只間只存在范德華力，不存在氫鍵；汽化時只需抑制范德華力，分子的化學性質(zhì)和分子內(nèi)需抑制范德華力，分子的化學性質(zhì)和分子內(nèi)的共價鍵不發(fā)生變化。的共價鍵不發(fā)生變化。要點要點2原子晶體的構(gòu)造和性質(zhì)原子晶體的構(gòu)造和性質(zhì)探求導引探求導引2由原子組成的晶體都是原子晶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？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。具有如稀有氣體組成的晶體屬于分子晶體。具

13、有共價鍵的晶體不一定是原子晶體，如大多數(shù)共價鍵的晶體不一定是原子晶體，如大多數(shù)分子晶體中含有共價鍵。分子晶體中含有共價鍵。要點歸納要點歸納1.原子晶體的歸納原子晶體的歸納晶體類型晶體類型分子晶體分子晶體定義定義原子間以共價鍵相結(jié)合而形成的原子間以共價鍵相結(jié)合而形成的具有三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶具有三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體組成微粒體組成微粒組成微粒組成微粒原子原子物質(zhì)類別物質(zhì)類別(1)某些非金屬單質(zhì)，如晶體硼、某些非金屬單質(zhì)，如晶體硼、晶體硅、晶體鍺、金剛石等晶體硅、晶體鍺、金剛石等(2)某些非金屬化合物，如碳化硅某些非金屬化合物，如碳化硅(SiC)、二氧化硅、二氧化硅(SiO2)、氮化硅、氮

14、化硅(Si3N4)、氮化硼、氮化硼(BN)等等晶體類型晶體類型分子晶體分子晶體微粒間的作用力微粒間的作用力共價鍵共價鍵(極性鍵、非極性鍵、非極性鍵極性鍵)熔化時需克服的作用力熔化時需克服的作用力 很強的共價鍵很強的共價鍵物理物理性質(zhì)性質(zhì)熔、沸點熔、沸點較高較高硬度硬度較大較大導電性導電性固態(tài)和熔化時都不導固態(tài)和熔化時都不導電電(Si、Ge為半導體為半導體)溶解性溶解性難溶于一般溶劑難溶于一般溶劑決定熔、沸點高低的因決定熔、沸點高低的因素素共價鍵的強弱共價鍵的強弱2.原子晶體的典型實例原子晶體的典型實例(1)金剛石金剛石每個碳原子都采取了每個碳原子都采取了sp3sp3雜化，以雜化，以4 4個共價

15、個共價鍵對稱地與相鄰的鍵對稱地與相鄰的4 4個碳原子相結(jié)合，構(gòu)成正個碳原子相結(jié)合，構(gòu)成正四面體構(gòu)造。這些正四面體向空間開展，構(gòu)四面體構(gòu)造。這些正四面體向空間開展，構(gòu)成一個堅實的、彼此結(jié)合的空間網(wǎng)狀構(gòu)造的成一個堅實的、彼此結(jié)合的空間網(wǎng)狀構(gòu)造的晶體。晶體。晶體中一切的晶體中一切的CCCC鍵鍵長相等，鍵角相等鍵鍵長相等，鍵角相等(109(10928)28)。(2)二氧化硅二氧化硅每個硅原子和每個硅原子和4 4個氧原子構(gòu)成個氧原子構(gòu)成4 4個共價鍵；個共價鍵；每個氧原子與每個氧原子與2 2個硅原子相結(jié)合。故個硅原子相結(jié)合。故SiO2SiO2晶晶體是由硅原子和氧原子按體是由硅原子和氧原子按1212的比例

16、所組成的比例所組成的空間網(wǎng)狀構(gòu)造的晶體。的空間網(wǎng)狀構(gòu)造的晶體。最小環(huán)是由最小環(huán)是由6 6個硅原子和個硅原子和6 6個氧原子組成的個氧原子組成的1212元環(huán)。元環(huán)。1 mol SiO21 mol SiO2中含有中含有4 mol SiO4 mol SiO鍵。鍵。特別提示特別提示原子晶體是由原子組成的，所以不存在分子原子晶體是由原子組成的，所以不存在分子式，只需化學式，化學式組成只表示原子個式，只需化學式，化學式組成只表示原子個數(shù)的最簡整數(shù)比數(shù)的最簡整數(shù)比即時運用即時運用2.干冰和二氧化硅晶體同屬于第干冰和二氧化硅晶體同屬于第A族元素的族元素的最高價氧化物，它們的熔、沸點差別很大的最高價氧化物，它們

17、的熔、沸點差別很大的緣由是緣由是()A二氧化硅的相對分子質(zhì)量大于二氧化碳的二氧化硅的相對分子質(zhì)量大于二氧化碳的相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量B干冰是分子晶體，二氧化硅是原子晶體干冰是分子晶體，二氧化硅是原子晶體CCO鍵鍵能比鍵鍵能比SiO鍵鍵能大鍵鍵能大DCO2是非極性分子，二氧化硅是極性分子是非極性分子，二氧化硅是極性分子解析：選解析：選B。干冰是分子晶體。干冰是分子晶體,熔化、汽化時熔化、汽化時只需抑制范德華力；二氧化硅是原子晶體，只需抑制范德華力；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、不存在二氧化硅分子，二氧化硅晶體熔化、汽化時需抑制共價鍵。而范德華力比共價鍵汽化時需抑制共

18、價鍵。而范德華力比共價鍵小小12個數(shù)量級，因此二氧化硅晶體的熔點個數(shù)量級，因此二氧化硅晶體的熔點遠高于干冰的熔點。遠高于干冰的熔點。題型探求技法歸納題型探求技法歸納題型題型1分子晶體分子晶體 (2021濟南高二質(zhì)檢濟南高二質(zhì)檢)以下有關(guān)冰和干冰以下有關(guān)冰和干冰的表達不正確的選項是的表達不正確的選項是()A干冰和冰都是由分子密堆積構(gòu)成的晶體干冰和冰都是由分子密堆積構(gòu)成的晶體B冰晶體中每個水分子周圍只需冰晶體中每個水分子周圍只需4個緊鄰的個緊鄰的水分子水分子例例1C干冰比冰的熔點低得多，常壓下易升華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，一干冰中只存在范德華力不存在氫鍵

19、，一個分子周圍有個分子周圍有12個緊鄰的分子個緊鄰的分子【思緒點撥】解答此題關(guān)鍵要明確干冰和【思緒點撥】解答此題關(guān)鍵要明確干冰和冰晶體構(gòu)造的差別性及其緣由，以及對物理冰晶體構(gòu)造的差別性及其緣由，以及對物理性質(zhì)的影響。性質(zhì)的影響?！窘馕觥扛杀w中【解析】干冰晶體中CO2分子間作用力只分子間作用力只是范德華力，分子采取嚴密堆積，一個分子是范德華力，分子采取嚴密堆積，一個分子周圍有周圍有12個緊鄰的分子；冰晶體中水分子間個緊鄰的分子；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需有方向性，故每個水分子周圍只需4個緊鄰個緊鄰

20、的水分子，采取非嚴密堆積的方式，空間利的水分子，采取非嚴密堆積的方式，空間利用率小，因此密度小。用率小，因此密度小。干冰熔化只需抑制范德華力，冰熔化需求抑干冰熔化只需抑制范德華力，冰熔化需求抑制范德華力和氫鍵，由于氫鍵作用力比范德制范德華力和氫鍵，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，而且華力大，所以干冰比冰的熔點低得多，而且常壓下易升華。常壓下易升華?！敬鸢浮俊敬鸢浮緼【名師點睛】【名師點睛】(1)干冰晶體的構(gòu)造代表了分干冰晶體的構(gòu)造代表了分子晶體構(gòu)造的普遍性，而冰晶體的構(gòu)造是分子晶體構(gòu)造的普遍性，而冰晶體的構(gòu)造是分子晶體中一種特殊的構(gòu)造。子晶體中一種特殊的構(gòu)造。(2)影響分

21、子晶體物理性質(zhì)的主要要素是分子影響分子晶體物理性質(zhì)的主要要素是分子間作用力間作用力(包括范德華力和氫鍵包括范德華力和氫鍵)。由于分子。由于分子間作用力很弱，所以分子晶體的熔、沸點普間作用力很弱，所以分子晶體的熔、沸點普通較低，硬度較小。通較低，硬度較小。(3)普通地，含有氫鍵的分子晶體熔、沸點比普通地，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。不含氫鍵的分子晶體熔、沸點要高。題型題型2原子晶體原子晶體 (2021吳忠高二質(zhì)檢吳忠高二質(zhì)檢)以下各組晶體物以下各組晶體物質(zhì)中，化學鍵類型一樣，晶體類型也一樣的質(zhì)中，化學鍵類型一樣，晶體類型也一樣的是是()SiO2和和SO3晶體硼和晶

22、體硼和HClCO2和和SO2晶體硅和金剛石晶體氖和晶體氮晶體硅和金剛石晶體氖和晶體氮硫磺和碘硫磺和碘ABC D例例2【思緒點撥】解答此題留意以下兩點：【思緒點撥】解答此題留意以下兩點：(1)化學鍵類型化學鍵類型(極性鍵和非極性鍵極性鍵和非極性鍵)的判別。的判別。(2)分子晶體和原子晶體類型的判別方法。分子晶體和原子晶體類型的判別方法?！窘馕觥看祟}調(diào)查了化學鍵的類型與晶體【解析】此題調(diào)查了化學鍵的類型與晶體類型的判別。屬于分子晶體的有類型的判別。屬于分子晶體的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶體氖、晶體氮、硫磺和碘。屬、晶體氖、晶體氮、硫磺和碘。屬于原子晶體的有于原子晶體的有SiO2、晶體硼、

23、晶體硅和金、晶體硼、晶體硅和金剛石。剛石。CO2、SO2、SiO2、SO3和和HCl都只含有都只含有極性鍵；晶體硼、晶體硅、金剛石、晶體氮極性鍵；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、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。，分子間不存在化學鍵。【答案】【答案】C【規(guī)律方法】判別非金屬元素組成的晶體【規(guī)律方法】判別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：是分子晶體還是原子晶體的方法有：(1)根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用判別根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用

24、判別:原子晶體的構(gòu)成粒子是原子，原子間的作用原子晶體的構(gòu)成粒子是原子，原子間的作用是共價鍵；分子晶體的構(gòu)成粒子是分子，分是共價鍵；分子晶體的構(gòu)成粒子是分子，分子間的作用是范德華力。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、二氧某些非金屬化合物如碳化硅、氮化硼、二氧化硅等。化硅等。(3)根據(jù)晶體的熔、沸點判別：原子晶體熔、根據(jù)晶體的熔、沸點判別：原子晶體熔、沸點高，常在沸點高，常在1000 以上；分子晶體熔、沸以上；分子晶體熔、沸點低，常在幾百度以下至很低的溫度。點低，常在幾百度以下至很低的溫度。(4)根據(jù)導電性判別：分子晶體為非導體，但根據(jù)導電性判別：分子晶體為非導體，但部分分子晶體溶于水后能電離出自在挪動