第3章不同聚集狀態(tài)的物質(zhì)與性質(zhì)第2節(jié)

幾種簡(jiǎn)單的晶體結(jié)構(gòu)模型第4課時(shí)

分子晶體

晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性學(xué)習(xí)目標(biāo)1.借助分子晶體模型認(rèn)識(shí)分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.能夠從范德華力、氫鍵的特征,分析理解分子晶體的物理特性。3.學(xué)會(huì)比較分子晶體的熔、沸點(diǎn)。4.通過認(rèn)識(shí)石墨晶體的特殊結(jié)構(gòu),知道介于典型晶體之間的過渡晶體及混合型晶體是普遍存在的。5.會(huì)對(duì)四類晶體進(jìn)行判斷，并對(duì)它們的性質(zhì)進(jìn)行比較。一、分子晶體1.概念與物理性質(zhì)概念分子之間通過______________結(jié)合形成的晶體構(gòu)成微粒分子微粒間的作用力分子間作用力分子間作用力分子晶體與物質(zhì)類型的關(guān)系①部分非金屬單質(zhì)：鹵素、、、白磷、硫

等②部分非金屬氧化物：、、、

等③所有非金屬氫化物：、、

等④幾乎所有的酸：、、、

等⑤絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體：苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等續(xù)表2.典型分子晶體的結(jié)構(gòu)分析晶胞或結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)分析碘晶體_______________________________________________（1）碘晶體的晶胞是一個(gè)長(zhǎng)方體，在它的每個(gè)頂點(diǎn)和面心上各有1個(gè)分子，每個(gè)晶胞中有___個(gè)

分子

分子之間以__________結(jié)合4范德華力晶胞或結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)分析干冰晶體___________________________________________（1）干冰晶胞是面心立方結(jié)構(gòu)，在它的每個(gè)頂點(diǎn)和面心上各有1個(gè)分子，每個(gè)晶胞中有___個(gè)

分子（2）每個(gè)分子周圍距離最近且相等的

分子有____個(gè)（3）干冰晶體中分子之間通過__________相結(jié)合，熔化時(shí)分子內(nèi)的化學(xué)鍵不斷裂412范德華力續(xù)表晶胞或結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)分析冰晶體__________________________________________（1）水分子之間的主要作用力是______，當(dāng)然也存在范德華力（2）氫鍵有方向性，它的存在迫使在四面體中心的每個(gè)水分子與四面體頂角方向的___個(gè)相鄰水分子互相吸引氫鍵4續(xù)表3.分子晶體的物理性質(zhì)（1）分子晶體由于以比較弱的______________相結(jié)合，因此一般熔點(diǎn)______，硬度______。（2）對(duì)組成和結(jié)構(gòu)相似，晶體中又不含氫鍵的分子晶體來說，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，范德華力______，熔、沸點(diǎn)______。分子間作用力較低較小增大升高二、晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性1.石墨晶體晶體模型______________________結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，每個(gè)C原子與鄰近的3個(gè)C原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成無限的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。每個(gè)C原子還有1個(gè)與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的

軌道，并含有1個(gè)未成對(duì)電子，因此能形成遍及整個(gè)平面的大

鍵原子采取雜化，鍵之間的夾角為

（3）層與層之間以范德華力結(jié)合晶體類型石墨晶體中既含有共價(jià)鍵，又有范德華力，同時(shí)還有類似金屬鍵的作用力，因此石墨晶體屬于混合型晶體物理性質(zhì)熔點(diǎn)高、質(zhì)軟、易導(dǎo)電用途制造電極、潤(rùn)滑劑、鉛筆芯、原子反應(yīng)堆中的中子減速劑等續(xù)表

1.判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。（1）

分子晶體內(nèi)只有分子間作用力。(

)

×（2）

分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高。(

)

×（3）

分子晶體中分子間氫鍵越強(qiáng)，分子越穩(wěn)定。(

)

×（4）

冰晶體融化時(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂。(

)

×（5）

水是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于水中存在氫鍵。(

)

×（6）

由極性鍵形成的分子可能是非極性分子。(

)

√（7）

液態(tài)水和冰中都含有氫鍵。(

)

√（8）

分子晶體中一定存在范德華力，可能有共價(jià)鍵。(

)

√2.構(gòu)成分子晶體的微粒中是不是一定含有共價(jià)鍵？[答案]

不是，如稀有氣體中無共價(jià)鍵。3.分子晶體是如何形成的？[答案]

原子以共價(jià)鍵結(jié)合為分子后，這些分子再以分子間作用力結(jié)合成晶體。4.結(jié)合教材中冰晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，分析水分子之間的結(jié)合力是什么樣的，每個(gè)水分子周圍有幾個(gè)水分子相連。[答案]

冰晶體中的每個(gè)水分子通過氫鍵與周圍4個(gè)水分子相連，平均每個(gè)水分子形成2個(gè)氫鍵。5.分子晶體中存在哪些作用力？[答案]

分子內(nèi)存在共價(jià)鍵，有極性鍵和非極性鍵；分子之間存在分子間作用力。例如，冰中水分子內(nèi)存在氫氧鍵，水分子之間存在范德華力、氫鍵。任務(wù)1

分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.判斷可燃冰的晶體類型。[答案]

可燃冰屬于分子晶體。2.可燃冰中水分子的鍵角和甲烷分子的鍵角哪個(gè)大？

3.冰晶體中存在著哪幾種微粒間的相互作用？[答案]

共價(jià)鍵、氫鍵、范德華力。4.可燃冰晶體中只存在分子間作用力嗎？

2.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)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相互作用判斷，組成分子晶體的粒子是分子，粒子間作用是分子間作用力。（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，在熔融狀態(tài)或固體時(shí)均不導(dǎo)電。

B

例2

下列分子晶體的熔、沸點(diǎn)排列順序中，正確的是(

)

。B

例3

下列屬于分子晶體性質(zhì)的是(

)

。B

[解析]

分子晶體的主要性質(zhì)：熔、沸點(diǎn)低，硬度小；極性分子易溶于極性溶劑；非極性分子易溶于非極性溶劑;固態(tài)和熔化時(shí)均不導(dǎo)電。任務(wù)2

四類晶體的比較1.含有陽離子的晶體一定是離子晶體嗎？[答案]

不一定，離子晶體和金屬晶體中都含有陽離子。2.金屬晶體的熔點(diǎn)一定高于分子晶體、低于共價(jià)晶體嗎？[答案]

不一定，有的金屬晶體的熔點(diǎn)低于分子晶體，有的金屬晶體的熔點(diǎn)高于共價(jià)晶體。1.晶體類型的五種判斷方法（1）依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的微粒陰、陽離子原子分子金屬陽離子、自由電子微粒間作用力離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力金屬鍵

（3）依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷①離子晶體的熔點(diǎn)較高。②共價(jià)晶體熔點(diǎn)很高。③分子晶體熔點(diǎn)低。④金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有少數(shù)熔點(diǎn)相當(dāng)?shù)汀＃?）依據(jù)導(dǎo)電性判斷①離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電。②共價(jià)晶體一般為非導(dǎo)體。③分子晶體為非導(dǎo)體，而分子晶體中的電解質(zhì)（主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物）溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動(dòng)的離子，也能導(dǎo)電。④金屬晶體是電的良導(dǎo)體。

例4

下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序中，正確的是(

)

。B

例5

分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型：

共價(jià)晶體[解析]

碳化鋁熔點(diǎn)很高，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，碳化鋁屬于共價(jià)晶體。

分子晶體[解析]

溴化鋁熔點(diǎn)較低，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，溴化鋁屬于分子晶體。

分子晶體[解析]

五氟化釩熔點(diǎn)較低，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑，五氟化釩屬于分子晶體。（4）

溴化鉀，無色晶體，熔融時(shí)或溶于水中能導(dǎo)電，屬于__________。離子晶體[解析]

溴化鉀熔融時(shí)或溶于水中能導(dǎo)電，溴化鉀屬于離子晶體。方法技巧四類典型晶體的比較晶體類型離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成粒子陰、陽離子原子分子金屬陽離子和自由電子粒子間的作用力離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力金屬鍵物理性質(zhì)硬度較大很大較小差別較大熔、沸點(diǎn)較高很高較低差別較大晶體類型離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體物理性質(zhì)溶解性易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑難溶于任何溶劑相似相溶一般不溶于溶劑導(dǎo)電性固體不導(dǎo)電，熔融態(tài)和溶于水導(dǎo)電一般不導(dǎo)電，硅為半導(dǎo)體固體和熔融態(tài)不導(dǎo)電，有的溶于水導(dǎo)電良好導(dǎo)熱性不良不良不良良好延展性不良不良不良良好續(xù)表晶體類型離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體決定熔、沸點(diǎn)高低的因素離子半徑大，電荷數(shù)少，熔、沸點(diǎn)低原子半徑小，鍵長(zhǎng)短，鍵能大，熔、沸點(diǎn)高一般相對(duì)分子質(zhì)量大，熔、沸點(diǎn)高；分子間存在氫鍵時(shí)會(huì)反常價(jià)電子數(shù)多，原子半徑小，金屬鍵強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)高熔化時(shí)鍵的變化斷開離子鍵，共價(jià)鍵不一定斷裂破壞共價(jià)鍵破壞分子間作用力，不破壞化學(xué)鍵破壞金屬鍵續(xù)表晶體類型離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體實(shí)例金屬氧化物

如、、強(qiáng)堿

如

、

、絕大部分鹽如

部分非金屬單質(zhì)（如金剛石、硅、晶體硼），部分非金屬化合物

如、

所有非金屬氫化物（如水、硫化氫）、部分非金屬單質(zhì)

如鹵素

、部分非金屬氧化物

如、

、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物（有機(jī)鹽除外）金屬單質(zhì)與合金（如

、、

、青銅）續(xù)表1.下列關(guān)于分子晶體的說法正確的是(

)

。C

A

3.根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列說法錯(cuò)誤的是(

)

。物質(zhì)

熔點(diǎn)

物質(zhì)

熔點(diǎn)

B

4.下表列舉了幾種物質(zhì)的性質(zhì)，據(jù)此判斷屬于分子晶體的是_____________（填字母）。物質(zhì)性質(zhì)

熔點(diǎn)為

，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電

易溶于，熔點(diǎn)為，沸點(diǎn)為

常溫下為氣體，極易溶于水，溶液

常溫下為固體，加熱變?yōu)樽霞t色蒸氣，遇冷變?yōu)樽虾谏腆w

熔點(diǎn)為

，易溶于水，水溶液導(dǎo)電

熔點(diǎn)為，質(zhì)軟