第三章第二节分子晶体与原子晶体

3.2 分子晶体与原子晶体
分子晶体熔、沸点高低的比较规律
分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间的作用力。

分子间作用力越大，物质熔化和汽化时需要的能量就越多，物质的熔、沸点就越①1mol 冰中有mol氢键？
②H2O的熔沸点比H2S高还是低？为什么？
③已知氢键也有方向性，试分析为什么冬季河水总是从水面
6、分子晶体结构特征：分子的密堆积
（1）密堆积：只有范德华力，无分子间氢键——分子密堆积。

这类晶体每个分子周围一般有12个紧邻的分子，如：C60、干冰、I2
在SiO2晶体中①1个Si
每个Si原子周围结合4
个Si原子相结合。

实际上，
6、科学视野
天然金刚石的形成:高温、高压、长时间在地幔中形成的。

金刚石的人工合成:①高压合成②低压合成。

第2课时原子晶体[学习目标定位] 1.知道原子晶体的概念，能够从原子晶体的结构特点理解其物理特性。

2.学会晶体熔、沸点比较的方法。

一、原子晶体的概念、结构及其性质1.概念及组成(1)概念：相邻原子间以共价键相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体，称为原子晶体。

(2)构成微粒：原子晶体中的微粒是原子，原子与原子之间的作用力是共价键。

2.两种典型原子晶体的结构(1)金刚石的晶体结构模型如图所示。

回答下列问题：①在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成正四面体结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的立体网状结构。

②晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′，碳原子采取了sp3杂化。

③最小环上有6个碳原子，晶体中C原子与C—C键个数之比为1∶2。

④晶体中C—C键键长很短，键能很大，故金刚石的硬度很大，熔点很高。

(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。

回答下列问题：①每个硅原子都采取sp3杂化，以4个共价单键与4个氧原子结合，每个氧原子与2个硅原子结合，向空间扩展，构成空间网状结构。

②晶体中最小的环为6个硅原子、6个氧原子组成的12元环，硅、氧原子个数比为1∶2。

3.特性由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合，故原子晶体：①熔、沸点很高，②硬度大，③一般不导电，④难溶于溶剂。

4.常见的原子晶体：常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等；某些非金属化合物，如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。

原子晶体的结构特点(1)构成原子晶体的微粒是原子，其相互作用力是共价键。

(2)原子晶体中不存在单个分子，化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系，不是分子式。

例1下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA.①②③④⑤⑥B.②③④⑥C.②③⑥D.①②⑤⑥【考点】原子晶体【题点】原子晶体的一般性质及判断答案C解析CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体，其晶体由分子构成，稀有气体He由单原子分子构成；SiO2、晶体Si属于原子晶体，其晶体直接由原子构成。

A. 酸性氧化物B. 碱性氧化C .含氧酸 课时跟踪检测（十）分子晶体与原子晶体1下列物质固态时一定是分子晶体的是（） D .非金属单质解析：选C 利用举特例法解题。

A 项,SiO 2为酸性氧化物，属于原子晶体；B 项， Na 2O 、CaO 等碱性氧化物属于离子晶体；D 项，金刚石、晶体硅等非金属单质属于原子晶 体。

2. 下列说法中错误的是（）A. 干冰与二氧化硅晶体熔化时，所克服的微粒间相互作用不相同B. C 2H 5OH 与C 2H 5Br 相比，前者的相对分子质量远小于后者，而沸点却远高于后者,其原因是前者的分子间存在氢键C. 非金属单质只能形成分子晶体D. 金刚石熔化时断裂共价键解析：选C 干冰熔化时破坏范德华力，二氧化硅、金刚石等原子晶体熔化时破坏共价 键，A 、D 项正确；乙醇的分子间易形成氢键，故其沸点高于C 2H 5Br ，B 项正确；C 、Si 、 O 是非金属元素，但金刚石、晶体硅、二氧化硅都是原子晶体，C 项不正确。

3. 据报道，用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一个射频电火花喷射出氮气，可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，该碳氮化合物的硬度比金刚石更坚硬，则下列分析正确的是（）A. 该碳氮化合物呈片层状结构B •该碳氮化合物呈立体网状结构C •该碳氮化合物中C —N 键长比金刚石的C —C 键长长D .相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小解析：选B 由题意知，碳氮化合物的硬度比金刚石还大，说明该碳氮化合物为原子晶 体，因此是立体网状结构，与金刚石相比，C 原子半径大于N 原子半径，所以C —N 键长 小于C —C 键长。

4. 如图为冰的一种骨架形式，依此为单位向空间延伸，请问该冰中的每个水分子有几个氢键（）A .2B . 4C.8D.12解析：选A每个水分子与四个方向的其他4个水分子形成氢键，因此每个水分子具有的氢键个数为4送二2。

5.下列说法正确的是（）A.冰熔化时，分子中H—O键发生断裂B.原子晶体中，共价键越强，熔点越高C.分子晶体中，共价键键能越大，分子晶体的熔、沸点越高D.分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定解析：选BA项，冰熔化时，破坏分子间作用力（主要是氢键）,分子内的H—O键不发生断裂；C项，分子晶体中，分子间作用力越强，分子晶体的熔、沸点越高，与分子内共价键的键能大小无关；D项，分子晶体中，分子内共价键的键能越大，该分子越稳定。

HXC60P106, P1010都形成分子晶体，只有很少的一部分和______SiO2,碳化硅,第二节分子晶体和原子晶体一、分子晶体（一）、概念：分子间以______________________ （_____________ , ________________ ）相结合的晶体叫分子晶体。

注意：（1）构成分子晶体的粒子是 ______________________ 。

（2 ）在分子晶体中，分子内的原子间以结合，而相邻分子靠或相互吸引。

（3 ）范德华力化学键的作用：（4 ）分子晶体熔化破坏的是O（二）•分子晶体的物理特性：（1）___ 的熔点和沸点，（2） ______________ 的硬度，________ 挥发， _________ 升华（3）—般都是________ 体，固体和熔融状态都__________________ 导电。

（4）分子晶体的溶解性与溶质和溶剂的分子的___________________ 相关一一____________________思考：1、为什么分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小？原因：分子晶体发生这些变化时_只破坏 __________________________ , ________________ 很弱，克服它时需要的能量小。

所以分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小。

2、为什么分子晶体在晶体和熔融状态均不导电？它们在晶体和熔融状态均不存在_______________________ 。

部分分子晶体溶于水在水分子作用下发生_____________ 导电，如HCI, H2S04 ;有些溶于水与水反应生成_______________________________ 而导电,晶体硼等。

）（四）分子晶体结构特征1. ______________________________ __ 分子密堆积每个分子周围有______________ 个紧邻的分子，如：C60、干冰、12、02——不具有分子密堆积特征P1,CH4,2,冰中1个水分lmol冰周I韦］有mol氢键。

第三章第二节分子晶体与原子晶体基础巩固一、选择题1．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是( C )A．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子B．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2C．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角解析：联想教材中SiO2的晶体空间结构模型，每个硅原子与4个氧原子结合形成4个共价键，每个氧原子与2个硅原子结合形成2个共价键，其空间网状结构中存在四面体结构单元，硅原子位于四面体的中心，氧原子位于四面体的4个顶角，故D项错误；金刚石的最小环上有6个碳原子，SiO2的晶体结构可将金刚石晶体结构中的碳原子用硅原子代替，每个Si—Si键中“插入”一个氧原子，所以其最小环上有6个硅原子和6个氧原子，Si、O原子个数比为1∶1，故A、B两项错误，C项正确。

2．(双选)下列晶体性质的比较中，正确的是( AD )A．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅B．沸点：NH3>H2O>HFC．硬度：白磷>冰>二氧化硅D．熔点：SiI4>SiBr4>SiCl4解析：由C—C、C—Si、Si—Si键的键能和键长可判断A项正确；由SiI4、SiBr4、SiCl4的相对分子质量可判断D项正确；沸点H2O>HF>NH3，二氧化硅是原子晶体，硬度大，白磷和冰都是分子晶体，硬度小，B、C项错误。

3．根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是( B )A．熔点2700℃，导电性好，延展性强B．无色晶体，熔点3550℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C．无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800℃，熔化时能导电D．熔点－56.6℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电解析：本题考查的是各类晶体的物理性质特征。

A项中延展性好，不是原子晶体的特征，因为原子晶体中原子与原子之间以共价键结合，而共价键有一定的方向性，使原子晶体质硬而脆，A项不正确，B项符合原子晶体的特征，C项应该是离子晶体，D项符合分子晶体的特征，所以应该选择B项。

第三章第二节分子晶体和原子晶体（第一课时）限时练1.共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是 ( )A.干冰B.氯化钠C.氢氧化钠D.碘2.（双选）在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是( )A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点3．干冰晶胞如图所示，分析每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为( )A．6 B．8 C．10 D．124.（双选）最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的是 ( )A.C60是一种新型的化合物B.C60和石墨都是碳的同素异形体C.C60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体D.C60相对分子质量为7205.支持固态氨是分子晶体的事实是( )A.氮原子不能形成阳离子B.铵离子不能单独存在C.常温下，氨是气态物质D.氨极易溶于水6．水的沸点为100℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60.7℃，引起这种差异的主要原因是()A．范德华力B．共价键C．氢键D．相对分子质量7、白磷分子（P）如右图所示，则31 g白磷分子中存在共价键的数目为（）A．4N A B．N A C．105N A D．0.25N A8．下列有关分子晶体的说法中一定正确的是()A．分子内均存在共价键B．分子间一定存在范德华力C．分子间一定存在氢键D．其结构一定为分子密堆积9．在常温、常压下呈气态的化合物，降温使其固化得到的晶体属于()A．分子晶体B．原子晶体C．离子晶体D．何种晶体无法判断10．（双选）下列性质适合分子晶体的是()A．熔点1 070℃，易溶于水，水溶液能导电B．熔点1 003.1℃，液态时导电，水溶液导电C．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃D．熔点97.81℃，易液化，液态时不导电11．构成分子晶体的粒子是____，这类粒子间的作用力一定有________，还可能有____。

第二节分子晶体与原子晶体层级一学业达标练1．分子晶体具有的本质特征是( )A．组成晶体的基本构成微粒是分子B．熔融时不导电C．晶体内微粒间以分子间作用力相结合D．熔点一般比较低解析：选C 分子晶体的熔、沸点较低，硬度较小，导致这些性质特征的本质原因是基本构成微粒间的相互作用——范德华力及氢键，相对于化学键来说，它们是极其微弱的。

2．金刚石是典型的原子晶体。

下列关于金刚石的说法中，错误的是( )A．晶体中不存在独立的“分子”B．碳原子间以共价键相结合C．是硬度最大的物质之一D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应解析：选D 金刚石是典型的原子晶体，原子之间以共价键结合，构成空间网状结构，不存在独立的分子，金刚石的硬度大，性质稳定，但在高温下可与氧气反应，生成CO2气体。

3．SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行下列推测，不正确的是( )A．SiCl4晶体是分子晶体B．常温、常压下SiCl4是气体C．SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D．SiCl4的熔点高于CCl4解析：选B 由于SiCl4具有分子结构，所以一定属于分子晶体。

影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，这两种分子之间都只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于CCl4，SiCl4的分子间作用力较大，其熔、沸点比CCl4高。

CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与它结构相似，因此也应该是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。

4．下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是( )A．HF、HCl、HBr、HI B．F2、Cl2、Br2、I2C．H2O、H2S、H2Se、H2Te D．CI4、CBr4、CCl4、CF4解析：选D A、C项中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；对结构相似的物质，B 项中沸点随相对分子质量的增加而增大；D项中沸点依次降低。

5．据报道：用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一个射频电火花喷射出氮气，可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，该碳氮化合物的硬度比金刚石更坚硬，则下列分析正确的是( )A．该碳氮化合物呈片层状结构B ．该碳氮化合物呈立体网状结构C ．该碳氮化合物中C —N 键长比金刚石的C —C 键长长D ．相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小解析：选B 由题意知，碳氮化合物的硬度比金刚石还大，说明该碳氮化合物为原子晶体，因此是立体网状结构，与金刚石相比，C 原子半径大于N 原子半径，所以C —N 键长小于C —C 键长。

第二节分子晶体与原子晶体第1课时分子晶体一、分子晶体及其结构特点1．概念分子间通过分子间作用力相结合形成的晶体。

2．微粒间作用分子晶体中相邻的分子间以分子间作用力相互吸引。

3．常见分子晶体及物质类别物质类别实例所有非金属氢化物H2O、NH3、CH4等部分非金属单质卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等部分非金属氧化物CO2、P4O10、SO2、SO3等几乎所有的酸HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等绝大多数有机物的晶体苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等4.两种典型分子晶体的组成与结构(1)干冰①每个晶胞中有4个CO2分子，12个原子。

②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12个。

(2)冰①水分子之间的作用力有范德华力和氢键，但主要是氢键。

②由于氢键的方向性，使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引。

判断正误(1)分子晶体中，一定存在共价键和分子间作用力() (2)分子晶体中只存在分子间作用力() (3)共价化合物一定属于分子晶体() (4)干冰晶胞中含有4个CO2分子()(5)分子晶体中一定含有分子间作用力，不一定含有化学键()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√1．下列物质中，属于分子晶体的是________。

①二氧化硅 ②碘 ③食盐 ④蔗糖 ⑤磷酸答案 ②④⑤解析 由常见分子晶体对应的物质类别可知：碘、蔗糖、磷酸都属于分子晶体。

2．甲烷晶体的晶胞结构如图所示(1)晶胞中的球只代表1个__________。

(2)晶体中1个CH 4分子有______个紧邻的CH 4分子。

(3)甲烷晶体熔化时需克服______。

(4)1个CH 4晶胞中含有______个CH 4分子。

答案 (1)甲烷分子 (2)12 (3)范德华力 (4)4解析 (1)题图所示的甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子。

(2)由甲烷晶胞分析，位于晶胞顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个，而这3个甲烷分子在晶胞的面上，因此每个都被2个晶胞共用，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×12＝12。

第三章第二节分子晶体和原子晶体（第一课时）086考纲要求1、了解分子晶体的概念2、了解冰、二氧化碳的晶体结构及晶体中分子间作用力类型3、掌握分子晶体关于熔、沸点等方面的物理性质教学重点分子晶体的概念、结构特点教学难点氢键对冰晶体结构和性质的影响【阅读】教材P64碘晶胞、P66干冰晶胞这两个晶胞有何共同点？组成这两个晶胞的微粒都是分子。

【初步感知】1、分子晶体的概念：分子间以分子间作用力（范德华力，氢键）相结合的晶体叫分子晶体2、分子晶体的结构特点(1) 构成分子晶体的粒子是分子。

晶体中只含。

(2)分子内的化学键是。

（除单原子分子）(3)相邻分子间靠相互吸引，范德华力远小于化学键的作用；。

①分子间作用力只是，则分子晶体有特征，即每个分子周围有个紧邻的分子。

②分子间还含有其他作用力，如，由于氢键具有方向性，必然要对这些分子的堆积方式和形成的晶体的构型产生影响。

如晶体冰。

阅读课本P66图3-11，此时分子晶体的分子密堆积要少于个。

如冰中每个水分子周围只有个紧邻的水分子。

3、分子晶体的物理性质(1)具有较熔、沸点，易。

分子晶体熔化破坏的是。

(2)一般硬度较小。

一般规律是：分子间作用力，分子晶体的熔、沸点越高，硬度。

(3)固体和熔融状态下导电。

(4)延展性。

(5)相似相溶规律：非极性分子一般能溶于溶剂；极性分子一般能溶于溶剂。

4、根据物质的分类，属于分子晶体的物质类别（典型的分子晶体）(1)所有，如H2O、NH3、CH4等。

(2)部分，如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。

(3)部分，如CO2、P4O10、SO2、SO3等。

(4)几乎所有的，如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。

(5)绝大多数，如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。

【深入学习】1、分子晶体的结构特征（１）分子密堆积：分子间只有，无分子间氢键（每个分子周围有个紧邻的分子，如：C60、干冰、I2、O2）（２）分子的非密堆积：分子间除了有，还有分子间氢键（如：HF 、冰、NH3）2、典型的分子晶体的结构。

[课时作业]一、选择题1．下列有关分子晶体的说法中正确的是()A．分子内均存在共价键B．分子间一定存在范德华力C．分子间一定存在氢键D．熔、沸点：Cl2>I2解析：稀有气体元素组成的晶体中，不存在由多个原子组成的分子，而是原子间通过范德华力结合成晶体，所以不存在化学键，A项错误。

分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于所有的分子晶体中，而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子间或者分子内，B项正确，C项错误。

无氢键存在、分子结构相似的情况下，相对分子质量大的物质的熔、沸点高，D项错误。

答案：B2．下列关于原子晶体和分子晶体的说法不正确的是()A．原子晶体硬度通常比分子晶体大B．原子晶体的熔、沸点较高C．分子晶体都不溶于水D．金刚石、水晶属于原子晶体解析：分子晶体有的能溶于水，如H2SO4等。

答案：C3．SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行下列推测不正确的是()A．SiCl4晶体是分子晶体B．常温、常压下SiCl4是气体C．SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D．SiCl4的熔点高于CCl4解析：由于SiCl4具有分子结构，所以一定属于分子晶体。

影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，在这两种分子中都只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量，所以SiCl4的分子间作用力较大，熔、沸点应该比CCl4高。

CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与它结构相似，因此也应该是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。

答案：B4．常温下硫单质主要以S8形式存在，加热时S8会转化为S6、S4、S2等，当蒸气温度达到750 ℃时主要以S2形式存在，下列说法正确的是()A．S8转化为S6、S4、S2属于物理变化B．不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成SO2C．常温条件下单质硫为原子晶体D．把硫单质在空气中加热到750 ℃即得S2解析：S8、S6、S4、S2属于不同的分子，它们之间的转化为化学变化；常温条件下单质硫为分子晶体；硫单质在空气中加热到750 ℃时被氧化，生成硫的氧化物，得不到S2。

《分子晶体与共价晶体》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解分子晶体和共价晶体的基本观点。

2. 掌握分子晶体和共价晶体之间的区别和特点。

3. 能够识别不同类型的分子晶体和共价晶体。

4. 培养观察、分析和解决问题的能力。

二、教学重难点1. 教学重点：分子晶体和共价晶体的基本观点以及它们之间的区别。

2. 教学难点：识别不同类型的分子晶体和共价晶体，以及培养观察、分析和解决问题的能力。

三、教学准备1. 准备教学PPT，包含图片、图表和相关案例。

2. 准备相关实验器械，进行必要的实验准备。

3. 准备一些典型的分子晶体和共价晶体的实物样品。

4. 准备一些练习题和思考题，供学生课后稳固和思考。

5. 安排学生进行课前预习，提前了解相关基础知识。

四、教学过程：本节课是《分子晶体与共价晶体》的第一课时，教学内容主要包括分子晶体和共价晶体的观点、分类以及一些常见分子晶体和共价晶体的性质。

教学过程分为以下几个环节：1. 引入课题：通过展示一些常见的分子晶体和共价晶体实物或图片，引导学生观察并思考它们的性质和特点，从而引出课题。

2. 讲解观点：详细介绍分子晶体和共价晶体的观点，包括它们的特点、形成条件等。

可以通过举例、类比等方式帮助学生理解。

3. 讲解分类：介绍分子晶体和共价晶体的常见分类方法，如按照构成晶体的粒子类型、键的类型等。

通过比照不同类型晶体的性质和特点，帮助学生掌握分类方法。

4. 实验探究：设计一些实验，让学生亲自动手操作，观察和分析实验现象，从而了解常见分子晶体和共价晶体的性质。

例如，可以让学生观察二氧化碳晶体在不同温度下的变化，从而了解其熔点、沸点等性质。

5. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，让他们讨论常见分子晶体和共价晶体的性质、特点和用途等。

通过小组讨论，帮助学生深入理解所学知识，培养他们的分析和解决问题的能力。

6. 教室小结：对本节课所学的知识点进行总结，强调重点和难点，帮助学生稳固所学知识。