分子晶体和共价晶体

- 1 - 第一节 离子晶体、分子晶体

和原子晶体(一)

一、 学习目标

1.使学生了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。

2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系

3.使学生了解分子间作用力对物质物理性质的影响

4.常识性介绍氢键及其物质物理性质的影响。

二、重点难点

重点：离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型；晶体类型与性质的关系

难点：离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型；氢键

三、学习过程

(一)引入新课

[复习提问]

1.写出NaCl 、CO2 、H2O 的电子式

。

2．NaCl晶体是由Na+和Cl—通过 形成的晶体。

[课题板书] 第一节 离子晶体、分子晶体和分子晶体（有课件）

一、离子晶体

1、概念：离子间通过离子键形成的晶体

2、空间结构

以NaCl 、CsCl为例来，以媒体为手段，攻克离子晶体空间结构这一难点

[针对性练习]

[例1]如图为NaCl晶体结构图，图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置

- 2 - (不考虑体积的大小)。

(1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点，以完成 NaCl晶体结构示意图。并确定晶体的晶胞，分析其构成。

(2)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na+共有多少个?

[解析]下图中心圆甲涂黑为Na+，与之相隔均要涂黑

分子晶体与共价晶体

一、分子晶体的特点

分子晶体是由各种类型的分子分子之间按照一定的空间排列组成的晶体，它不同于共价晶体，主要由分子间的相互作用形成。分子晶体是一种多变性低晶体，具有一定的自组织能力。它具有以下特点：

1.体积膨胀性弱：分子晶体由分子分子构成，分子之间相对固定，不易发生晶体变形，晶体体积膨胀性较弱；

2.具有高分子性：分子晶体由许多分子排列构成，各分子相互穿插和绑定，赋予分子晶体高分子性的特性；

3.分子可随环境改变：由于分子晶体的结构可以改变，分子可以根据环境而发生改变，促进和抑制分子的相互作用；

4.可调性强：分子晶体的结构相对固定，通过改变晶体环境，可以调节晶体结构，改变晶体性质；

5.易於调制：由于分子晶体结构中分子松散，可以调节晶体环境，而且容易形成新的结构，因此，可以调节分子晶体的性质以及晶体构造，使其具有各种应用。

共价晶体是由共价键结组成的晶体，可能伴随着分子间的相互作用，但共价晶体的主要特点是共价键的作用。共价晶体具有以下特点：

1.高熔点：由于共价键比分子之间的相互作用具有更强的结合作用，晶体的熔点也相应升高；

2.较小的体积变形：由于共价键形成的晶体一旦形成，不易发生变形，因而体积变形较小；

3.有较好的导电性：由于共价键能够使分子之间的能级接近，因此共价晶体的导电性较好；

5.低的温度稳定性：由于共价键的存在，晶体的温度稳定性较低，在温度变化时易形成新的结构。

综上所述，分子晶体与共价晶体各有特点，并不是简单形式的替代互换。它们在日常生活中有着重要的应用前景，有待于更多的研究和开发，以期能够使它们在实际应用中发挥出最大的价值。

分子晶体和原子晶体

共价分子

定义：分子中原子之间全部是共价键的分子，包括单质和化合物。

例如Cl2，NH3，一般不含金属元素，特例:AlCl3、FeCl3

共价化合物

定义：只由共价键形成的化合物叫共价化合物，由分子或原子直接构成。例如: HCl、CO2 、SiO2

分子晶体

1、定义：

分子间以范德华力相结合而形成的晶体称分子晶体。

2、构成微粒： 分子

3、微粒间的作用力：范德华力

4、分子晶体的特点：

晶格质点是分子，化学式就是分子式

分子内原子之间以共价键结合（特例：稀有气体）

熔沸点较低，硬度较小，相似相溶

熔融状态不导电,有些在水溶液中可以导电

常见的分子晶体

⑴非金属氢化物 如：CH4、H2O、NH3、HF

⑵部分非金属单质 如：C60、O2、S、P4、Ar

⑶部分非金属氧化物 如：CO2、SO2、SO3

⑷几乎所有的酸 如：H2SO4、HNO3、H3PO4

⑸绝大多数有机物 如：各类烃、卤代烃、醇、 醛、羧酸、酯、糖类、蛋白质

原子晶体

1、定义：原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。

2、构成微粒：原子

3、微粒之间的作用：共价键

4、物理性质：熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。

原子晶体的熔沸点高低取决于共价键的键长，共价键键能的大小，键长越短，键能越大，熔沸点越高。

常见原子晶体

 某些非金属单质：硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）、金刚石（C）

 某些非金属化合物：SiC、BN等

 某些氧化物：SiO2 等

不同原子之间也可以通过共价键直接构成化合物，SiO2是Si、O原子以共价键形成的晶体。

石墨

石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。 各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键，故熔沸点很高。 为混合型晶体。

判断晶体类型的依据——三看

一看构成晶体的粒子（原子、离子、分子等）

第二节分子晶体与共价晶体

1．美国《科学》杂志曾报道：在40 GPa的高压下，用激光加热到1 800 K，人们成功制得了共价晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是( )

A．该共价晶体中含有极性键

B．该共价晶体易气化，可用作制冷材料

C．该共价晶体有很高的熔沸点

D．该共价晶体的硬度大，可用作耐磨材料

2．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．是天然存在的硬度最大的物质

D．化学性质稳定，在高温下也不与氧气发生反应

3．干冰和二氧化硅晶体同属第ⅣA族元素的最高价氧化物，它们的熔、沸点差别很大的原因是( )

A．二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量

B．C—O键键能比Si—O键键能小

C．干冰为分子晶体，二氧化硅为共价晶体

D．干冰易升华，二氧化硅不能

4．二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如图所示：

关于二氧化硅晶体的下列说法中，正确的是( )

A．1 mol SiO2晶体中Si—O键为2 mol

B．二氧化硅晶体的分子式是SiO2

C．晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子结构

D．晶体中最小环上的原子数为8

5．下列晶体性质的比较中，错误的是( )

A．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅

B．沸点：NH3>PH3

C．硬度：白磷>冰>二氧化硅

D．熔点：SiI4>SiBr4>SiCl4 6．氮化硼是一种新合成的结构材料，它是超硬、耐磨、耐高温的物质，下列各组物质熔化时所克服的粒子间的作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间作用力相同的是( )

A．C60和金刚石 B．晶体硅和水晶

C．冰和干冰 D．碘和金刚砂

7．根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是( )

A．熔点2 700 ℃，导电性好，延展性强

B．无色晶体，熔点3 550 ℃，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