第3节原子晶体与分子晶体学案

原子晶体与分子晶体第2课时

1.了解原子晶体空间结构特点及性质。

2.能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。3．了解分子晶体的结构特点及性质。

分子晶体(选择题均为不定项选择)

1．分子晶体

概念

分子之间通过□1__________结合而形成的晶体

结构特点由于分子间作用力不具有□2________，所以分子晶体在堆积排列时尽可能地利用空间，采取□3________的方式

物理性质(1)分子晶体由于以比较弱的□4____________相结合，因此一般熔点□5______，硬度□6______

(2)对组成和结构相似，晶体中又不含氢键的物质来说，随着相对分子质量的增大，分子间作用力□7________，熔、沸点□8________

2.典型的分子晶体

单质碘干冰冰

晶胞或

结构模型

微粒间

作用力

范德华力范德华力氢键、范德华力晶胞微粒数 4 4

配位数12 4

3.

(1)结构特点

①石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原子排列成□9________，一个个六边形排列成平

面的网状结构，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。

②在同一层内，相邻的碳原子以□10________相结合，每一个碳原子的一个未成对电子形成□11________键。

③层与层之间以□12________相结合。

(2)所属类型

石墨中既有□13________，又有□14____________，同时还有□15________的特性，是一种□16 ________型晶体。

(3)性质：熔点高、质软、易导电。

1．判断正误

(1)分子晶体内分子间只存在范德华力。()

(2)分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力。()

(3)熔点：CO2>SiO2，HF

(4)石墨属于原子晶体，能导电，也属于电解质。()

2．下列化学式既能表示物质的真实组成，又能表示物质的一个分子的是()

A．NaOH B．SiO2

C．Fe D．C3H8

3．有常温、常压下呈气态的化合物，降温使其固化而得到的晶体属于()

A．分子晶体B．原子晶体

C．离子晶体D．无法判断

4.碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：

回答下列问题：

(1)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化方式分别为、。

(2)C60属于晶体，石墨属于晶体。

(3)在金刚石晶体中，碳原子数与化学键数之比为；在石墨晶体中，平均每个最小的碳原子环所拥有的化学键数为，该晶体中碳原子数与共价键数之比为。

(4)石墨晶体中，层内C—C键的键长为142 pm，而金刚石中C—C键的键长为154 pm。推测金刚石的熔点(填“>”“<”或“＝”)石墨的熔点。

分子晶体熔、沸点高低的比较

1．组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。如O2>N2，HI>HBr>HCl。

2．相对分子质量相等或相近时，极性分子间的范德华力大，相应晶体的熔、沸点高。如CO>N2。

3．分子间含有氢键的物质，熔、沸点较高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3。

4．在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。

某化学兴趣小组，在学习了分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：

氯化物NaCl MgCl2AlCl3SiCl4CaCl2

熔点/℃801 712 190 －68 782

沸点/℃ 1 465 1 418 178 57 1 600

A．NaCl、MgCl2、CaCl2B．AlCl3、SiCl4

C．NaCl、CaCl2D．全部

为什么NaCl的熔、沸点低于MgCl2的？

分子晶体的结构与性质

1．下列各组晶体都属于化合物组成的分子晶体是()

A．H2O、O3、CCl4B．CCl4、H2S、H2O2

C．SO2、SiO2、CS2D．P2O5、CO2、H3PO4

2．当SO3晶体熔化时，下述各项发生变化的是()

A．化学键B．硫与氧的原子个数之比

C．分子构型D．分子间作用力

3.如图为甲烷晶体的晶胞结构，下列有关说法正确的是()

A．甲烷晶胞中的球体只代表一个碳原子

B．晶体中1个CH4分子有12个紧邻的甲烷分子

C．CH4晶体熔化时需克服共价键

D．一个甲烷晶胞中含有4个CH4分子

4．(1)比较下列化合物熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。

①CO2________SO2；

②NH3________PH3；

③O3________O2；

④Ne________Ar；

⑤CO________N2。

(2)已知AlCl3的熔点为190 ℃(2.202×105Pa)，但它在180 ℃即开始升华。请回答：

①AlCl3固体是________晶体；

②设计一个可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是________________________________________________。

石墨晶体的结构与性质

5．石墨晶体中碳原子杂化轨道的类型及同层原子间的主要作用力分别是()

A．sp1，范德华力

B．sp2，范德华力

C．sp2，共价键

D．sp3，共价键

6．石墨的片层结构如图所示，试回答：

(1)平均________个碳原子构成一个正六边形。

(2)石墨晶体每一层内碳原子数与C—C键键数之比是________。

(3)n g碳原子可构成________个正六边形。

重难易错提炼

1.原子晶体是指相邻原子间以共价键结合形成的具有空间立体网状结构的晶体。

2.常见的原子晶体有金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅。

3.原子晶体具有熔点高、硬度大，不溶于溶剂的特性。

4.对于结构相似的原子晶体，其原子半径越小，键长越短、键能越大，晶体的熔点越高。

5.分子晶体是指分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体。