第3章 第2节分子晶体与原子晶(43张）.ppt

你已经知道，冰容易融化，干冰容易气化，碘晶体容易升华。那么，你知道这些晶体为什么具有上述的特殊性质吗？它们的结构是怎样的呢？ 科学研究揭示，30亿年前，在地壳下200 km左右的地幔中处在高温、高压岩浆中的碳元素，逐渐形成了具有正四面体结构的金刚石。火山爆发时，金刚石夹在岩浆中上升到接近地表时冷却，形成含有少量金刚石的原生矿床。金刚石具有诸多不同凡响的优良性质：熔点高(3 350 ℃)，不导电，硬度极高。这些性质显然是由金刚石的结构决定的。那么，金刚石具有怎样的结构呢？ 水晶是一种古老的宝石，晶体完好时呈六棱柱钻头形。在水晶中，原子是怎样排列的呢？ 一、分子晶体 1．特点： (1)构成微粒及微粒间的作用力。 (2)微粒堆积方式。 ①若分子间作用力只有___________，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________，则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。如冰中每个水分子周围只有_____个紧邻的水分子。 2．分子晶体与物质的类别： 3．两种典型的分子晶体的组成和结构： (2)冰。 ①水分子之间的作用力有_____________，但主要是________。 ②由于________的方向性，使四面体中心的每个水分子与四面体顶点的___个相邻的水分子相互吸引。 二、原子晶体 1．结构特点： (1)构成微粒及作用力。 (2)空间构型：整块晶体是一个三维的共价键_______结构，不存在_______的小分子，是一个“巨分子”，又称________晶体。 (3)常见的原子晶体： ①常见的非金属单质，如金刚石(C)，硼(B)、________(Si)等； ②某些非金属化合物，如________(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。 2．典型原子晶体的结构： (1)金刚石晶体的结构特点： ①在晶体中每个碳原子以4个_____________对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成___________结构。 1．思考辨析： (1)分子晶体中一定存在共价键。 (　　) (2)干冰升华的过程中破坏了共价键。(　　) (3)二氧化硅和干冰虽然是同一主族的氧化物，但属于不同的晶体类型。 (　　) (4)分子晶体的熔、沸点比较低，原子晶体的熔、沸点比较高。(　　) (5)含有共价键的晶体都是原子晶体。(　　) (6)SiO2是二氧化硅的分子式。 (　　) 2．(双选)下列式子中，能真实表示分子组成的是(　　) A．H2SO4　 B．NH3 C．SiO2　 D．C 解析：H2SO4是分子晶体，所以H2SO4可表示硫酸分子的组成；NH3为分子晶体，故NH3可表示氨气分子的组成；SiO2是原子晶体，SiO2只能表示晶体中Si原子与O原子的个数比为1∶2；C既可表示金刚石，又可表示石墨等碳单质。 3．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．其结构一定为分子密堆积 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，所以不存在任何化学键，故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，所以B项正确，C项错误。只有只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式，所以D选项也是错误的。 4．下列说法中正确的是(　　) A．原子晶体中只存在非极性共价键 B．因为HCl的相对分子质量大于HF，所以HCl的熔点高于HF C．干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂 D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 解析：原子晶体中可能存在极性共价键，如SiO2、SiC等，A项不正确；HF晶体中存在氢键，熔点高于HCl晶体，B项不正确；干冰升华是物理变化，分子间作用力被破坏，但分子内共价键不断裂，C项正确；金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，也可能是共价化合物，如AlCl3等，D项不正确。 5．氮化铝(AlN)是一种熔点很高、硬度大、不导电、难溶于水和其他溶剂的晶体，将下列各组物质加热熔化或气化，所克服微粒间作用力与AlN相同的是(　　) A．水晶、金刚石　 B．食盐、硫酸钾 C．碘、硫　 D．硅、干冰 解析：根据AlN熔点高、硬度大、不导电、难溶于水和其他溶剂可知AlN晶体是原子晶体，熔化时共价键被破坏，A、B、C、D四个选项中属于原子晶体的有水晶(SiO2)、金刚石、晶体硅，故A项正确。 6．金刚石和金刚砂(SiC)具有相似的晶体结构，在金刚砂的空间网状结构中，碳原子、硅原子交替以单键相结合。试回答下列问题。 (1)金刚砂属于__