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《分子晶体、共价晶体的比较与应用》教案

1．共价晶体和分子晶体的比较

类型

比较

分子晶体

共价晶体

概念

分子间以分子间作用力相结合而形成的晶体

相邻原子间以共价键相结合而形成共价键三维骨架结构的晶体

构成晶体微粒

分子

原子

微粒之间的作用力

分子间作用力

共价键

物理性质

熔、沸点

较低

很高

硬度

较小

很大

导电性

本身不导电，溶于水时发生电离后可导电

绝缘体(或半导体)

延展性

无

无

溶解性

极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂

不溶于任何常见溶剂

典型实例

部分非金属单质(如P4、硫等)、部分非金属氧化物(如CO2、SO2等)、酸(如H2SO4等)、所有非金属氢化物(如甲烷、硫化氢等)、绝大多数有机物(有机盐除外)

金刚石、晶体硅、二氧化硅等

2.判断分子晶体和共价晶体的方法

(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断

构成共价晶体的微粒是原子，微粒间的作用力是共价键；构成分子晶体的微粒是分子，微粒间的作用力是分子间作用力。

(2)依据晶体的熔点判断

共价晶体的熔点高，常在1000℃以上，而分子晶体的熔点低，常在数百度以下甚至温度更低。

(3)依据晶体的硬度与机械性能判断

共价晶体的硬度大，分子晶体的硬度小且较脆。

(4)依据导电性判断

分子晶体为非导体，但部分溶于水后能导电；共价晶体多数为非导体，但晶体硅、锗是半导体。

(5)记忆常见的共价晶体、分子晶体

常见的共价晶体有：①单质：金刚石、晶体硅、晶体硼、晶体锗等；②化合物：SiO2、SiC、BN、AlN、Si3N4等。除共价晶体外的绝大多数非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物、酸、绝大多数有机物(有机盐除外)都属于分子晶体。

1．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()

①SiO2和SO3②晶体硼和HCl③CO2和SO2④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫黄和碘

A．①②③ B．④⑤⑥

C．③④⑥ D．①③⑤

答案C

解析属于分子晶体的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶体氖、晶体氮、硫黄和碘。属于共价晶体的有SiO2、晶体硼、晶体硅和金刚石。但晶体氖是由稀有气体分子组成，稀有气体为单原子分子，分子间不存在化学键。

2．下列晶体熔、沸点由高到低的顺序正确的是()

①SiC②Si③HCl④HBr⑤HI⑥CO⑦N2⑧H2

A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①②⑤④③⑥⑦⑧

C．①②⑤④③⑦⑥⑧ D．⑥⑤④③②①⑦⑧

答案B

解析SiC和Si为共价晶体，熔、沸点高，因为SiC晶体中Si—C比Si晶体中Si—Si更牢固，则SiC的熔、沸点大于Si的熔、沸点，剩余晶体均为分子晶体，熔、沸点低于共价晶体，结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力就越大，熔、沸点越高，相对分子质量相同的分子晶体，极性分子的熔、沸点大于非极性分子的熔、沸点，所以熔、沸点由高到低的顺序正确的是①②⑤④③⑥⑦⑧，故B项正确。

3．现有以下8种晶体：

A．干冰B．CS2C．金刚石D．SiCE．晶体硅F．水晶G．冰H．晶体氩

(1)属于分子晶体，且分子的空间结构为直线形的是________________(填字母，下同)。

(2)通过非极性键形成的共价晶体是________；晶体内不含化学键的是________。

(3)直接由原子构成的晶体是________。

(4)受热熔化时，化学键发生变化的是________，干冰的熔点比冰的熔点低得多，原因是________________________________________________________________________。

(5)金刚石、SiC、晶体硅都是同主族元素组成的晶体，它们的熔点高低顺序为_____________

_______(用名称填空)，其原因是___________________________________________________。

答案(1)AB(2)CEH(3)CDEFH(4)CDEF干冰中CO2分子之间只存在范德华力，冰中H2O分子之间存在范德华力和氢键，且氢键的强度比范德华力大(5)金刚石碳化硅晶体硅金刚石、碳化硅、晶体硅都是共价晶体，键长：C—CC—SiSi—Si，则共价键强度：C—CC—SiSi—Si

解析(1)A、B、G、H属于分子晶体，其中CO2、CS2为直线形分子，H2O为V形分子，Ar属于单原子分子。(2)非极性键形成的共价晶体应为单质，有金刚石和晶体硅，题述物质中只有晶体氩不含化学键。(3)直接由原子构成的晶体为共价晶体和由稀有气体组成的分子晶体。(4)受热熔化时，分子晶体只是破坏分子间的作用力，而不会破坏分子内的化学键；共价晶体会破坏其中的共价键，干