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第05讲分子晶体和共价晶体
模块一思维导图串知识
模块二基础知识全梳理(吃透教材)
模块三核心考点精准练
模块四小试牛刀过关测
1.能结合实例描述分子晶体中微粒排列的周期性规律。
2.知道分子晶体中物质的聚集状态会影响物质的性质。
3.能借助冰、干冰等模型认识分子晶体中的微粒特点及其微粒间的相互作用。
4.借助金刚石和二氧化硅晶体等的模型认识共价晶体的结构特点,并能说明共价晶体中的微粒及微粒间的相互作用。
【学习新知】
知识点一分子晶体
1.分子晶体
(1)定义:只含________的晶体称为分子晶体。
(2)微粒间的相互作用力:
在分子晶体中,相邻分子靠________________相互吸引,分子内原子之间以________结合。
2.分子晶体常见堆积方式
分子密堆积
分子非密堆积
作用力
只有范德华力,无________
有范德华力和氢键,氢键具有________性
空间特点
每个分子周围一般有________个紧邻的分子
空间利用率不高,留有相当大的空隙
举例
C60、干冰、I2、O2
HF、NH3、冰
3.常见分子晶体及物质类别
物质种类
实例
所有____________
H2O、NH3、CH4等
部分________
卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等
部分__________
CO2、P4O10、SO2、SO3等
几乎所有的_____
HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等
绝大多数________
苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
4.分子晶体的物理性质
(1)一般熔、沸点________,硬度________,易挥发,易升华。
(2)分子晶体固态和熔融态一般不导电。但有的在水溶液中能导电,有的不能导电。
(3)溶解性:分子晶体的溶解性一般遵循“相似相溶”原理,即非极性溶质易溶于________溶剂,极性溶质易溶于________溶剂。
5.典型分子晶体的结构
(1)冰晶体的结构
①水分子之间的主要作用力是________,也存在___________。
②________有方向性,它的存在迫使在___________的每个水分子与四面体顶角方向的_____个相邻水分子相互吸引。
(2)干冰晶体的结构
(1)干冰中的CO2分子间只存在________,不存在________。
(2)①每个晶胞有________个CO2分子,________个原子。
②每个CO2分子周围有________个紧邻分子,密度比冰的________。
【交流讨论】
1.电解水生成氢气和氧气时破坏的作用力是什么?
2.为什么液态水的密度大于冰的密度?
3.干冰升华过程中破坏共价键吗?为什么干冰的熔点比冰低而密度却比冰大?
知识点二共价晶体
1.共价晶体的结构特点
(1)构成粒子及作用力
构成微粒:________,粒子间作用力:________。
(2)空间结构:整块晶体是共价键三维骨架结构,不存在单个的小分子,是一个“巨分子”。
2.共价晶体与物质的类别
物质种类
实例
某些________
金刚石、硼、硅、锗和灰锡等
某些____________
碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等
3.共价晶体的熔、沸点
(1)共价晶体由于原子间以较强的共价键相结合,熔化时必须破坏共价键,而破坏它们需要很高的温度,所以共价晶体具有________的熔点。
(2)结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越________,键能越________,晶体的熔点越________。
4.金刚石晶体的结构
(1)在晶体中每个碳原子以________个共价单键对称地与相邻的________个碳原子相结合,成为正四面体。
(2)晶体中C—C—C夹角为______,碳原子采取了______杂化。
(3)最小环上有________个碳原子。
(4)晶体中碳原子个数与C—C个数之比为1∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4×\f(1,2)))=1∶2。
5.二氧化硅晶体的结构
(1)二氧化硅的结构
二氧化硅是自然界含量最高的固态二元氧化物,有多种结构,最常见的是低温石英(α-SiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的___________形成螺旋上升的长链,这一结构决定了它具有手性。
(2)二氧化硅的用途
二氧化硅是制造水泥、玻璃、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料。
【归纳小结】
1.金刚石的结构
①每个碳原子都采取sp3杂化,与相邻的4个碳原子以共价键相结合,正四面体形结构,键角109°28′。
②晶体中最小的碳环由6个碳原子组成,且不在同一平面内,最多有4个碳原子在同一平面。
③每个C形成4个C—C,每个C占有2个C—C,即C原子与C—C之比为1
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