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1、第第3 3章章第第3 3节节晨背关键语句晨背关键语句理解教理解教材新知材新知应用创应用创新演练新演练把握热把握热点考向点考向知识点一知识点一知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练考向三考向三知识点三知识点三 1原子晶体中的原子以共价键相连接，因此原子不遵循紧原子晶体中的原子以共价键相连接，因此原子不遵循紧密堆积原则。密堆积原则。 2原子之间共价键的键能较大，使得原子晶体的熔点很高，原子之间共价键的键能较大，使得原子晶体的熔点很高，硬度很大。硬度很大。 3分子间通过分子间作用力形成分子晶体，以范德华力分子间通过分子间作用力形成分子晶体，以范德华力
2、形成的分子晶体尽可能采取紧密堆积方式。形成的分子晶体尽可能采取紧密堆积方式。 4分子间作用力较小，分子晶体的熔点和硬度都比较低。分子间作用力较小，分子晶体的熔点和硬度都比较低。 1概念概念 相邻原子间以相邻原子间以 结合而形成的具有空间结合而形成的具有空间 结结构的晶体。构的晶体。 2结构特点结构特点 (1)由于共价键的由于共价键的 和和 ，使每个中心原子周，使每个中心原子周围排列的原子数目是围排列的原子数目是 的。的。 (2)由于所有原子间均以由于所有原子间均以 相结合，所以晶体中不存相结合，所以晶体中不存在单个在单个 。原子晶体原子晶体共价键共价键立体网状立体网状饱和性饱和性方向性方向性共
3、价键共价键固定固定分子分子 3物理性质物理性质 (1)原子晶体由于以强的原子晶体由于以强的 相结合，因此一般熔点相结合，因此一般熔点 ，硬度，硬度 。 (2)结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长 ，键能键能 ，晶体的熔点，晶体的熔点 。 4典型的原子晶体典型的原子晶体金刚石和二氧化硅金刚石和二氧化硅 共价键共价键很高很高很大很大越大越大越短越短越高越高 (1)金刚石：金刚石： 在晶体中每个碳原子以在晶体中每个碳原子以 与相邻的与相邻的 个碳原子相个碳原子相结合，成为结合，成为 。 晶体中晶体中CC键间的夹角为键间的夹角为 ，碳原子采取，碳原子采取 杂杂化
4、。化。 (2)二氧化硅：二氧化硅： 在晶体中，硅原子和氧原子交替排列，每个硅原子和在晶体中，硅原子和氧原子交替排列，每个硅原子和个氧原子形成个氧原子形成 个共价键；每个氧原子与个共价键；每个氧原子与 个硅原子形成个硅原子形成个共价键。故个共价键。故SiO2晶体中硅原子与氧原子按晶体中硅原子与氧原子按 的比例组成。的比例组成。共价键共价键正四面体正四面体4109.5sp34221 24 (1)原子晶体的构成微粒是原子，不存在分子，其化学式原子晶体的构成微粒是原子，不存在分子，其化学式表示其比例组成。表示其比例组成。 (2)在金刚石中形成的最小环上有在金刚石中形成的最小环上有6个碳原子，个碳原子，
5、SiO2晶体中晶体中最小环上有最小环上有12个原子。个原子。 (3)常见的原子晶体，单质有金刚石、晶体硅、晶体硼，常见的原子晶体，单质有金刚石、晶体硅、晶体硼，化合物有二氧化硅、碳化硅等。化合物有二氧化硅、碳化硅等。1有关原子晶体的叙述，错误的是有关原子晶体的叙述，错误的是 ()A原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原理原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原理B原子晶体的熔点高于所有金属晶体原子晶体的熔点高于所有金属晶体C原子晶体中不存在独立的分子原子晶体中不存在独立的分子D原子晶体熔化时要破坏共价键原子晶体熔化时要破坏共价键答案：答案：B 1概念概念 分子间通过分子间通过 结合而形成的晶体。结合而形成的
6、晶体。 2结构特点结构特点 由于范德华力不具有由于范德华力不具有 ，所以分子晶体在堆积排列，所以分子晶体在堆积排列时尽可能地利用空间，采取时尽可能地利用空间，采取 的方式。的方式。 3物理性质物理性质 (1)分子晶体由于以比较弱的分子晶体由于以比较弱的 相结合，因相结合，因此一般熔点此一般熔点 ，硬度，硬度 。分子晶体分子晶体紧密堆积紧密堆积分子间作用力分子间作用力较小较小方向性方向性分子间作用力分子间作用力较低较低 (2)对组成和结构对组成和结构 ，晶体中又不含氢键的物质来说，晶体中又不含氢键的物质来说，随着相对分子质量的增大，分子间作用力随着相对分子质量的增大，分子间作用力 ，熔、沸点，熔
7、、沸点 。 4典型的分子晶体典型的分子晶体冰和干冰冰和干冰相似相似增强增强升高升高 (1)冰：冰： 水分子之间的主要作用力是水分子之间的主要作用力是 ，也存在，也存在 。 有方向有方向 性，它的存在迫使在性，它的存在迫使在 的每的每个水分子与个水分子与 方向的方向的4个相邻水分子互相吸引。个相邻水分子互相吸引。 (2)干冰：干冰： 干冰的晶胞呈干冰的晶胞呈 ，每个，每个CO2分子周围等距离紧邻分子周围等距离紧邻的的CO2分子有分子有 个。个。 干冰可用作干冰可用作 。范德华力范德华力氢键氢键四面体顶角四面体顶角立方体立方体四面体中心四面体中心制冷剂制冷剂氢键氢键12 (1)分子晶体中存在分子，
8、分子内原子以共价键结合，分子晶体中存在分子，分子内原子以共价键结合，分子间以分子间作用力结合形成晶体。分子间以分子间作用力结合形成晶体。 (2)一般来说，范德华力的无方向性也使得分子在堆积一般来说，范德华力的无方向性也使得分子在堆积时会尽可能利用空间并采取紧密堆积方式，但分子的形状、时会尽可能利用空间并采取紧密堆积方式，但分子的形状、分子的极性以及分子间是否存在具有方向性的氢键等都会分子的极性以及分子间是否存在具有方向性的氢键等都会影响分子的堆积方式。影响分子的堆积方式。 (3)并不是所有的分子晶体中都有化学键，如稀有气体并不是所有的分子晶体中都有化学键，如稀有气体形成的晶体中只有范德华力，而
9、没有化学键。形成的晶体中只有范德华力，而没有化学键。2干冰汽化时，下列所述内容会发生变化的是干冰汽化时，下列所述内容会发生变化的是()A分子间作用力分子间作用力B分子内共价键分子内共价键C分子内共价键键长分子内共价键键长 D分子内键能分子内键能解析：解析：干冰汽化时分子没有变化，化学键没有变化，只有干冰汽化时分子没有变化，化学键没有变化，只有分子间作用发生变化。分子间作用发生变化。答案：答案：A 1.结构特点结构特点 石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原子排列成石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原子排列成 ，一个个六边形排列成平面的网状结构，每一个碳原，一个个六边形排列成平面的网状结构，每一个
10、碳原子都跟其他子都跟其他 相结合。在同一个层内，相邻的碳原相结合。在同一个层内，相邻的碳原子以子以 相结合，层与层之间以相结合，层与层之间以 相结合。相结合。 2所属类型所属类型 石墨中既有石墨中既有 ，又有，又有 ，同时还有，同时还有的性质，是一种的性质，是一种 型晶体。型晶体。石墨晶体石墨晶体共价键共价键六边形六边形范德华力范德华力三个碳原子三个碳原子范德华力范德华力共价键共价键金属键金属键混合键混合键 3特别提示特别提示 石墨晶体中，每个碳原子用石墨晶体中，每个碳原子用sp2杂化轨道与另外邻近的杂化轨道与另外邻近的三个碳原子以共价键结合，在同一平面内形成无数并置的三个碳原子以共价键结合，
11、在同一平面内形成无数并置的正六边形的环。平面与平面之间存在范德华力，它是一种正六边形的环。平面与平面之间存在范德华力，它是一种很弱的作用，很容易发生形变，因此石墨比较软；在每个很弱的作用，很容易发生形变，因此石墨比较软；在每个碳原子上，未参与杂化的碳原子上，未参与杂化的2p轨道上还有一个未成对电子，轨道上还有一个未成对电子，可形成遍及整个平面的大可形成遍及整个平面的大键，电子可以在同一平面内自由键，电子可以在同一平面内自由移动，相当于金属中的自由电子，所以石墨可以导电。移动，相当于金属中的自由电子，所以石墨可以导电。3石墨晶体中碳原子杂化轨道的类型及同层原子间的主要石墨晶体中碳原子杂化轨道的类
12、型及同层原子间的主要作用力分别是作用力分别是 ()Asp，范德华力，范德华力Bsp2，范德华力，范德华力Csp2，共价键，共价键 Dsp3，共价键，共价键答案：答案：C原子晶体的结构和性质原子晶体的结构和性质 例例1最近科学家成功制成了一种新型的碳氧化合物，最近科学家成功制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构，下列对该晶体叙述错误的为一种空间网状的无限伸展结构，下列对该晶体叙述错误的是是_。 A该晶体类型是原子晶体该晶体类型是原子晶体 B该晶体中碳原子和氧原子的个数比为该晶
13、体中碳原子和氧原子的个数比为1 2 C晶体中碳原子数与晶体中碳原子数与CO化学键数之比为化学键数之比为1 2 D晶体的空间最小环共有晶体的空间最小环共有6个原子构成个原子构成 E硬度很大，可用做耐磨材料硬度很大，可用做耐磨材料 F容易液化，可作制冷材料容易液化，可作制冷材料 解析解析解决此类问题要先判断晶体类型，然后再由晶解决此类问题要先判断晶体类型，然后再由晶体类型判断物质的性质。由题意可知此晶体为体类型判断物质的性质。由题意可知此晶体为CO2原子晶体，原子晶体，具有类似具有类似SiO2的结构与性质：一个碳原子周围有四个氧原子，的结构与性质：一个碳原子周围有四个氧原子，晶体中最小环由晶体中最
14、小环由12个原子构成，个原子构成，C与与CO键之比应为键之比应为1 4，硬度很大，熔、沸点较高。硬度很大，熔、沸点较高。 答案答案CDF (1)因为原子晶体中原子间以较强的共价键相结合，熔因为原子晶体中原子间以较强的共价键相结合，熔化时需要很多的能量克服共价键。所以原子晶体的熔、沸化时需要很多的能量克服共价键。所以原子晶体的熔、沸点很高，硬度很大。点很高，硬度很大。 (2)因为构成原子晶体的原子最外层电子都成键，结构因为构成原子晶体的原子最外层电子都成键，结构稳定，键能较大，所以原子晶体一般不导电，难溶于水。稳定，键能较大，所以原子晶体一般不导电，难溶于水。(1)原子晶体熔化时一定要破坏原子晶
15、体熔化时一定要破坏其共价键吗？其共价键吗？(2)原子晶体熔、沸点高低取原子晶体熔、沸点高低取 决于什么因素？决于什么因素？答案：答案：(1)原子晶体是原子晶体是原子间以共价键结合原子间以共价键结合形成的空间网状结构，形成的空间网状结构，其熔化时需要破坏其中其熔化时需要破坏其中 的共价键。的共价键。(2)原子晶体的熔、沸点取决于其共价键原子晶体的熔、沸点取决于其共价键强弱，一般来说对于结构相似的原子晶强弱，一般来说对于结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越体，原子半径越小，键长越短，键能越大，则原子晶体熔、沸点越高。大，则原子晶体熔、沸点越高。分子晶体的结构和性质分子晶体的结构和性质
16、 例例2下列说法中正确的是下列说法中正确的是 () A构成分子晶体的微粒一定含有共价键构成分子晶体的微粒一定含有共价键 B在结构相似的情况下，原子晶体中的共价键越强，在结构相似的情况下，原子晶体中的共价键越强，晶体的熔、沸点越高晶体的熔、沸点越高 C分子晶体中共价键的键能越大，该分子晶体的熔、分子晶体中共价键的键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定也越高沸点一定也越高 D分子晶体中只存在分子间作用力而不存在任何化学分子晶体中只存在分子间作用力而不存在任何化学键，所以其熔、沸点一般较低键，所以其熔、沸点一般较低 解析解析构成分子晶体的微粒不一定含有共价键，如稀构成分子晶体的微粒不一定含有共价键，如稀
17、有气体元素单质形成的晶体；在结构相似的情况下，原子晶有气体元素单质形成的晶体；在结构相似的情况下，原子晶体中的共价键越强，晶体的熔、沸点越高；分子晶体熔、沸体中的共价键越强，晶体的熔、沸点越高；分子晶体熔、沸点的高低决定于分子间作用力的大小，与共价键键能的大小点的高低决定于分子间作用力的大小，与共价键键能的大小无关；分子晶体中基本构成微粒间的相互作用是分子间作用无关；分子晶体中基本构成微粒间的相互作用是分子间作用力，多数分子中存在化学键，但化学键不影响分子晶体的熔、力，多数分子中存在化学键，但化学键不影响分子晶体的熔、沸点。沸点。 答案答案 B (1)分子的稳定性与物质的挥发性有本质区别。前者
18、有分子的稳定性与物质的挥发性有本质区别。前者有化学键的断裂和形成，是化学变化；而后者与分子间作用化学键的断裂和形成，是化学变化；而后者与分子间作用力有关，是物理变化。力有关，是物理变化。 (2)含有氢键的分子晶体的熔、沸点较高。含有氢键的分子晶体的熔、沸点较高。1下列性质符合分子晶体的是下列性质符合分子晶体的是 ()A熔点熔点1 070，易溶于水，水溶液能导电，易溶于水，水溶液能导电B熔点熔点1 0.31，液体不导电，水溶液能导电，液体不导电，水溶液能导电C熔点熔点97.81，质软，能导电，密度是，质软，能导电，密度是0.97 g/cm3D熔点熔点63.65，熔化时能导电，水溶液也能导电，熔化
19、时能导电，水溶液也能导电解析：解析：分子晶体的特点是熔、沸点低，硬度小，熔融状态分子晶体的特点是熔、沸点低，硬度小，熔融状态不导电，其水溶液可以导电。不导电，其水溶液可以导电。答案：答案：B晶体类型的判断晶体类型的判断例例3下列晶体分类中正确的一组是下列晶体分类中正确的一组是 ()ABCD离子离子晶体晶体NaOH H2SO4CH3COONaBa(OH)2原子原子晶体晶体Ar石墨石墨水晶水晶金金刚刚石石分子分子晶体晶体SO2S玻璃玻璃答案答案 C 解析解析从晶体中粒子的性质去判断晶体的类型。从晶体中粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子
20、晶体；都是通过离子键相互结合的离子晶体；H2SO4分子间以范德华力和氢键相互结合为分子晶体；分子间以范德华力和氢键相互结合为分子晶体；Ar、 、SO2分子间以范德华力相互结合为分子晶体；石墨分子间以范德华力相互结合为分子晶体；石墨是过渡型或混合型晶体；水晶与金刚石是典型的原子晶体；硫的是过渡型或混合型晶体；水晶与金刚石是典型的原子晶体；硫的化学式以化学式以1个个S表示，实际上是由多个表示，实际上是由多个S原子构成的分子，分原子构成的分子，分子间以范德华力结合成分子晶体；玻璃无一定的熔点，加热时逐子间以范德华力结合成分子晶体；玻璃无一定的熔点，加热时逐渐软化，是非晶体。渐软化，是非晶体。 晶体类
21、型的判断可以根据晶体分类的依据，晶体类型的判断可以根据晶体分类的依据，即构成晶体的微粒以及微粒间作用力的不同，如离子化合物即构成晶体的微粒以及微粒间作用力的不同，如离子化合物都是离子晶体，而共价化合物有的是原子晶体都是离子晶体，而共价化合物有的是原子晶体(如二氧化硅、如二氧化硅、碳化硅等碳化硅等)，其余大部分都是分子晶体。也可根据晶体的性质，其余大部分都是分子晶体。也可根据晶体的性质来推断晶体类型。来推断晶体类型。2下列结构示意图所对应的晶体中，化学式为下列结构示意图所对应的晶体中，化学式为XY2且属于且属于 分子晶体的是分子晶体的是 ()解析：解析：A为为CsCl晶胞结构，晶胞结构，B为为NaCl晶胞结构，晶胞结构，C表示表示SiO2晶体的结构，晶体的结构，D为干冰的晶胞。为干冰的晶胞。答案：答案：D
