第 3 节 原子晶体与分子晶体 [课标要求]1.知道分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间的作用力的区别。2.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。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。6.常见的分子晶体有非金属单质(除 Si)、非金属氧化物(除 SiO2)、酸、多数有机物。7.分子晶体具有硬度小,熔点、沸点低的特性。8.由组成和结构相似的分子组成的不含氢键的分子晶体,随着相对分子质量的增大,范德华力增强,晶体的熔点升高。1.概念相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体。2.结构3.结构特点(1)由于共价键的饱和性和方向性,使每个中心原子周围排列的原子数目是固定的。(2)由于所有原子间均以共价键相结合,所以晶体中不存在单个分子。4.典型的原子晶体 (1)金刚石在晶体中,碳原子以 sp3杂化轨道与周围_4_个碳原子以共价键相结合,C—C 键间的夹角为 109.5°。(2)二氧化硅硅、氧原子个数比为 1∶2。5.原子晶体的物理性质根据下表中有关数据分析,并填写表下面的空白。晶体键能/kJ·mol-1熔点/℃硬度金刚石(C—C)3473 35010碳化硅(C—Si)3012 6009晶体硅(Si—Si)2261 4157(1)键能:C—C>C—Si>Si—Si;熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅;硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅(用“>”或“<”填空)。(2)规律:原子晶体具有很高的熔点,很大的硬度;对结构相似的原子晶体来说,原子半径越小, 键长越短,键能越大,晶体的熔点就越高。[特别提醒] (1)1 个 C 原子形成 4 个 C—C 键,每个 C—C 键被两个 C 原子共用,故每个 C 原子占用 C—C 键数目为 4×=2,即 1 mol 金刚石含有 2 mol C—C 键。(2)金刚石晶体中最小环上有 6 个碳原子,SiO2晶体中最小环上有 12 个原子(6 个 O 原子和 6 个 Si 原子)。1.根据金刚石的结构特点,你能分析其硬度大的原因是什么吗?提示:在金刚石晶体内部,每个碳原子都与周围的 4 个碳原子紧密结合,形成一种致密的三维结构,破坏这种三维结构中的 C—C 共价键需要很高的能量,所以金刚石...