高中化学 第三章 第二节 分子晶体与原子晶体讲义（含解析）新人教版选修3-新人教版高二选修3化学教案VIP免费

分子晶体与原子晶体1．了解分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。2．掌握分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系。3．了解氢键及其对物质性质的影响。细读教材记主干1．共价键是怎样形成的？其作用强度与分子间作用力相比较哪种更大？提示：共价键是通过共用电子对形成的，共价键的强度比分子间作用力要大。2．冰融化与干冰升华克服的作用力不完全相同，干冰升华只克服范德华力，而冰融化除克服范德华力外还克服氢键。3．二氧化硅的结构是怎样的？其熔、沸点高低如何？提示：二氧化硅是原子之间以共价键结合而形成的立体网状结构。其中一个硅原子与四个氧原子相连，一个氧原子与两个硅原子相连。熔、沸点较高。4．在分子晶体中，分子内的原子间以共价键相结合，分子间以分子间作用力相吸引，因此分子晶体熔点较低。5．在原子晶体里，所有原子都以共价键相结合，形成三维的网状结构，因此原子晶体熔点高、硬度大。[新知探究]1．概念及粒子间作用力(1)概念：只含分子的晶体。(2)粒子间的作用力2．物理性质及物质类别(1)物理性质分子晶体熔、沸点较低、硬度较小。(2)物质类别物质种类举例所有非金属氢化物H2O、NH3、CH4等部分非金属单质O2、N2、P4等部分非金属氧化物CO2、SO2、SO3等几乎所有的酸H2SO4、HNO3、H3PO4等绝大多数有机物乙醇、乙酸、苯等3.晶体结构模型(1)分子间作用力是范德华力晶体中分子堆积方式为分子密堆积，即以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子。如干冰的晶胞结构如图①每个晶胞中有12个原子。②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子有12个。(2)分子间还有其他作用力水分子之间的主要作用力是氢键，在冰的每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。冰的晶体结构如图[对点演练]1．(2016·宜昌高二检测)已知氯化铝易溶于苯和乙醚，其熔点为190℃，则下列结论错误的是()A．氯化铝是电解质B．固体氯化铝是分子晶体C．可用电解熔融氯化铝的办法制取金属铝D．氯化铝为非极性分子解析：选C根据已知条件可知氯化铝是共价化合物，易溶于苯和乙醚，其熔点为190℃，则说明AlCl3是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合。根据相似相溶原理可知AlCl3是非极性分子，在水中在水分子的作用下电离产生Al3＋、Cl－，所以AlCl3是电解质，在水溶液中能够导电，在熔融状态没有离子不能导电，因此不能通过电解熔融氯化铝的办法制取金属铝，应该通过电解熔融的Al2O3的方法冶炼铝。2．(1)比较下列化合物熔、沸点的高低(填“＞”或“＜”)。①CO2________SO2②NH3________PH3③O3________O2④Ne________Ar⑤CH3CH2OH________CH3OH⑥CO________N2(2)已知AlCl3的熔点为190℃(2.202×105Pa)，但它在180℃即开始升华。请回答：①AlCl3固体是________晶体。②设计一个可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是_____________________。解析：(1)各组物质均为分子晶体，根据分子晶体熔、沸点的判断规律，分子间作用力越大，相对分子质量越大，分子极性越大，存在分子间氢键，则晶体的熔、沸点越高，较容易比较六组物质熔、沸点的高低。(2)由AlCl3的熔点低以及在180℃时开始升华判断AlCl3晶体为分子晶体。若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物，可测其熔融状态下是否导电，若不导电是共价化合物，导电则是离子化合物。答案：(1)①＜②＞③＞④＜⑤＞⑥＞(2)①分子②在熔融状态下，检测其是否导电，若不导电是共价化合物[新知探究]1．结构特点(1)构成微粒及微粒间的作用力(2)微粒堆积方式整块晶体是一个三维的共价键网状结构，不存在单个小分子，是一个“巨分子”，又称共价晶体。2．物理性质及物质类别(1)物理性质①原子晶体一般熔点高、硬度大。②结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。(2)物质类别类型举例某些非金属单质晶体硼、晶体硅和金刚石等某些非金属化合物金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)等3.晶体结构模型——金刚石①在晶体中每个碳原子以4个共价键与相邻的4个碳原子相结合，成为正四面体。②晶体中C—C键夹角为109°28′，碳原子采取了sp3杂化。...