人教版高中化学选修二第三章第二节 分子晶体与原子晶体b名师公开课省级获奖课件

用均摊法计算每个晶胞中平均拥有CO2分子的个数 1 1 为：8× ＋6× ＝4(个)。 8 6 44 4× 23g 6.02×10 29.2×10－23g 根据密度定义： －8 －23 3＝ 3＝ 5.72×10 cm 18.7×10 cm 1.56g/②
[解析] 观察CO2分子晶体结构示意图，以某 一CO2分子为中心，在三维空间找出与之紧邻且 等距离的CO2分子。如以立方体顶点为例，与之 紧邻且等距离的CO2分子应为每一平面面心的 CO2分子，在三维空间延伸共有12个。 比较SiO2、CO2、CS2三种物质熔点的高低顺 序有多种方法。例如，可利用常温下三种物质 的状态判断，其熔点高低顺序为SiO2>CS2>CO2。
分子晶体
分子
较低
原子晶体
原子
很高
答案： 一、1.共价键 网状 2．正四面体网状 109°28′ sp3 最大、熔点高 不溶于 3．水泥 单晶硅 光导纤维 4．(1)硼、硅、锗、金刚石 (2)碳化硅(SiC)、氮化硼(BN) (3)水晶(SiO2)
硬度
1．俗话说“没有金刚钻，不敢揽瓷器活”，金 刚钻的成分是什么？为什么它非常坚硬？ 提示：金刚钻的成分是金刚石，它是原子晶体结 构。 2．已知金刚石晶体中键角均为109°28′，利用数 学知识，在金刚石晶体中，构成最小碳环需要几个碳 原子？
(3)若分子晶体中分子之间存在氢键，在熔化 或汽化时同样要破坏氢键，此时物质的熔点要 高得多。 注意： 对于组成和结构相似晶体中不含氢键的物质 来说，随着相对分子质量的增大，分子间作用 力增强，熔、沸点升高。
●案例精析 【例2】 根据下列几种物质的熔点和沸点 数据，判断下列有关说法中，错误的是( ) A．SiCl4的分子晶体 B．单质B是原子晶体 C．AlCl3加热能升华 D．MgCl2所含离子键的强度比NaCl大
(3)1.56g/cm3
原子晶体
1．了解原子晶体的概念。 2．掌握金刚石、晶体硅、二氧化硅等典型 原子晶体的晶胞类型，并学会有关简单的计算。 3．理解并掌握原子晶体内原子间作用力的 类型。 4．掌握原子晶体在熔点、沸点，硬度等方 面的物理性质。
一、原子晶体 1．原子晶体：原子都以________相结合， 是三维的共价键________结构。 2．金刚石结构：________空间结构，C—C— C夹角为________，________杂化。 特点：①________。②________(填“溶于” 或“不溶于”)一般的溶剂。③不能导电。 3．SiO2原子晶体：制________、玻璃、宝石、 ________、硅光电池、芯片和________等。
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质B 熔点/℃ 810 710 1418 沸点/℃ 1465 －68 182.7 57 190 2300 2500
注：AlCl3熔点在2.5×105Pa条件下测定。
[解析] 三类不同的晶体由于形成晶体的粒 子和粒子间的作用力不同，因而表现出不同的 性质。原子晶体具有高的熔沸点，硬度大、不 能导电。而离子晶体也具有较高的熔沸点、较 大的硬度，在溶液中或熔化状态下能导电。分 子晶体熔、沸点低，硬度小、不导电，熔化时 无化学键断裂，据这些性质可确定晶体类型。 根据上述性质特点及表中数据进行分析，NaCl 的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离 子键应比MgCl2强，故D不正确。 [答案] D
提示：假设构成碳环的碳原子在一个平面内，碳环将是一个正 多边形的构型。设该正多边形的边数为 n，夹角为 α，由数学中正 180° ×n－2 多边形夹角与边数的关系知 α＝ ，当 α＞109° 28′，是 n 多边形 n 的所取最小值，解得 n＞5.1，即金刚石中构成最小的碳环 需要 6 个碳原子。
[点评]物质的性质是由物质的结构决定的， 物质的物理性质是结构特点的表现。如本题 中的AlCl3，熔、沸点较低，易升华，这与离 子晶体的性质不符合，所以AlCl3并不是离子 化合物，其晶体属于分子晶体。
(1)右图为固态CO2的晶体结构 示意图，通过观察分析，可得出每 个CO2分子周围有______个与之紧 邻且等距的CO2分子。 (2)试判断：①SiO2，②CO2，③ CS2，这些晶体的熔点由高到低排 列的顺序是________(填相应物质 的编号)。 (3)在一定温度下，用X射线衍 射法测得干冰晶胞的边长a＝ 5.72×10－8cm，该温度下干冰的密 度为多少？
3．结合教材金刚石晶体结构中晶胞示意图 分析，金刚石晶胞共有多少个碳原子？每个晶 胞实际拥有几个碳原子？ 提示：18个碳原子，分布于立方体的8个顶 点，6个面心和4个体内。实际拥有8个碳原子。
碳—60足球烯的发现与应用简介 发现 1985年，科学家用激光束照射石墨得 灰色气体，用有机溶剂萃取得n＜200的大量簇 分子，含60个碳的分子比较多。 合成 将几十伏的电流电压加在两根碳棒上， 当两根碳棒距离很小时，就会产生电弧放电导 致短路，产生的炭烟中含有大量的C60，再用有 机溶剂萃取炭烟。
4．常见的原子晶体 (1)某些非金属单质，如________等。 (2)某些非金属化合物，如________等。 (3)某些氧化物，如________等。
二、分子晶体与原子晶体的比较
构成粒 子 粒子 间作 用力 分子 间作 用力 共价 键 熔、沸点 硬度 溶解性 一般可 溶于水 很小 或某些 有机溶 剂 很大 一般不 溶
第二节 分子晶体与原子晶体
（第二课时）
1.分子晶体物理性质的共同点 (1)具有较低的熔点和沸点。 (2)硬度很小。 (3)在固态和熔融态时都不导电。 (4)一般极性分子易溶于极性溶剂，非极 性分子易溶于非极性溶剂。
系
2．分子间作用力与分子晶体熔、沸点的关
(1)分子晶体要熔化、汽化都要克服分子间作 用力。分子间作用力越大，物质熔化、汽化时 需要的能量就越多，物质的熔点和沸点就越高。 例如，氧气分子间作用力比氮气分子间作用力 大，氧气沸点(－183℃)比氮气沸点(－196℃)高。 (2)由于分子间作用力很弱，克服分子间作用 力使物质熔化、汽化所需要的能量较少，因此， 分子晶体具有较低的熔点、沸点和较小的硬度。