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分子晶體 混合型晶體
1.了解分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性質(zhì)；
2.知道介于典型晶體之間的過渡晶體及混合型晶體是普遍存在的。
分子晶體是分子通過分子間作用力構(gòu)成的固態(tài)物質(zhì)。
以共價鍵結(jié)合的物質(zhì)，除金剛石、晶體硅、二氧化硅等空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)屬于共價晶體外，其他多數(shù)非金屬單質(zhì)（如H2、Cl2、N2等）、非金屬元素組成的無機(jī)化合物（如H2O、HCl、CO2等）以及大多數(shù)有機(jī)化合物在低溫下形成的晶體都屬于分子晶體。
碘晶體
干冰晶體
分子晶體
1.概念：只含分子的晶體
2.構(gòu)成微粒：分子
3.分子內(nèi)：共價鍵
4.分子間：分子間作用力
范德華力
氫鍵
典型分子晶體結(jié)構(gòu)——碘
(1)碘晶體的晶胞是一個長方體，在它的 各有1個I2分子，每個晶胞中有___個I2分子。
(2)I2分子之間以 結(jié)合。
每個頂點(diǎn)和面心上
4
范德華力
(3)每個碘分子周圍有 個緊鄰的碘分子
12
典型分子晶體結(jié)構(gòu)——干冰
（3）CO2分子之間的作用力 。
（1）晶胞為面心立方體
8個頂點(diǎn)和6個面心上各有一個CO2分子
8×1/8+6×1/2=4
（2）每個晶胞含二氧化碳分子的個數(shù)為 。
（4）與每個二氧化碳分子等距離且最近的二氧化碳分子有 。
4
范德華力
12
典型分子晶體結(jié)構(gòu)——冰
(1)水分子之間的主要作用力是 ，當(dāng)然也存在 。
(2) 有方向性，它的存在迫使在 的每個水分子與____________方向的 個相鄰水分子互相吸引。
氫鍵
范德華力
四面體中心
四面體
頂角
氫鍵
4
(3)與每個水分子等距離且最近的水分子有 個。
4
總結(jié)：分子晶體結(jié)構(gòu)特征
（1）有分子間氫鍵—分子非密堆積
氫鍵具有方向性和飽和性,使晶體中的空間利率不高,留有相當(dāng)大的空隙。 如：HF 、NH3、冰（每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子）。
（2）只有范德華力，無分子間氫鍵－分子密堆積
通常每個分子周圍有12個緊鄰的分子。 如：C60、干冰 、I2 O2
下表列出了一些分子晶體的熔點(diǎn)。請根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)猜想：
影響不同分子晶體熔點(diǎn)的原因可能有哪些？
5.分子晶體的物理性質(zhì)
（1）性質(zhì)：
分子晶體熔沸點(diǎn)低、硬度小、易升華，固體和熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，有些在水溶液中能導(dǎo)電，溶解度相似相溶原理。
（2）本質(zhì)原因： 分子間作用力很弱。
（3）熔沸點(diǎn)的比較：
①分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點(diǎn)反常的高。
如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
②不含氫鍵且組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高。
如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。
③組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高。
如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。
④同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。如CH3CH2CH2CH3 ＞ CH3CH(CH3)CH3
1．下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是(　　)
A．NH3、HD、C10H8 B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2
B
2．下列各物質(zhì)的固體，屬于分子晶體且分子內(nèi)只含極性鍵的是 (　　)
A．CO2 B．O2 C．NH4 Br D．Ar
A
石墨晶體——混合型晶體
石墨的層狀結(jié)構(gòu)
實驗測定，石墨的熔點(diǎn)高達(dá)3850℃，高于金剛石的熔點(diǎn)，這說明石墨晶體具有原子晶體的特點(diǎn)；但是，石墨很軟并且能導(dǎo)電，是非常好的潤滑劑，這說明它又不同于原子晶體。那么石墨究竟屬于哪種類型的晶體呢？
石墨的層狀結(jié)構(gòu)
石墨晶體
①石墨晶體為層狀結(jié)構(gòu)。層與層之間以
結(jié)合。故石墨質(zhì)軟,有滑膩感。
②在同一層內(nèi)，碳原子以 彼此結(jié)合，故石墨熔點(diǎn)較高。
分子間作用力
共價鍵
③在同一層內(nèi)，每個碳原子以C-C鍵與3個碳原子結(jié)合，形成六元環(huán)。每個六元環(huán)平均 個 C原子。
④每個六元環(huán)中有 個C-C鍵，故1mol石墨晶體中C-C鍵為 。
2
1.5NA
3
層內(nèi)碳原子的這些p軌道相互平行，相鄰碳原子的p軌道相互重疊，形成大π鍵。
在石墨的二維結(jié)構(gòu)平面內(nèi)，每個碳原子以C—C鍵與3個碳原子結(jié)合，形成六元環(huán)層。
這些電子比較自由，相當(dāng)于金屬中的自由電子，所以石墨能導(dǎo)熱和導(dǎo)電。
碳元素的單質(zhì)有多種形式，下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖：
回答下列問題：
(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們互為____________。
同素異形體
(2)金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化形式分別為_____、_______。
(3)C60屬于________晶體，石墨屬于________晶體。
(4)石墨晶體中，層內(nèi)C—C鍵的鍵長為142 pm，而金剛石中C—C鍵的鍵長為154 pm。其原因是金剛石中只存在C—C間的_____共價鍵，而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在_____共價鍵，還有____鍵。
混合型
分子
幾種類型晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
晶體類型 金屬晶體 離子晶體 共價晶體 分子晶體
結(jié) 構(gòu) 構(gòu)成微粒 金屬陽離子、自由電子 陰、陽離子 原子 分子
微粒間作用力 金屬鍵 離子鍵 共價鍵 分子間作用力
性 質(zhì) 熔、沸點(diǎn) 差異較大 高 很高 低
硬 度 差異較大 硬而脆 很大 小
導(dǎo)電性 導(dǎo)電 熔化或溶于水導(dǎo)電 一般不導(dǎo)電，硅是半導(dǎo)體 固體及熔融狀態(tài)不導(dǎo)電,有的溶于水能導(dǎo)電。
舉 例 金屬、 金屬合金 離子化合物 金剛石、Si、SiO2、SiC 硫、干冰、冰、
冰醋酸、蔗糖
考點(diǎn)過關(guān)：晶體類型的判斷特征
1.依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的相互作用判斷
共價晶體：原子→共價鍵；
分子晶體：分子→分子間作用力；
離子晶體：離子→離子鍵；
金屬晶體：金屬陽離子和自由電子→金屬鍵。
2.依據(jù)物質(zhì)的分類判斷
①常見的共價晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的原子晶體化合物有SiC、BN、AlN、Si3N4、C3N4、SiO2等；
②分子晶體：大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)；
③離子晶體：金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類；
④金屬晶體：金屬單質(zhì)與合金。
考點(diǎn)過關(guān)：晶體類型的判斷特征
3.依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷
①離子晶體的熔點(diǎn)較高，常在數(shù)百至1 000余度；
②共價晶體熔點(diǎn)很高，常在1 000度至幾千度；
③分子晶體熔點(diǎn)低，常在數(shù)百度以下至很低溫度；
④金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有少數(shù)熔點(diǎn)很低。
考點(diǎn)過關(guān)：晶體類型的判斷特征
4.依據(jù)導(dǎo)電性判斷
①共價晶體：一般不導(dǎo)電；
②分子晶體：
若不是電解質(zhì)：固態(tài)、液態(tài)不導(dǎo)電、溶于水(不反應(yīng))
不導(dǎo)電
若是電解質(zhì)：固態(tài)、液態(tài)不導(dǎo)電，溶于水導(dǎo)電
③離子晶體：固態(tài)不導(dǎo)電，熔融或溶于水導(dǎo)電；
④金屬晶體：固態(tài)或熔融均導(dǎo)電。
5.依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷
共價晶體硬度大；分子晶體硬度小且較脆；離子晶體硬度較大或較硬、脆；金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性。
考點(diǎn)過關(guān)：比較晶體的熔點(diǎn)沸點(diǎn)
1.不同類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較：
①不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律：
___________>___________>___________。
②金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)
很高，汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低。

　分子晶體
共價晶體
　離子晶體
(2)同種晶體類型熔、沸點(diǎn)的比較：
如熔點(diǎn)：金剛石____碳化硅____硅。
小
短
大　
高
>
>
①共價晶體：
考點(diǎn)過關(guān)：比較晶體的熔點(diǎn)沸點(diǎn)
a．一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越____，離子半徑越
____，則離子間的作用力就越____，其離子晶體的熔、
沸點(diǎn)就越____，
如熔點(diǎn)：MgO____MgCl2____NaCl____CsCl。
b．衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越____，
形成的離子晶體越____，熔點(diǎn)越____，硬度越____。

②離子晶體：
多
小
強(qiáng)
高
>
>
>
大
穩(wěn)定
高
大
考點(diǎn)過關(guān)：比較晶體的熔點(diǎn)沸點(diǎn)
a．分子間作用力越____，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越____；具有
氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常地____。
如H2O____H2Te____H2Se____H2S。
b．組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越____，
熔、沸點(diǎn)越____，如SnH4____GeH4____SiH4____CH4。
③分子晶體：
大
高
高
大
高
>
>
>
>
>
>
考點(diǎn)過關(guān)：比較晶體的熔點(diǎn)沸點(diǎn)
c．組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，
其熔、沸點(diǎn)越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。
d．同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。
金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點(diǎn)就越高，如熔、沸點(diǎn)：Na④金屬晶體：
考點(diǎn)過關(guān)：比較晶體的熔點(diǎn)沸點(diǎn)
下表列舉了幾種物質(zhì)的性質(zhì)，據(jù)此判斷屬于分子晶體的是____________。
物質(zhì) 性質(zhì)
X 熔點(diǎn)為10.31 ℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電
Y 易溶于CCl4，熔點(diǎn)為11.2 ℃，沸點(diǎn)為44.8 ℃
Z 常溫下為氣態(tài)，極易溶于水，溶液pH>7
W 常溫下為固體，加熱變?yōu)樽霞t色蒸氣，遇冷變?yōu)樽虾谏腆w
M 熔點(diǎn)為1 170 ℃，易溶于水，水溶液導(dǎo)電
N 熔點(diǎn)為97.81 ℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度為0.97 g·cm－3
X、Y、Z、W

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