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金刚石是一种矿物,早在公元前1000年,人们就发现金刚石很硬,“金刚石”的英文名diamond,就源于阿拉伯语“almas”(最坚硬的)。金刚石具有许多优良的性质:熔点高(3350℃)、不导电、硬度极高。这些性质显然是由金刚石的结构决定的。那么,金刚石具有怎样的结构呢?水晶是一种古老的宝石,晶体完好时呈六棱柱钻头形。在水晶中,原子是怎样排列的呢?我们知道,冰容易融化,干冰容易气化,碘晶体容易升华。那么,这些晶体为什么具有上述特殊性质呢?它们的结构又是怎样的呢?1.掌握分子晶体、原子晶体的概念及结构特点。2.掌握晶体类型与性质之间的关系。3.了解氢键对物质物理性质的影响。www.niuwk.com牛牛文库文档分享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①若分子间只有范德华力,则分子晶体有特征,即每个分子周围有个紧邻分子。②若分子间含有其他作用力,如氢键。由于氢键具有,使分子不能采取密堆积的方式,则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。如冰中每个水分子周围只有个紧邻的水分子。2.属于分子晶体的物质(1)所有,如H2O、NH3、CH4等。(2)部分,如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、稀有气体等。(3)部分,如CO2、P4O6、P4O10、SO2等。(4)几乎所有的酸,如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。(5)绝大多数,如苯、乙醇。分子晶体的特征及影响分子晶体熔沸点的因素(1)分子晶体的特征大多数分子晶体具有如下结构特征:①如果分子间作用力只是范德华力,若以一个分子为中心,其周围通常可以有12个紧邻的分子。如干冰晶体(如图a)②晶体中含有其他作用力(如氢键)时,分子晶体的分子堆积要少于12个。如冰中每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引构成水的晶体。(如图b)(2)分子间作用力与分子晶体熔、沸点的关系①分子晶体的熔、沸点取决于分子间作用力的大小。对于组成和结构相似的分子晶体,随相对分子质量的增大,分子间作用力也增大,熔、沸点升高,如I2>Br2>Cl2>F2,O2>N2。组成相似的分子,有极性的比无极性的分子间作用力大,熔、沸点高,如SO2>CO2。有氢键的分子晶体,还要考虑氢键的强弱。②结构相似的分子晶体,相对分子质量大的其熔、沸点不一定大。例如:H2O与H2S,H2O的沸点比H2S高,因为水分子间有氢键,H2S分子中只有范德华力,而氢键比范德华力强。1.SiCl4的分子结构与CCl4相似,对其进行的下列推测不正确的是()A.SiCl4晶体是分子晶体B.常温、常压下SiCl4是气体C.SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D.SiCl4的熔点高于CCl4解析:由于SiCl4分子结构与CCl4相似,所以一定属于分子晶体。影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小,在这两种分子之间都只有范德华力,SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量,所以SiCl4的分子间作用力比CCl4大,熔、沸点应该比CCl4高一些。CCl4的分子是正四面体结构,SiCl4与它结构相似,因此也应该是正四面体结构,是含极性键的非极性分子。答案:B1.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结构,不存在单个小分子,是一个“巨分子”,又称。2.属于原子晶体的物质(1)某些,如晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等。(2)某些,如碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等。(3)某些,如二氧化硅(SiO2)等。分子晶体与原子晶体的比较晶体类型晶体类型典型例子2.美国《科学》杂志曾报道:在40GPa的高压下,用激光加热到1800K,人们成功制得了原子晶体CO2,下列对该物质的推断一定不正确的是()A.该原子晶体中含有极性键B.该原子晶体易汽化,可用作制冷材料C.该原子晶体有很高的熔点、沸点D.该原子晶体硬度大,可用作耐磨材料解析:CO2由固态时形成的分子晶体变为原子晶体,其成键情况也发生了变化,由原来的C===O双键变为C—O单键,但化学键依然为极性共价键,故A项正确。由于晶体类型及分子结构发生变化,物质的熔、沸点等性质也发生了变化。CO2原子晶体具有高硬度、高熔、沸点等特点,故C、D选项正确,B项错误。答案:Bwww.niuwk.com牛牛文库文档分享(2011·南京高二质检)下列各组晶体物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是()①SiO2和SO3②晶体硼和HCl③CO2和SO2④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫磺和碘A.①②③B.④⑤⑥C.③④⑥D.①③⑤思路指