分子晶體與原子晶體知識點總結

2021-01-19 高中化學

一、分子晶體

1．概念及粒子間作用力

(1)概念：只含分子的晶體。

(2)粒子間的作用力

 

2．物理性質及物質類別

(1)物理性質

分子晶體熔、沸點較低、硬度較小。

(2)物質類別

物質種類

舉例

所有非金屬氫化物

H2O、NH3、CH4等

部分非金屬單質

O2、N2、P4等

部分非金屬氧化物

CO2、SO2、SO3等

幾乎所有的酸

H2SO4、HNO3、H3PO4等

絕大多數有機物

乙醇、乙酸、苯等

3.晶體結構模型

(1)分子間作用力是範德華力

晶體中分子堆積方式為分子密堆積，即以一個分子為中心，其周圍通常可以有12個緊鄰的分子。

如乾冰的晶胞結構如圖

①每個晶胞中有12個原子。

②每個CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子有12個。

(2)分子間還有其他作用力

水分子之間的主要作用力是氫鍵，在冰的每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子。

冰的晶體結構如圖


二、原子晶體

1．結構特點

(1)構成微粒及微粒間的作用力

 

(2)微粒堆積方式

整塊晶體是一個三維的共價鍵網狀結構，不存在單個小分子，是一個「巨分子」，又稱共價晶體。

2．物理性質及物質類別

(1)物理性質

①原子晶體一般熔點高、硬度大。

②結構相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點越高。

(2)物質類別

類型

舉例

某些非金屬單質

晶體硼、晶體矽和金剛石等

某些非金

屬化合物

金剛砂(SiC)、二氧化矽(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化鋁(AlN)、氮化矽(Si3N4)等

3.晶體結構模型——金剛石

①在晶體中每個碳原子以4個共價鍵與相鄰的4個碳原子相結合，成為正四面體。

②晶體中C—C鍵夾角為109°28′，碳原子採取了sp3雜化。

③最小環上有6個碳原子。

④晶體中碳原子個數與C—C鍵數之比為：

1∶(4×21)＝1∶2。


 

1．分子晶體和原子晶體的比較

晶體類型

原子晶體

分子晶體

含義

相鄰原子間以共價鍵相結合而形成空間網狀結構的晶體

只含分子的晶體

組成粒子

原子

分子

粒子間作用力

共價鍵

分子間作用力

熔點

很高

較低

硬度

很大

較小

溶解性

一般不溶於各種溶劑

部分溶於水

導電性

不導電，個別為半導體

不導電，部分水溶液導電

熔化時破壞的作用力

破壞共價鍵

破壞分子間作用力

舉例

金剛石、二氧化矽等

冰、乾冰等

2.分子晶體與原子晶體熔、沸點高低比較

(1)不同類型的晶體

原子晶體＞分子晶體。

(2)同一類型的晶體

①分子晶體

a．分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。

b．組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高。如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。

c．組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高。如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。

d．同分異構體，支鏈越多，熔、沸點越低。

如。

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>

②原子晶體

晶體的熔、沸點高低取決於共價鍵的鍵長和鍵能。鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩定，物質的熔、沸點越高。如熔點：金剛石＞碳化矽＞晶體矽。


    

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