高考化学一轮复习第六辑考点九十二分子晶体与原子晶体含解析17页

考点九十二 分子晶体与原子晶体
聚焦与凝萃
1．了解分子晶体、原子晶体的概念；
2．知道分子晶体、原子晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别；
3．了解分子晶体、原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的
关系。
解读与打通
常规考点
一、分子晶体
1．概念：分子间以分子间作用力结合形成的晶体叫分子晶体。
2．构成晶体的粒子：分子。
3．粒子间的作用：分子间作用力。
4．性质：分子晶体中分子之间是以范德华力结合，分子晶体有低熔点、易升华、硬度小等性质。
5．分类：
（1）所有非金属氢化物，如：水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等。
（2）部分非金属单质，如：卤素 X2、碘、氧气、硫（S8）、氮（N2）、白磷（P4）、C60等。
（3）部分非金属氧化物，如：CO2、SO2、SO3、P4O5、P4O10等。
（4）几乎所有的酸，如：H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等。
（5）绝大多数有机物，如：苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。
6．分子晶体的结构模型：
不同的分子晶体其空间构型不同，下图是 CO2晶体（即干冰）的空间构型。从结构模型我
们可以看出：干冰晶体是一种立方面心结构——每 8个 CO2分子构成立方体，且在六个面的中
心又各占据 1个 CO2分子。每个 CO2分子周围，离该分子最近且距离相等的 CO2分子有 12个（同
层 4个，上层 4个，下层 4个）。冰的结构模型中，每个水分子与相邻的 4个水分子以氢键相连
接，含 1mol H2O的冰中，最多可形成 2mol“氢键”。
7．分子间作用力与分子晶体熔、沸点的关系
分子晶体分子间作用力越大，物质熔沸点越高，反之越低；具有氢键的分子晶体，熔沸点
高，如 H2O>H2Te>H2Se>H2S，C2H5OH>CH3—O—CH3。

①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔沸点就
越高，如熔沸点：CH4>SiH4>GeH4>SnH4。
②组成和结构不相似的物质（相对分子质量相近），分子极性越大，其熔沸点就越高，如熔
沸点：CO>N2，CH3OH>CH3—CH3。
③在高级脂肪酸形成的油脂中，不饱和程度越大，熔沸点越低，如熔沸点：C17H35COOH
硬脂酸>C17H33COOH油酸，(C17H35COO)3C3H5硬脂酸甘油酯>(C17H35COO)3C3H5油酸甘油酯。
④烃、卤代烃、醇、羧酸等有机物一般随分子里碳原子数的增加，熔沸点升高，如熔沸点：
C2H6>CH4，C2H5Cl>CH3Cl，CH3COOH>HCOOH。
⑤同分异构体中，链烃及其衍生物的同分异构体随支链的增多，熔沸点降低，如熔沸点：
CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷>CH3CH(CH3)CH2CH3异戊烷>CH3C(CH3)2CH3新戊烷。芳香烃的异构体有
两个取代基时，熔点按对、邻、间位降低，沸点按邻、间、对位降低。
二、原子晶体
1．概念：形成晶体的所有的原子间以共价键结合形成的立体网格状的“巨分子”。
2．构成晶体的粒子：原子。
3．粒子间的作用：共价键。
4．性质：熔点、沸点很高，硬度很大，固态不导电。
5．分类： ①单质：金刚石、晶体硼、晶体 Si、晶体锗；②化合物：SiO2、SiC、BN、AlN、Si3N4
等。
6．原子晶体的结构模型：
（1）金刚石
在金刚石晶体里，每个碳原子都被相邻的 4个碳原子包围，以共价键跟 4个碳原子结合，
形成正四面体，被包围的碳原子处于正四面体的中心。这些正四面体结构向空间发展，构成一
个坚实的、彼此连接的空间网状晶体（如下图）。金刚石晶体中所有 C—C键长相等，键角相等
（均为 109°28′）；晶体中最小碳环由 6个 C组成且不在同一平面内；晶体中每个 C参与了 4
条 C—C键的形成，而在每条键中的贡献只有一半，故 C原子个数与 C—C键数之比为 1∶
（4×1/2）＝1∶2。
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金刚石及其晶体结构模型
（2）二氧化硅
它相当于将立方金刚石中的 C原子(全都改换为 Si原子，同时在每两个 Si原子中心连线的
中间增添一个 O原子。其配位数比为 4∶2。

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二氧化硅晶体平面示意图   二氧化硅晶体空间网状示意图   二氧化硅晶胞
7．共价键与原子晶体熔、沸点的关系
原子晶体原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质熔沸点越高，反之越低，如熔
沸...