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一周强化
一、一周知识概述
1、分子晶体
（1）概念：只含分子的晶体称为分子晶体。
分子晶体的构成微粒只有分子，微粒间依靠分子间的作用力而结合形成晶体。
（2）常见的典型的分子晶体有：
（3）分子晶体的结构特征
①若分子间只存在范德华力
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、C60等。分子晶体的这一特征称为分子密堆积。
②若分子间存在氢键
以一个分子为中心，其周围通常可以有4个紧邻的分子构成四面体构型，如冰等。
（4）分子晶体的物理性质
分子晶体中微粒间是以范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体，因此，分子晶体的溶、沸点较低，密度较小，硬度小，较易熔化和挥发。
（5）分子晶体的熔、沸点变化规律
①对组成和结构相似、晶体中又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。
②一般地说，含有H—F键、H—O键，H—N键的分子晶体在液态和固态时，分子间存在氢键。含有氢键的物质，其熔沸点较高。
2、原子晶体
(1)原子晶体：相邻原子间以共价健相结合而形成的具有空间立体网状的晶体，称为原子晶体。如金刚石、晶体硅、碳化硅晶体、二氧化硅晶体等。原子晶体中不存在单个分子，化学式仅仅表示的是物质中的原子个数关系，不是分子式。
（2）常见的原子晶体
①某些非金属单质：如硼(B)、硅（Si）、锗（Ge）等
②某些非金属化合物：如碳化硅（SiC）、氮化硼（BN）等
③某些氧化物：如二氧化硅（SiO2）等。
（3）原子晶体的结构特征
原子晶体里，通常以一个原子为中心，其周围可以有4个紧邻的原子构成四面体构型，而整个晶体又是由许许多多四面体构成的空间网状结构。
（4）原子晶体的物理性质
原子晶体中，原子间用较强的共价键相结合，要使物质熔化和汽化就要克服共价键作用，需要很多的能量。因此，原子晶体一般都具有很高的熔点和沸点。硬度大，难溶于水，固态时一般不导电。
（5）原子晶体的熔、沸点变化规律
原子晶体的熔点高低与其内部结构密切相关：对结构相似的原子晶体来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。
二、重难点知识讲解
1、冰的晶体结构
如下图给出了冰的四面体向的骨架结构示意图，从这种非常典型的氢键结构可以看出，每个O原子周围都有4个H原子，由图可以看出，2个H距O较近，以共价键结合；另2个H距O较远，则是以氢键相连。O的配位数为4，为了形成较稳定的四面体型结构，水分子中原有的键角(105°)也稍稍扩张，使各键之间都成为四面体角(109°28′)。这种结构是比较疏松的，因此冰表现出密度比水小的特殊性质。
2、干冰的晶体结构
考查下图，CO2晶体结构中具有代表性的基本的重复单位：8个顶点和6个面心各有1个CO2分子。晶体中与CO2分子等距离且最近的CO2分子共有12个；这12个CO2分子分布在与面心CO2共面的4个顶点和与该面相连的8个面的面心。
3、金刚石的晶体结构
(1)金刚石的结构为立体网状结构
结构如图所示
在晶体中每个碳原子被相邻的4个碳原子包围，处于4个碳原子的中心，以共价键与4个碳原子相结合，成为正四面体结构，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的立体网状结构。
4、二氧化硅的晶体结构：
若以硅原子代替金刚石晶体结构中的碳原子，便可得到晶体硅的结构。SiO2晶体可看成在晶体硅(其结构可看作将金刚石晶体中的碳原子换为硅原子)的每个硅硅键中插入一个氧原子而形成。因此每个硅原子的周围结合4个氧原子；同时，每个氧原子跟2个硅原子相结合，晶体中硅氧原子个数比为1︰2。晶体中每6个硅原子和6个氧原子形成12元最小环；但每个硅原子被12个环共用，每个氧原子被6个环共用。
三、例题讲解
例1、下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体体的化合物是（ ）
A．NH3、HD、C10H8 B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2
解析：
A中HD为单质不是化合物；C中SiO2为原子晶体，不是分子晶体；D中Na2S是离子晶体，不是分子晶体。
答案：B
点评：这类题目的处理我们一定要注意题干要求，既是分子晶体，又必须是化合物。
例2、下列性质适合于分子晶体的是（ ）
A．熔点1070℃。易溶于水，水溶液导电
B．熔点10.31℃，液态不导电，水溶液导电
C．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃
D．熔点97.81℃，质软导电，密度为0.97g·cm－3
解析：
A项中熔点太高，不是分子晶体，分子晶体熔点一般都较低，D项是金属钠的性质。
答案：BC
例3、根据下表给出的几种物质的熔沸点数据，判断下列有关说法中错误的是（ ）
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NaCl |
MgCl2 |
AlCl3 |
SiCl4 |
单质B |
熔点/℃ |
810 |
710 |
180 |
68 |
2300 |
沸点/℃ |
1465 |
1418 |
160 |
57 |
2500 |
A．SiCl4是分子晶体
B．单质B可能是原子晶体
C．AlCl3加热能升华
D．NaCl的键的强度比MgCl2小
解析：
由表中所给熔沸点数据。可知SiCl4最低，应为分子晶体；单质B的熔沸点最高，因此为原子晶体；AlCl3的沸点低于熔点，故可升华；NaCl的熔点高于MgCl2的熔点，表明Na—Cl键断裂较Mg—Cl难，所以NaCl的键强度比MgCl2大。
答案：D
点评：不同晶体物理性质的差异是因为构成晶体的微粒和微粒间的相互作用不同。
例4、根据石墨晶体结构示意图及提供的数据计算(保留三位有效数字)。有关公式、数据见下图所示。
(1)12g石墨中，正六边形的数目有多少?
(2)求石墨的密度。
(3)求12g石墨的体积(cm3)。
解析：
每个C为三个正六边形共有，每个六边形占有的碳数=6× =2
(1)正六边形个数= ×6.02×1023mol－1÷2=3.01×1023个
(2)由于层与层可滑动，抽象出一个正六棱柱
六棱柱体积=6× sin60°a2b=6× ×(1.42×10－8)2×3.35×10－8=1.75×10－23(cm3)或(1.76×10－23cm3)，由于每个正六边形为两个正六棱柱共有，所以每个正六棱柱占有2个C
密度= =2.28（g·cm－3）或（2.27g·cm－3）
（3）12g石墨体积= =5.26cm3或(5.29cm3)
答案：
(1)3.01×1023个
(2)2.28g·cm－3或2.27g·cm－3
(3)5.26cm3或5.29cm3
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