高三化學選修三分子晶體和原子晶體知識點梳理

　　(一)分子晶體：

　　構成晶體的微粒間通過分子間作用力相互作用所形成的晶體，稱為分子晶體。分子晶體中存在的微粒是分子，不存在離子。較典型的分子晶體有非金屬氫化物，部分非金屬單質，部分非金屬氧化物，幾乎所有的酸，絕大多數(shù)有機物的晶體等。

　　分子晶體中存在的相互作用力主要是分子間作用力，它是分子間存在著一種把分子聚集在一起的作用力，叫做分子間作用力，也叫范?曰?力。分子間作用力只影響物質的熔沸點、硬度、密度等物理性質，分子晶體一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)不導電。

　　對于某些含有電負性很大的元素的原子和氫原子的分子，分子間還可以通過氫鍵相互作用。氫鍵的形成條件：它是由已經與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另一分子中電負性很強的原子之間的作用力形成，(它不屬于化學鍵)一般表示為 X?DH…Y。這種靜電吸引作用就是氫鍵。氫鍵同樣只影響物質的熔沸點和密度，對物質的化學性質沒有影響

　　分子晶體的結構特征：

　　沒有氫鍵的分子密堆積排列，如CO2等分子晶體，分子間的作用力主要是分子間作用力，以一個分子為中心，每個分子周圍有12個緊鄰的分子存在。

　　還有一類分子晶體，其結構中不僅存在分子間作用力，同時還存在氫鍵，如：冰。此時，水分子間的主要作用力是氫鍵，每個水分子周圍只有4個水分子與之相鄰。稱為非密堆積結構。

　　說明：

　　1、分子晶體的構成微粒是分子，分子中各原子一般以共價鍵相結合。因此，大多數(shù)共價化合物所形成的晶體為分子晶體。如：部分非金屬單質、非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸以及絕大多數(shù)的有機物等都屬于分子晶體。但并不是所有的分子晶體中都存在共價鍵，如：由單原子構成的稀有氣體分子中就不存在化學鍵。也不是共價化合物都是分子晶體，如二氧化硅等物質屬于原子晶體。

　　2、由于構成晶體的微粒是分子，因此分子晶體的化學式可以表示其分子式，即只有分子晶體才存在分子式。

　　3、分子晶體的微粒間以分子間作用力或氫鍵相結合，因此，分子晶體具有熔沸點低、硬度密度小，較易熔化和揮發(fā)等物理性質。

　　4、影響分子間作用力的大小的因素有分子的極性和相對分子質量的大小。一般而言，分子的極性越大、相對分子質量越大，分子間作用力越強。

　　5、分子晶體的熔沸點的高低與分子的結構有關：在同樣不存在氫鍵時，組成與結構相似的分子晶體，隨著相對分子質量的增大，分子間作用力增大，分子晶體的熔沸點增大;對于分子中存在氫鍵的分子晶體，其熔沸點一般比沒有氫鍵的分子晶體的熔沸點高，存在分子間氫鍵的分子晶體的熔沸點比存在分子內氫鍵的分子晶體的熔沸點高。

　　6、分子晶體的溶解性與溶劑和溶質的極性有關：一般情況下，極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑?D?D這就是相似相溶原理。

　　(二)原子晶體：

　　相鄰原子間以共價鍵相結合而形成的空間網(wǎng)狀結構的晶體稱為原子晶體。構成原子晶體的微粒是原子，微粒間的相互作用力是共價鍵，由于共價鍵的鍵能比分子間作用力要大得多，因此原子晶體具有很高的熔沸點和硬度，一般不導電(硅屬于半導體材料)，一般不溶于溶劑等性質。

　　常見的原子晶體有：金剛石、晶體硅、二氧化硅和碳化硅等。

　　2、原子晶體中原子間以共價鍵相互連接，但并不是存在共價鍵的晶體就是原子晶體。如：水、干冰等晶體都存在共價鍵，但它們屬于分子晶體。

　　3、判斷晶體類型的依據(jù)：

　　(1)看構成晶體的微粒種類及微粒間的相互作用。

　　對分子晶體,構成晶體的微粒是分子，微粒間的相互作用是分子間作用力;對于原子晶體，構成晶體的微粒是原子，微粒間的相互作用是共價鍵。

　　(2)看物質的物理性質(如：熔、沸點或硬度)。一般情況下，不同類晶體熔點高低順序是原子晶體比分子晶體的熔、沸點高得多，硬度、密度也要大得多。

　　(3)依據(jù)導電性判斷： 分子晶體為非導體，但部分分子晶體溶于水后能導電; 原子晶體多數(shù)為非導體，但晶體硅、晶體鍺是半導體。

　　(4)依據(jù)硬度和機械性能判斷： 原子晶體硬度大，分子晶體硬度小且較脆。

　　5、CO2、SiO2都屬于第ⅣA族的氧化物，但兩者的熔沸點、硬度等物理性質存在較大的差異，但CO2卻比SiO2穩(wěn)定得多：主要是因為CO2是分子晶體，SiO2是原子晶體，所以熔化時CO2是破壞范德華力而SiO2是破壞化學鍵。所以SiO2熔沸點高。而破壞CO2分子與SiO2時，都是破壞共價鍵，而C-O鍵能>Si-O鍵能，所以CO2分子更穩(wěn)定。

　　(責任編輯：郭峰)

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