2019化学新导学笔记人教选修三讲义：第三章 第二节 原子晶体与分子晶体 第1课时
- 格式：docx
- 大小：962.22 KB
- 文档页数：15
第二节分子晶体与原子晶体
第1课时分子晶体
[学习目标定位] 1.熟知分子晶体的概念、结构特点及常见的分子晶体。
2.能够从范德华力、氢键的特征，分析理解分子晶体的物理特性。
一、分子晶体及其结构特点
1.概念及微粒间的作用
(1)概念：分子间通过分子间作用力相结合形成的晶体叫分子晶体。
(2)微粒间的作用：分子晶体中相邻分子之间以分子间作用力相互吸引。
2.分子晶体的结构特点
(1)两种典型的分子晶体的组成和结构
①干冰晶体中微粒间的相互作用力是范德华力。
干冰晶体是一种面心立方结构——每8个
CO2分子构成立方体，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。
每个晶胞中有4个CO2分子。
②冰晶体中微粒间的相互作用力是范德华力、氢键。
在冰的晶体中，由于水分子之间存在具有方向性的氢键，迫使在四面体中心的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，这样的排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙。
(2)分子晶体的堆积方式
常见分子晶体及物质类别
例1下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是()
A.NH3、HD、C10H8
B.PCl3、CO2、H2SO4
C.SO2、SiO2、P2O5
l4、Na2S、H2O2
【考点】分子晶体的判断和结构特点 【题点】分子晶体的判断 答案 B
例2 甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是( )
A.甲烷晶胞中的球只代表1个C 原子
B.晶体中1个CH 4分子中有12个紧邻的CH 4分子
C.甲烷晶体熔化时需克服共价键
D.1个CH 4晶胞中含有8个CH 4分子 【考点】分子晶体的判断和结构特点 【题点】常见分子晶体的结构 答案 B
解析 题图所示的甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子，并不是1个C 原子，A 错误；由甲烷晶胞分析，位于晶胞的顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个，而这3个甲烷分子在晶胞的面上，因此每个都被2个晶胞共用，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×1
2＝12，B 正确；甲烷晶体是分子晶体，熔化时克服范德华力，C 错误；甲烷
晶胞属于面心立方晶胞，该晶胞中甲烷分子的个数为8×18＋6×1
2＝4，D 错误。
二、分子晶体的物理性质 1.物理特性
(1)分子晶体的熔、沸点较低，密度较小，硬度较小，较易熔化和挥发。
(2)一般是绝缘体，熔融状态也不导电。
(3)溶解性符合“相似相溶原理”。
2.分子晶体熔、沸点高低的比较规律
(1)分子晶体分子间作用力越大，物质熔、沸点越高，反之越低。
(2)具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常高。
分子晶体的判断方法
(1)构成分子晶体的粒子是分子，分子间以分子间作用力而结合，而分子间作用力是一种比较弱的作用，比化学键弱得多。
因此分子晶体的硬度小，熔、沸点低(与离子晶体相比较)。
(2)分子晶体无论是液态，还是固态时，存在的粒子都是分子，不存在可以导电的粒子(阴、阳离子或电子)，故分子晶体熔融或固态时都不导电，由此可判断晶体是否为分子晶体。
例3下列性质符合分子晶体特点的是()
①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电
②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
③能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃
④熔点97.81 ℃，质软，导电，密度为0.97 g·cm－3
A.①④
B.②③
C.①②
D.②④
【考点】分子晶体的一般物理性质及其比较
【题点】分子晶体的一般物理性质
答案 B
解析本题考查分子晶体的性质。
分子晶体中分子之间是以分子间作用力相结合的，分子晶体具有低熔点、易升华、硬度小等性质。
①熔点高，不是分子晶体的性质；④能导电，不是分子晶体的性质，该处所述是金属钠的性质，故选②③。
例4下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是()
A.HF、HCl、HBr、HI
B.F2、Cl2、Br2、I2
C.H2O、H2S、H2Se、H2Te
D.CI4、CBr4、CCl4、CF4
【考点】分子晶体的一般物理性质及其比较
【题点】分子晶体的熔沸点比较
答案 D
解析A、C中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；对结构相似的物质，B中沸点随相对分子质量的增加而增大；D中沸点依次降低。
1.下列有关分子晶体的说法中一定正确的是()
A.分子内均存在共价键
B.分子间一定存在范德华力
C.分子间一定存在氢键
D.其结构一定为分子密堆积
【考点】分子晶体的判断和结构特点。
