1、第三章 晶体结构与性质第二节 分子晶体与原子晶体第 1 课时 分子晶体一、分子晶体1构成微粒及作用力2微粒堆积方式（1 ）若分子间作用力只有_，则分子晶体有_ 特征，即每个分子周围有_个紧邻的分子。（2 ）分子间含有其他作用力，如_，则每个分子周围紧邻的分子要少于 12 个。如冰中每个水分子周围只有_个紧邻的水分子。3常见的分子晶体（1 ）所有_，如 H2O、NH 3、CH 4 等。（2 ）部分_，如卤素（X 2） 、O 2、N 2、白磷（P 4） 、硫（S 8）等。（3 ）部分_，如 CO2、P 4O10、SO 2、SO 3 等。（4 ）几乎所有的_，如 HNO3、H 2SO4、H 3PO4
2、、H 2SiO3 等。（5 ）绝大多数_，如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。4两种典型的分子晶体（1 ）冰水分子之间的主要作用力是_，当然也存在_。_有方向性，它的存在迫使在_的每个水分子与_方向的_ 个相邻水分子互相吸引。（2 ）干冰在常压下极易_。干冰中的 CO2 分子间只存在范德华力而不存在氢键，一个 CO2 分子周围等距紧邻的 CO2分子有_个。（3）干冰和冰的比较晶体分子间作用力结构特点 外观 硬度 熔点 密度干冰冰相似 相似(小) 干冰比冰低 干冰比冰大二、分子晶体的物理性质1分子晶体中粒子间是以范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体，因此，分子晶体的熔、沸点_，密度_，硬度较小，较易熔
3、化和挥发。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_，物质熔、沸点_，反之_；具有氢键的分子晶体，熔、沸点_。（2）判断下列结论的正误，正确的打“” ，错误的打“”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( )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 ( )烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子里碳原子数的增加，熔、沸点升高( )组成和结构不相似的物质，不能用相对分子质量大小比较分子间作用力的大小( )3分子晶体在固态和熔融状态均不存在自由离子，因而_导电，易溶于水的电解质在水中_而能够导电，不
4、溶于水的物质或易溶于水的非电解质不能导电。【答案】一、1分子 分子间作用力 共价键2 （ 1）范德华力 分子密堆积 12（2 ）氢键 43 （ 1）非金属氢化物 （2）非金属单质 （3）非金属氧化物 （4）酸 （5）有机物4 （ 1）氢键 范德华力 氢键 四面体中心 四面体顶角 4（2 ）升华 12（3）(从左到右，从上到下)范德华力 1 个分子周围紧邻 12 个分子 范德华力、氢键1 个分子周围紧邻 4 个分子二、1较低 较小2 （1）越大 越高 越低 反常高 （2） 3不能 全部或部分电离一、分子晶体的特例与熔、沸点高低的判断1稀有气体稀有气体单质是由原子直接构成的分子晶体，无化学键，晶体
5、中只有分子间作用力。2分子晶体熔、沸点高低的判断（1）组成和结构相似、不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高。I2Br 2Cl 2F 2（2）组成和结构不相似的分子晶体（相对分子质量接近），分子的极性越大，熔、沸点越高。CH3OHCH 3CH3（3）含有分子间氢键的会导致熔、沸点反常升高。H2OH 2TeH 2SeH 2S（4）对于有机物来说，分子式相同，支链越多，熔、沸点越低。（5）烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子里碳原子数的增加，熔、沸点升高。C2H6CH 4，C 2H5ClCH 3Cl下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是AHF 、 HCl、 HBr
6、、HIBF 2、 Cl2、Br 2、I 2CH 2O、H 2S、 H2Se、H 2TeDCI 4、CBr 4、CCl 4、CF 4【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。【答案】D二、晶体冰中氢键存在的判断易错点1晶体冰中每个水分子可以与另外 4 个水分子形成氢键(不是 2 个)；每个水分子平均形成 2 个氢键(不是 4 个)。2冰晶胞的结构和金刚石的晶胞结构相似，每个晶胞平均拥有 8 个水分子。晶体中 C、O 均采用 sp3杂化，均与 4 个其他原子形成正四面体结构单元，因此，冰晶胞的结构与金
7、刚石的晶胞结构有一定的相似性。3冰、氢氟酸中均有氢键，且 OHO 比 HFH 弱，但水的沸点更高，其原因是平均每个水分子形成的氢键数比 HF 多。4晶体冰的密度比液态水的小。这是因为氢键的方向性使晶体冰中水分子形成氢键，空间的利用率变小。水分子间存在一种叫“氢键”的作用力并通过氢键使水分子彼此结合形成缔合分子(H 2O)n。在冰中，每个水分子被 4 个水分子包围形成变形的正四面体，通过氢键相互连接成庞大的晶体，其结构如图所示。（1）在冰的结构中，每个水分子与相邻的 4 个水分子以氢键相连接。1 mol 冰中有 mol 氢键。（2）水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒，其电离方程式为 。（3
8、）用 x、 y、 z 分别表示 H2O、H 2S、H 2Se 的沸点()，则 x、 y、 z 的大小关系是 ，其判断依据是 。【解析】（1）每个水分子与相邻的 4 个水分子形成氢键，故每个水分子形成的氢键数为2。（3）由于水分子之间存在氢键，故水的沸点最高；而 H2S 的沸点低于 H2Se，则需用范德华力解释。【答案】（1）2（2）H 2O+H2O H3O+OH-（3）x zy水分子间存在氢键，故沸点最高；H 2Se 比 H2S 的相对分子质量大，范德华力大，故 H2Se的沸点高于 H2S 的沸点。【易错诊断】直接由图示中 1 个水分子形成 4 个氢键而推出 1 mol H2O 形成 4 mo
9、l 氢键，从而得出错误答案；未能理解范德华力、升华热、电离、氢键键能间的关系导致错解。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ANH 3、HD、C 10H8 BPCl 3、CO 2、H 2SO4CSO 2、SiO 2、P 2O5 D CCl4、Na 2S、H 2O22下列有关分子晶体的说法中正确的是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3SiCl 4 的分子结构与 CCl4 相似，对其进行的下列推测不正确的是ASiCl 4 晶体是分子晶体B常温、常压下 SiCl4 是气体CSiCl 4 的分子是由极性键形成的非极性分子DSiCl 4
10、 的熔点高于 CCl44 共 价 键 、 离 子 键 和 范 德 华 力 是 构 成 物 质 的 粒 子 间 的 不 同 作 用 方 式 ， 下 列 物 质 中 ， 只 含有 上 述 一 种 作 用 的 是A干冰 B氯化钠 C氢氧化钠 D碘5双选 分析下列各物质的物理性质，判断其固态不属于分子晶体的是A碳化铝，黄色晶体，熔点 2200C，熔融态不导电B溴化铝，无色晶体，熔点 98C，熔融态不导电C五氧化钒，无色晶体，熔点 19. 5C，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电6目前，科学界拟合成一种“二重构造”的球型分子，即把“足球型”的 C60 分子溶进“足球型”
11、的 Si60 分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合。下列关于这种分子的说法中不正确的是A该晶体是一种新型的化合物B该晶体属于分子晶体C是两种单质组成的混合物D相对分子质量为 24007下列性质符合分子晶体特点的是熔点 1070，易溶于水，水溶液能导电熔点 10.31，液态不导电，水溶液能导电能溶于 CS2，熔点 112.8，沸点 444.6熔点 97.81，质软，导电，密度为 0.97gcm3A BC D 8设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中不正确的是 12. 4g 白磷晶体中含有的 PP 键数是 0. 6NA电解精炼铜时转移了 NA 个电子，阳极溶解 32g 铜100g 的
12、 98%的浓 H2SO4 中所含的氧原子数为 4NA在 V2O5 存在的条件下，2mol SO2 和 lmol O2 混合于密闭容器中加热反应后，容器内物质分子数大于 2NA2. 9g 2CaSO 4 H2O 含有的结晶水分子数为 0. 02NAC 60 晶胞结构如图所示。720 g C60 晶体含 NA 个晶胞含 l mol FeCl3 饱和溶液加入到沸水形成氢氧化铁胶体，胶体微粒数目约为 NAA B C D9 （1）如图为固态 CO2 的晶体结构示意图，通过观察分析，可得出每个 CO2 分子周围有_个等距离且最近的 CO2 分子。（2）试判断：SiO 2，CO 2，CS 2 晶体的熔点由高
13、到低排列的顺序是_ (填序号 )。10干冰是一种比冰更好的制冷剂，利用“干冰”可以产生78C 的低温，而且干冰熔化时，不会像冰那样变成液体，使冷藏物品受潮或污损。它直接蒸发成为湿度很低、干燥的CO2 气体，围绕在冷藏物品的四周，因而它的冷藏效果特别好。在一定温度下，用 X射线衍射法测得干冰晶胞( 晶体中最小的重复单元 )如下图所示，边长 a=5.72108cm， 则该温度下干冰的密度为多少？1 【答案】B2 【答案】B【解析】稀有气体分子组成的晶体中，不存在由多个原子构成的分子，而是原子间通过范德华力结合成晶体，所以不存在任何化学键，故 A 项错误。分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在
14、于所有的分子晶体中，而氢键只存在于含有与电负性较强的 N、O 、F原子结合的氢原子的分子之间或者分子内，所以 B 项正确，C 项错误。只有只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式，所以 D 选项也是错误的。3 【答案】B【解析】由于 SiCl4 具有分子结构，所以一定属于分子晶体；影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，在这两种分子中都只有范德华力，SiCl 4 的相对分子质量大于CCl4，所以 SiCl4 的分子间作用力更大一些，熔、沸点更高一些；CCl 4 的分子是正四面体结构，SiCl 4 与它结构相似，因此也应该是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。4【答案】B【解析】
15、干冰是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在范德华力。NaCl 是离子晶体，只存在离子键。NaOH 是离子晶体，不仅存在离子键，还存在氢氧共价键。碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在范德华力。故只有 B 符合题意。5【答案】AD【解析】分子晶体一般具有较低的熔点。A 项中碳化铝熔点非常高，不属于分子晶体( 为原子晶体)。D 项中溴化钾为离子晶体。6【答案】C【解析】球型分子的化学式为 Si60C60，是一种化合物而不是混合物。由原子构成的分子属于分子晶体，其相对分子质量为 2400。7 【 答案】B8 【答案】A【解析】正确，每个白磷分子中有 6 个磷磷单键； 错误，因为精铜中含有铜前
16、的金属杂质，也要失电子而溶解；错误，还要考虑水中的氧原子；正确，SO 2 和 O2 反应生成SO3 是一个正向分子数减小的可逆反应， 2mol SO2 和 lmol O2 恰好完全反应生成 2mol SO3，而实际上可逆反应进行不到底，所以容器内的物质的分子数大于 2NA；错误，2CaSO4H2O 中 2 表示 2 个 CaSO4 结合一个水分子；错误，因为每个晶胞含有 4 个 C60，所以 lmol C60 含有的晶胞数应该是 0.25mol；错误，因 Fe3+要水解，形成的 Fe(OH)3 再吸附聚集成胶粒。9【答案】（1）12（2）10【答案】1.56 gcm 3【解析】在 CO2 晶体
17、结构中，每个质点都是一个小分子，该晶体为立方体结构，每个立方体顶点都有一个 CO2 分子， 每个面心上各有一个 CO2 分子，故该晶胞中的 CO2 分子个数为 8 +6 =4 个，则 lmol CO2 分子的体积 V=a3 NA = (5. 72 108 cm)3 6. 02 1023 mol1 = 28. 17cm3mol1 ，则 ( CO2 )= =1.56 gcm3。原子与理想原子要达到稳定状态，远不止得电子一条途径，还有失去电子的，有共用电子对的，甚至还有谁也不理自成一家的，如稀有气体原子。人要达到理想状态，也不一定要拼命想办法向这个世界索取，你可以选择施予，可以选择分享，也可以关起门来，静静地构筑属于你自己的那个独一无二的精神世界。
