第二节 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 [学习目标] 1.能准确辨识常见的分子晶体,并能从微观层面深入分析分子晶体中各构成粒子间的相互作用。2.能依据分子晶体的通性,合理推断常见的分子晶体。3.深入理解分子晶体中粒子的堆积模型,并熟练运用均摊法对晶胞进行精准分析。4.能分析分子晶体中各构成粒子间的相互作用对分子晶体物理性质产生的影响。 知识点1 分子晶体及其结构 1.分子晶体 (1)概念:只含分子的晶体称为分子晶体。 (2)构成粒子:分子。 (3)粒子间作用:分子晶体中相邻的分子靠分子间作用力相互吸引。分子内各原子间以共价键结合(稀有气体除外)。 [深度思考] 分子晶体中分子间作用力越大,其化学性质越稳定吗 【答案】 分子晶体的稳定性与共价键有关,与分子间作用力没有关系。 2.分子晶体与物质类别的关系 物质类别 实例 所有非金属氢化物 如H2O、H2S、NH3、HCl、CH4等 部分非金属单质 如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、碳60(C60)等 稀有气体 如He、Ne、Ar等 部分非金属氧化物 如CO2、P4O6、P4O10、SO2等 几乎所有的酸 如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 绝大多数有机物 如苯、乙醇、乙酸乙酯等 3.两种典型的分子晶体的组成和结构 (1)冰。 ①水分子之间的主要作用力是氢键,当然也存在范德华力。 ②由于氢键的方向性和饱和性,使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。 ③空间利用率不高,其密度比液态水的小。 (2)干冰。 ①每个晶胞中有4个CO2分子,12个原子。 ②每个CO2分子周围等距离且紧邻的CO2分子数为12。 ③空间利用率高,其密度比冰的大。 4.分子晶体的常见堆积方式 分子间 作用力 堆积方式 实例 范德华力 分子采用密堆积,每个分子周围最多有12个紧邻的分子 如C60、干 冰、I2、O2等 范德华 力、氢键 分子不采用密堆积,每个分子周围紧邻的分子少于12个 如HF、 NH3、冰等 1.判断正误。 (1)分子晶体中一定存在共价键。( × ) (2)分子晶体中的每个分子内一定含有共价键。( × ) (3)组成分子晶体的粒子是分子,分子晶体熔化时会破坏范德华力或氢键。( √ ) (4)干冰晶体中只存在范德华力不存在氢键,一个分子周围有12个紧邻的分子。( √ ) (5)冰晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的分子,1 mol冰中含有1 mol氢键。( × ) 2.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、P4、C10H8 [B]PCl3、CO2、H2SO4 [C]SO2、SiO2、P2O5 [D]CCl4、H2O、Na2O2 【答案】 B 【解析】 A项,P4(白磷)为单质,不是化合物;C项,SiO2不是分子晶体;D项,Na2O2不是分子晶体。 3.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]其结构一定不能由原子直接构成 【答案】 B 【解析】 稀有气体元素组成的晶体中,不存在由多个原子组成的分子,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,且为单原子结构,A、D错误;分子间作用力包括范德华力和氢键,范德华力存在于所有的分子晶体中,而氢键只存在于含有与电负性较大的氮、氧、氟原子结合的氢原子的分子间或者分子内,B正确,C错误。 4.(2025·湖南长沙月考)分子晶体具有某些特征的本质原因是( ) [A]组成晶体的基本粒子是分子 [B]熔融时不导电 [C]晶体内粒子间以分子间作用力相结合 [D]熔点一般比较低 【答案】 C 【解析】 分子晶体相对于其他晶体来说,熔、沸点较低,硬度较小,本质原因是其基本构成粒子间的相互作用(范德华力及氢键)相对于化学键来说比较弱。 知识点2 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”规律。 [深度思考1] 分子晶 ... ...
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