高中化学选修三 分子晶体

第二节分子晶体与原子晶体

第1课时分子晶体

学习目标

1.了解分子晶体的概念及其结构。

2.进一步理解分子间作用力对物质性质的影响，掌握分子晶体的物理性质及其影响因素。

自主预习

1．分子晶体

(1)结构特点

①构成微粒及作用力

②堆积方式

①所有，如H

2O、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CO

2、P

4

O

10

、SO

2

等。

④几乎所有的，如HNO

3、H

2

SO

4

、H

3

PO

4

、H

2

SiO

3

等。

⑤绝大多数，如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。

注意：分子晶体在熔化时，只破坏分子间作用力而不破坏化学键。2．两种典型的分子晶体

(1)干冰

①每个晶胞中有个CO

2

分子，个原子。

②每个CO

2分子周围等距离紧邻的CO

2

分子有个。

(2)冰

①水分子之间的作用力有范德华力，但主要作用力是。

②由于的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻的水分子相互吸引。

预习检测

1.判断正误

（1）分子晶体内只含有分子间作用力。（）

（2）分子晶体的相对分子质量越大，熔沸点越高。（）

分子晶体中分子间氢键越强，分子越稳定。（）

冰晶体融化时，水分子中的共价键断裂。（）

水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键（）

由极性键形成的分子可能是非极性分子

水和冰中都存在氢键（）

分子晶体中一定存在范德华力，可能有共价键。（）

合作探究

选择B 归纳整理

分子晶体的理解

(1)分子间通过________________相结合形成的晶体叫分子晶体。如：干冰、碘晶体、冰等。构成分子晶体的粒子只有________。 (2)常见的典型的分子晶体有

①所有非金属氢化物，如水、氨、甲烷等； ②部分非金属单质，如卤素、O 2、S 8、P 4、C 60等； ③部分非金属氧化物，如CO 2、SO 3、P 4O 10等； ④几乎所有的酸； ⑤绝大多数有机物的晶体。 (3)两种典型的分子晶胞

①干冰型 堆积特征：分子密堆积； ②冰型 堆积特征：四面体型。

思考：请列举判断物质是否为分子晶体的方法 学以致用

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 ．NH 3、HD 、C 10H 8 B ．PCl 3、CO 2、H 2SO 4 C ．SO 2、SiO 2、P 2O 5

D ．CCl 4、Na 2S 、H 2O 2

2．水分子间可通过氢键彼此结合而形成(H 2O)n ，在冰中n 值为5，即每个水分子被其他4个水分子包围形成变形四面体，如图所示为(H 2O)5单元，由无限个这样的四面体通过氢键构成一个庞大的分子晶体，即冰。下列有关叙述正确的是( )

A ．1mol 冰中含有4mol 氢键

B ．1mol 冰中含有4×5mol 氢键

C ．平均每个水分子只含有2个氢键

D ．平均每个水分子只含有5

4

个氢键

探究活动二分子晶体的物理性质

例2 下列性质符合分子晶体特点的是( )

①熔点1070℃,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0.97g·cm-3

A.①④

B.②③

C.①②

D.②④答案

归纳整理

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“×”

①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( )

②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( )

③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( )

④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，不溶于水的物质或易溶于水的非电解质不能导电。

思考：相对分子质量越大，分子的晶体熔沸点就一定高吗？

学以致用

3．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

4．下列性质符合分子晶体特点的是()

①熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电