内容正文:
分子晶体
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时
情境导入
讨论:从组成粒子和粒子间相互作用的角度分析,以下四种晶体结构的共同特点是什么?
共价键
分子间作用力
分子
构成微粒:
微粒内作用:
微粒间作用力:
碘(I2)
干冰(CO2)
碳60(C60)
冰(H2O)
一、分子晶体的概念和性质
1. 分子晶体的概念
分子晶体
构成粒子
分子
粒子间的作用力
分子间作用力
分子内各原子间
共价键
2. 分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用
所有分子晶体中是否均存在化学键?为什么?
否,稀有气体是单原子分子,无化学键,只有分子间作用力
(稀有气体除外)
目标一 分子晶体的概念和性质
只含分子的晶体称为分子晶体。
在分子晶体中,相邻分子靠分子间作用力相互吸引。
3. 常见的典型分子晶体
(2)部分非金属单质:X2(卤素)、O2、H2、S8、P4、C60、稀有气体等
(3)部分非金属氧化物:CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等
(4)几乎所有的酸: H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等
(5)绝大多数有机物:苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等
(1)所有非金属氢化物:H2O、H2S、NH3、CH4、HX……
(除 SiO2 等)
(除B、Si、Ge等的单质、金刚石等)
共价化合物
共大部分
是
分析表中数据,结合已学知识,归纳分子晶体的物理性质,并说明原因。
4. 分子晶体的物理性质
分子晶体 O2 N2 P4 H2O
熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 0
分子晶体 H2S CH4 CH3COOH 尿素
熔点/℃ -85.6 -182 16.6 132.7
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(1)分子晶体熔、沸点较低,硬度很小(多数分子晶体在常温时为气态或液态)。
(2)分子晶体不导电。
(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。
分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力,由于分子间作用力很弱,所以分子晶体的熔、沸点一般较低,且硬度较小。
分子晶体在固态或熔融状态下不存在自由移动的离子或电子,因而在固态或熔融状态下都不能导电。
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归纳总结:分子晶体的共性:
熔点较低、硬度较小、易升华(干冰、碘)、固体或熔融态不导电,部分晶体水溶液导电,溶解性符合“相似相溶”规律。
导思
1. 正误判断
(1)组成分子晶体的微粒是分子,在分子晶体中一定存在共价键和分子间的作用力( )
(2)分子晶体熔化时一定破坏范德华力,有些分子晶体还会破坏氢键( )
(3)分子晶体熔化或溶于水均不导电( )
(4)分子晶体的熔、沸点越高,分子晶体中共价键的键能越大( )
√
×
×
×
2. 已知AlCl3的熔点为190 ℃(2.02×105Pa),但它在180 ℃即开始升华,设计一个可靠的实验,判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物?
提示 若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物,可测其在熔融状态下是否导电,若不导电,则是共价化合物,若导电,则是离子化合物。
导练
C
1. 下列性质适合于分子晶体的是( )
①熔点1 070 ℃,易溶于水,水溶液导电
②熔点10.31 ℃,液态不导电,水溶液导电
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.①② B.①③ C.②③ D.②④
2. 比较下列化合物的熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。
①CO2 SO2;
②NH3 PH3;
③O3 O2;
④Ne Ar;
⑤CH3CH2OH CH3OH;
⑥CO N2。
<
>
>
<
>
>
归纳总结
分子晶体的硬度小,熔、沸点低,在熔融状态或固体时均不导电。
分子晶体的判断方法
①依据物质的类别判断
②依据组成晶体的粒子及粒子间作用力判断
③依据物质的性质判断
部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物都是分子晶体。
组成分子晶体的微粒是分子,粒子间的作用力是分子间作用力。
归纳总结
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,范德华力越强,熔、沸点越高,如I2>Br2>Cl2>F2,HI>HBr>HCl。
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,如CH3OH>CH3CH3。
③含有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点反常升高,如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
归纳总结
分子晶体熔、沸点高低的判