内容正文:
分子晶体
课程标准要求
1.能结合实例描述分子晶体中微粒排列的周期性规律。
2.知道分子晶体中物质的聚集状态会影响物质的性质。
3.能借助冰、干冰等模型认识分子晶体中的微粒特点及其微粒间的相互作用。
2
一、分子晶体
1.分子晶体的结构特点
(1)构成微粒及微粒间的作用力
(2)特征性质
分子晶体熔点____,硬度很____,不导电。
分子
分子间作用力
共价键
低
小
2.常见的典型分子晶体
(1)所有______________,如H2O、NH3、CH4、HX(卤化氢)等。
(2)部分____________,如X2(卤素单质)、O2、H2、S8、P4、C60、稀有气体等。
(3)部分______________,如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。
(4)几乎所有的____,如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
(5)绝大多数有机物,如苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等。
非金属氢化物
非金属单质
非金属氧化物
酸
3.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________,每个分子周围有______个紧邻的分子 如C60、干冰、I2、O2
范德华力_____ 分子不采用________,每个分子周围紧邻的分子少于12个 如HF、NH3、冰
密堆积
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密堆积
氢键
自测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)分子晶体内微粒间的作用只存在分子间作用力( )
(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)分子晶体的相对分子质量越大,熔、沸点越高( )
(4)分子晶体的熔、沸点越高,分子晶体中共价键的键能越大( )
×
√
×
×
二、两种典型的分子晶体
1.冰(如图)
(1)水分子之间的主要作用力是______,当然也存在范德华力。
(2)氢键有方向性,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。
氢键
四面体中心
四面体顶角
4
2.干冰——CO2固体(如图)
(1)干冰中的CO2分子间只存在__________,不存在______。
(2)每个晶胞中有____个CO2分子。
范德华力
氢键
4
自测
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)冰晶体融化时水分子中共价键发生断裂( )
(2)干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体( )
(3)干冰比冰的熔点低很多,常压下易升华( )
(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( )
×
×
√
√
一、分子晶体的判断与物理性质
碘晶体的晶胞是一个长方体,在它的每个顶点上有一个I2分子,每个面上有一个I2分子,如下图所示:
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1.碘分子中碘原子之间的作用力是什么?碘晶体中碘分子之间的作用力是什么?
提示:碘分子(I2)中两个碘原子以共价键相结合,碘晶体中碘分子(I2)之间以范德华力相结合。
2.碘的晶体类型是什么?你判断的依据是什么?
提示:碘属于分子晶体;判断的依据是I2分子之间仅以分子间作用力相结合。
1.判断分子晶体的方法
(1)依据物质的类别判断
大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼、晶体锗等)、非金属的氢化物、大多数非金属的氧化物(SiO2除外),几乎所有的酸、大多数的有机物都是分子晶体。
(2)依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力判断
组成晶体的粒子是分子(稀有气体为单原子分子),粒子间的作用力是分子间作用力的晶体属于分子晶体。
(3)依据晶体的物理性质判断
晶体的硬度较小、熔沸点较低、熔融状态不导电的属于分子晶体。
2.分子晶体的物理性质
(1)分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。分子晶体熔化时破坏分子间作用力,由于分子间作用力很弱,所以分子晶体的熔、沸点一般较低,部分分子晶体易升华(如干冰、碘、红磷、萘等)。
(2)分子晶体不导电。分子晶体在固态和熔融状态下均不导电。有些分子晶体的水溶液能导电,如HI、乙酸等。
(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律,即极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。
(1)稀有气体单质是单原子分子,原子之间不存在共价键,固态时属于分子晶体。
(2)分子晶体熔融或汽化时,克服分子间作用力,不破坏化学键。
1.下列物质中属于分子晶体的是( )
①碘 ②镁 ③蔗糖 ④冰
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
C
2.某化学兴趣小组在学习分子晶体后,查阅了几种氯化物的熔、沸点,记录如下:
B
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl