第8讲 分子晶体与共价晶体-2023-2024学年高二化学精品辅导讲·测·练（人教版2019选择性必修2）

高二化学精品辅导讲·测·练（人教版选择性必修2物质结构与性质） 第8讲 分子晶体与共价晶体 【学习目标】 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。 4．能结合金刚石和晶体硅的晶体结构描述共价晶体中微粒排列的周期性规律。 5．借助金刚石和晶体硅等的模型认识共价晶体的结构特点，并能说明共价晶体中的微粒及微粒间的相互作用。 一、分子晶体及其结构特点 1．分子晶体定义及微粒间的作用力 (1)定义：只含_________的晶体称为分子晶体。 (2)微粒间的相互作用力： 在分子晶体中，相邻分子靠__________________相互吸引，分子内原子之间以_________结合。 2．分子晶体常见堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 作用力 只有范德华力，无氢键 有范德华力和氢键，氢键具有方向性 空间特点 每个分子周围一般有12个紧邻的分子 空间利用率不高，留有相当大的空隙 举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 3．常见分子晶体及物质类别 物质种类 实例 所有非金属氢化物 H2O、NH3、CH4等 部分非金属单质 卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等 部分非金属氧化物 CO2、P4O10、SO2、SO3等 几乎所有的酸 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 绝大多数有机物 苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等 4．分子晶体的物理性质 (1)一般熔、沸点_________，硬度_________，易挥发，易升华。 (2)分子晶体固态和熔融态一般不导电。但有的在水溶液中能导电，有的不能导电。 (3)溶解性：分子晶体的溶解性一般遵循“相似相溶”原理，即非极性溶质易溶于_________溶剂，极性溶质易溶于_________溶剂。 【归纳小结】 1．分子晶体的物理特性 (1)分子晶体具有熔、沸点较低，硬度较小，固态不导电等物理特性。 (2)分子间作用力的大小决定分子晶体的物理性质。分子间作用力越大，分子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。 2．分子晶体熔、沸点低的原因 分子晶体中分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、沸点较低，密度较小，硬度较小，较易熔化和挥发。 3．分子晶体的熔、沸点比较 (1)分子晶体熔化或汽化都是克服分子间作用力。分子间作用力越大，物质熔化或汽化时需要的能量就越多，物质的熔、沸点就越高。 (2)比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力(包括范德华力和氢键)的大小。 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。如O2>N2，HI>HBr>HCl。 ②相对分子质量相等或相近时，极性分子的范德华力大，熔、沸点高，如CO>N2。 ③能形成氢键的物质，熔、沸点较高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3。 【即学即练1】下列关于分子晶体的说法正确的是(　　) A．分子晶体中的共价键有方向性，而分子间作用力无方向性 B．在分子晶体中一定存在氢键 C．冰和Br2都是分子晶体 D．稀有气体不能形成分子晶体 【即学即练2】下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是(　　) ①HCl　②HBr　③HI　④CO　⑤N2　⑥H2 A．①②③④⑤⑥ B．③②①⑤④⑥ C．③②①④⑤⑥ D．⑥⑤④③②① 二、典型分子晶体的结构 1．冰 (1)水分子之间的主要作用力是_________，也存在____________。 (2)氢键有方向性，它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个相邻水分子相互吸引。 2．干冰 (1)干冰中的CO2分子间只存在____________，不存在_________。 (2)①每个晶胞有______个CO2分子，______个原子。 ②每个CO2分子周围有______个紧邻分子，密度比冰的______。 【交流讨论】 1．电解水生成氢气和氧气时破坏的作用力是什么？ 2．为什么液态水的密度大于冰的密度？ 3．干冰升华过程中破坏共价键吗？为什么干冰的熔点比冰低而密度却比冰大？ 4．已知CH4、C60晶体都属于分子晶体。C60分子及CH4、C60晶胞示意图如下： 有关甲烷、C60晶体的几个说法，请你判断是否正确。 ①两晶体熔化时只需要破坏共价键 ②SiH4分子的稳定性强于甲烷 ③C60晶体可能具有很高的熔、沸点 ④C60晶体可能易溶于四氯化碳中 ⑤C60晶体的一个晶胞中含有的碳原子数为240 【即学即练3】如图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是(　　) A．冰晶体中每个水