第15课 分子晶体-【帮课堂】2023-2024学年高二化学同步学与练（人教版2019选择性必修2）

第15课 分子晶体 1.学会判断分子晶体。 2.了解分子晶体的性质。 一、分子晶体的结构 1．概念及微粒间的作用力 (1)概念：只含 的晶体称为分子晶体。 (2)构成分子晶体的微粒： (3)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以分子间作用力（ 和 ）相互吸引，分子内原子之间以共价键结合。 2．分子晶体的结构特征——堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 作用力 只有 ，无 有 和分子间 ，它具有方向性 空间特点 每个分子周围一般有 个紧邻的分子 空间利用率不高，留有相当大的空隙 堆积方式 分子看作球时，层与层间 对 分子看作球时，层与层间 对 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、H2S、HCl等 部分非金属单质 卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、C60 、稀有气体等 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 【特别提醒】金刚石、二氧化硅不是分子晶体。 二、分子晶体的性质 1.分子晶体的物理特性 ①分子晶体具有熔、沸点较 。 ②硬度较 。 ③固态 导电。 2.分子晶体熔沸点低的原因 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、沸点较 ，密度较 ，硬度较 ， 易熔化和挥发。所有在常温下呈 的物质、常温下呈 的物质(除汞外)、易升华的 物质都属于分子晶体，熔化时，一般只破坏 、 （作用力较弱），不破坏 。 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 ，物质熔化或汽化时需要的能量就越 ，物质的熔、沸点就越 。 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 。 A.组成和结构相似的物质，相对分子质量越 ，范德华力越 ，熔、沸点越 。如O2 N2，HI HBr HCl。 B.相对分子质量相等或相近时， 分子的范德华力大，熔、沸点 ，如CO N2。 C.能形成 的物质，熔、沸点较 。如H2O H2Te H2Se H2S，HF HCl，NH3 PH3。 D.烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的 ，熔、沸点 ,如C2H6 CH4, C2H5Cl CH3Cl, CH3COOH>HCOOH。 E.在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越 ，熔沸点越 ，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷；芳香化合物苯环上的同分异构体一般按照“ 位> 位> 位”的顺序。 4.分子晶体的导电性 分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由离子，因而不能导电，易溶于水的电解质在水中全部或部分电离而能够导电，不溶于水的物质或易溶于水的非电解质自身不能导电。 三、两种典型分子晶体的组成和结构 1.冰（分子非密堆积形式） ①冰中水分子之间的相互作用力除范德华力外还有 ，冰晶体主要是水分子依靠 而形成的。 ②氢键的方向性→1个水分子与周围 个水分子相结合→水分子中的 ③氢键H—O…H较 →分子间距离增 并在水分子中间留有空隙→冰的密度比液态水的 。 当冰刚刚融化为液态水时冰的结构部分解体→水分子间的空隙减 →密度反而增 超过4℃时分子间距离 →密度渐渐 ④为什么水在4℃时的密度最大？ 氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大。超过4℃时，由于热运动加剧，分子间距离加大，密度逐渐减小，所以4℃时水的密度最大。 2.干冰(分子密堆积形式) ①分子间作用力为范德华力。 ②CO2的晶胞类型为面心立方结构。 ③ ④每个CO2分子周围距离最近且相等的CO2分子有12个(同层、上层、下层各4个)。 ⑤无数个CO2晶胞在空间“无隙并置”形成CO2晶体。 【思考与讨论p80】参考答案 在硫化氢晶体中，分子与分子之间以范德华力相结合，分子的排列特征是分子密堆积，即一个硫化氢分 子周围有12个紧邻分子。在冰晶体中，分子与分子之间主要以氢键相结合，而氢键具有方向性