3.2.1分子晶体-2023-2024学年高二化学同步精品讲义（人教版2019选择性必修2）

第三章 晶体结构与性质 第二节 分子晶体 [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。 课前预习 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 有范德华力和氢键，氢键具有 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 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 H2O、NH3、CH4等 部分 卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等 部分 CO2、P4O10、SO2、SO3等 几乎所有的 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 绝大多数 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。 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) 有方向性，它的存在迫使在 的每个水分子与四面体顶角方向的 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 。 知识点总结 知识点一：分子晶体 1．构成粒子及作用力 (1) 定义：由分子构成。相邻分子靠分子间作用力相互吸引。 (2) 构成微粒：分子 (3) 微粒间的作用：分子间作用力 2．微粒堆积方式 (1)若分子间作用力只有范德华力，则分子晶体有分子密堆积特征，即每个分子周围有12个紧邻的分子。 如：干冰：CO2的晶体。 ①在常压下极易升华。 ②干冰中的CO2分子间只存在范德华力而不存在氢键，一个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个。 (2)分子间含有其他作用力，如：氢键，则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。如冰中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。 ①水分子之间的主要作用力是氢键，当然也存在范德华力。 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个相邻水分子互相吸引。源:学科XXK] 3．常见的分子晶体 (1)所有非金属氢化物，如H2O、NH3、CH4等。 (2)部分非金属单质，如卤素（X2）、O2、N2、白磷（P4）、硫（S8）等。[来源:学|科|网Z|X|X|K] (3)部分非金属氧化物，如CO2、P4O10、SO2、SO3等。 (4)几乎所有的酸，如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。 (5)绝大多数有机物，如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。 4．分子晶体的物理性质 (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、沸点较低，密度较小，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 (3)分子晶体在固态和熔融状态均不存在自由离子，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不能导电。 【大招总结】 (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