内容正文:
第二节分子晶体与共价晶体(1)
【学习目标】
1、熟知分子晶体的概念、结构特点及常见的分子晶体
2、能够从范德华力、氢键的特征,分析理解分子晶体的物理特性
【主干知识梳理】
晶体的分类:根据晶体的构成粒子和粒子间的相互作用力的不同,将晶体分为如下6种:分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体、混合晶体
一、分子晶体的概念和组成
1、概念:只含分子的晶体(即:分子构成的晶体)或者说分子间通过分子间作用力相结合形成的晶体叫做分子晶体。如:I2、H2O、NH3、H3PO4、萘等在固态时都是分子晶体
2、构成的微粒:分子 (特别注意:稀有气体为单原子分子)
3、微粒间的作用力:分子晶体中相邻的分子间以分子间作用力(范德华力或氢键)相互吸引
4、气化或熔化时破坏的作用力:分子间作用力 (范德华力或氢键)
【思考】①分子晶体中是否一定有化学键?
②分子晶体熔化是否一定破坏化学键?
③分子晶体间作用力越大,是否越稳定?
④分子晶体中是否存在单个的小分子?
5、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(硼晶体、金刚石、晶体硅等除外),如:卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等
(3)部分非金属氧化物(二氧化硅等除外),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(高分子化合物除外),如:苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
(6)根据题目信息:如熔沸点较低、易挥发、常温为液态(Hg除外)、熔融状态不导电等
【对点训练1】
1、下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是( )
A.NH3、HD、C10H8 B.PCl3、CO2、H2SO4
C.SO2、SiO2、P2O5 D.CCl4、Na2S、H2O2
2、下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是( )
A.固态氢 B.固态氖 C.磷 D.三氧化硫
3、下列物质呈固态时,一定属于分子晶体的是( )
A.非金属单质 B.非金属氧化物 C.含氧酸 D.金属氧化物
4、SiCl4的分子结构与CCl4相似,对其进行的下列推测中不正确的是( )
A.SiCl4晶体是分子晶体 B.常温、常压下SiCl4是气体
C.SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子 D.SiCl4的熔点高于CCl4
5、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,根据这些数据分析,他们认为属于分子晶体的是( )
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
CaCl2
熔点/℃
801
712
190
-68
782
沸点/℃
1 465
1 418
230
57
1 600
A.NaCl、MgCl2、CaCl2 B.AlCl3、SiCl4
C.NaCl、CaCl2 D.全部
6、下列有关物质的结构和性质的叙述,错误的是( )
A.水是一种非常稳定的化合物,这是由于水中存在氢键 B.水和冰中都含有氢键
C.分子晶体中一定存在范德华力,可能有共价键 D.由极性键形成的分子可能是非极性分子
二、分子晶体的结构特征
1、干冰和冰的晶体结构
(1)干冰。固态CO2称为干冰,干冰也是分子晶体
①构成干冰晶体的结构微粒是CO2分子
②干冰中的CO2分子间只存在范德华力,不存在氢键
③干冰晶胞的每个顶点有一个CO2分子,每个面的中心上也有一个CO2分子,每个晶胞中有4个CO2分子
④在干冰晶体中,每个CO2分子周围,离该分子最近且距离相等的CO2分子有12个 (在三个互相垂直的平面上个4个)
⑤密度= (a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数)
干冰的熔点 很低 ,在工业生产中,常常用作制冷剂。
资料卡片:P80
取两块大小差不多的干冰,在-块儿干冰中央挖一一个小坑, 撒入一些铁粉,用红热的铁棒将铁粉引燃,将另-块干冰盖上.可以看到铁粉在二氧化碳氛围中维续燃烧,十分耀眼。这个实验不但证明了镁可以在二氧化碳中燃烧(2Mg+ CO2===2MgO+C)也说明了干冰易升华的特性。
(2)冰晶体。冰中水分子之间的相互作用除范德华力外还有氢键,冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的
①构成冰晶体的结构微粒是H2O分子,微粒间的相互作用