内容正文:
第三章 晶体结构与性质
第二节
分子晶体与共价晶体
【思考】察下图,找出干冰、I2 两种晶胞结构的共同点:
干冰晶胞
I2 的晶胞
构成微粒:
微粒内作用:
微粒间作用:
晶胞中分子位置:
分子
共价键
分子间作用力
顶角和面心
一、分子晶体
只含分子的晶体
构成粒子:
分子晶体
分子
粒子间的作用力:
范德华力、氢键
分子内各原子间:
共价键
(一)定义:
并非所有的分子晶体中都含共价键,如稀有气体
分子晶体的化学式,也是分子式
3
(1)所有非金属氢化物:H2O、H2S、NH3、CH4、HX
(2)部分非金属单质:稀有气体、 X2、 O2、 H2、 C60 、 S、 P
(3)部分非金属氧化物:CO2、 SO2、 NO2、 P4O6;
(4)几乎所有的酸:H2SO4、HNO3、H3PO4
(5)绝大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖
(二)典型的分子晶体
例外:金刚石(C)、晶体硅(Si)等
例外:二氧化硅(SiO2) 等
校本P62
2.下列各组物质各自形成晶体,其中均属于分子晶体的化合物是( )
、 、
、 、
C. 、 、
D. 、 、
B
5
校本P63
1.下列物质中属于分子晶体的是( )
①二氧化硅 ②碘 ③镁 ④蔗糖 ⑤冰
A.①②④ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①②④⑤
C
6
(三)分子晶体的物理性质
【思考】观察下列表格中的数据,你能得出什么结论?教材P78 表3-2
(1)一般熔、沸点较低;
(2)硬度较小
(4)溶解性与溶质、溶剂的分子的极性相关 —— 相似相溶
(3)一般不导电(固体、熔融态),部分溶于水导电
分子晶体 氧气 氮气 白磷 水
熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 0
分子晶体 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素
熔点/℃ -85.6 -182 16.6 132.7
分子晶体的基本构成微粒间以分子间作用力结合
1.相比于其他晶体,分子晶体的熔、沸点较低,硬度很小的本质原因是
( )
A.构成晶体的基本微粒是分子
B.熔融时不导电
C.基本构成微粒间以分子间作用力相结合
D.分子间存在氢键
C
校本P62
8
战
【练习】医院在进行外科手术时,常用HgCl2稀溶液作为手术刀的消毒剂,已知HgCl2有如下性质:①HgCl2晶体熔点较低;②HgCl2熔融状态下不导电;③HgCl2在水溶液中可发生微弱电离。下列关于HgCl2的叙述中正确的是( )
A.HgCl2晶体属于分子晶体
B.HgCl2属于离子化合物
C.HgCl2属于电解质,且属于强电解质
D.HgCl2属于非电解质
A
LOGO
9
【思考】是分子晶体时,熔沸点高低如何判断?
①含有分子间氢键的分子晶体,熔沸点较高。
氢键
②组成和结构相似的物质,不含氢键的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大, 熔沸点越高。
范德华力
③相对分子质量相等或相近,分子极性越大,熔沸点越高,
极性
(四)分子晶体的熔沸点高低的判断方法
同系物
同分异构体
④烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物,一般随分子中碳原子数的增加,熔、沸点升高
⑤在烷烃的同分异构体中,一般来说,支链数越多,熔沸点越低。
芳香化合物苯环上的同分异构体一般按照“对位>间位>邻位”的顺序。
有机物
校本P62
3.下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是( )
A.①②③④⑤⑥ B.③②①⑤④⑥
C.③②①④⑤⑥ D.⑥⑤④③②①
C
12
校本P63
3.下列叙述不正确的是( )
A.冰中的每个水分子形成4个氢键
B.熔、沸点:
C.卤素互化物 的熔、沸点比 的低
D.正四面体形结构分子中,化学键的键角不一定是 ,可能为
B
13
(五)分子晶体的结构特征
特点:分子间作用力都只是范德华力,在立方体的顶角各有一个分子,6个面的中心又各有一个分子,这种堆积称为分子密堆积。
1、分子密堆积
碳60的晶胞
碘晶体晶胞
干冰晶胞
面心立方最密堆积
利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征,
【思考】每个晶胞中均摊多少个CO2分子?
①每个晶胞中均摊 4 个CO2分子
x
y
z
利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征,
【思考】以一个分子为中心,每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2?
②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12个
配位数(一个分子周围最邻近的分子的数目)为12
①分子晶体内分子间作用力只存在范德华力,不存在分子间氢键。
②每个晶胞中均摊4个分子
③每个分子周围等距离紧邻的分子数