第二节第1课时分子晶体

其次节分子晶体与原子晶体1课时分子晶体[核心素养进展目标]1.分子晶体中各构成微粒之间的作用和对分子晶体物理性质的影响。2.证据推理与模型认知：能利用分子晶体的通性推断常见的分子晶体，理解分子晶体中微粒的积存模型，并能利用均摊法对晶胞进展分析。一、分子晶体及其构造特点概念分子间通过分子间作用力相结合形成的晶体。微粒间作用分子晶体中相邻的分子间以分子间作用力相互吸引。常见分子晶体及物质类别物质类别物质类别实例全部非金属氢化物H2O、NH3、CH4等局部非金属单质卤素(X2)、O2 N2 (P4)、硫(S8)等、、白磷局部非金属氧化物CO2、P4O10、SO2 SO3等、几乎全部的酸HNO3 H2SO4 H3PO4、H2SiO3等、 、绝大多数有机物的晶体苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等两种典型分子晶体的组成与构造干冰4CO2分子，12个原子。②每个CO2分子四周等距离紧邻的CO212个。冰①水分子之间的作用力有范德华力和氢键，但主要是氢键。②由于氢键的方向性，使在四周体中心的每个水分子与四周体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引。(1)分子晶体中，肯定存在共价键和分子间作用力( (2)分子晶体中只存在分子间作用力( )(3)共价化合物肯定属于分子晶体( )(4)干冰晶胞中含有4个CO2分子( (5)分子晶体中肯定含有分子间作用力，不肯定含有化学键( )答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√以下物质中，属于分子晶体的是 。①二氧化硅②碘③食盐④蔗糖⑤磷酸答案②④⑤解析由常见分子晶体对应的物质类别可知：碘、蔗糖、磷酸都属于分子晶体。甲烷晶体的晶胞构造如下图晶胞中的球只代表1个 。晶体中1个CH4分子有 个紧邻的CH4分子。(3)甲烷晶体熔化时需抑制 。(4)1个CH4晶胞中含有 个CH4分子。答案(1)甲烷分子(2)12 (3)范德华力(4)4解析(1)题图所示的甲烷晶胞中的球代表的是1(2)顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个，而这3个甲烷分子在晶胞的面上，因此每个都被2个晶胞共用，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×1＝12。(3)甲2(4)甲烷晶胞中甲烷分子的个数为8×1＋6×1＝4。8 2分子晶体的积存方式分子密积存分子密积存分子非密积存作用力只有范德华力，无氢键有分子间氢键，它具有方向性空间每个分子四周一般有12个紧邻的分子 空间利用率不高留有相当大的空隙特点举例C60、干冰、I、O22HF、NH、冰31．物理特性

二、分子晶体的物理性质(1)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)一般是绝缘体，熔融状态也不导电。(3)溶解性符合“相像相溶”规律。2．分子晶体熔、沸点凹凸的比较规律(1)分子晶体中分子间作用力越大，物质熔、沸点越高，反之越低。(2)具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常高。(1)分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大( (2)水分子间存在着氢键，故水分子较稳定( )分子晶体熔化时共价键断裂( )分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点肯定越高( (5)分子晶体中氢键越强，分子越稳定( )(6)分子晶体熔化时定会破坏范德华力，有些分子晶体还会破坏氢键( )答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√8种晶体，用序号答复以下问题：A．水晶B．冰醋酸C．白磷D．固态氩E．氯化铵F．铝G．金刚石(1)直接由原子构成的分子晶体是 。由极性分子构成的晶体是 ，属于分子晶体的单质是 。在肯定条件下能导电但不发生化学反响的是 ，分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是 。答案(1)D (2)B CD (3)F BC完成表格晶体类型晶体类型分子晶体构成晶体的粒子构造粒子间的相互作用力硬度熔、沸点性质导电性溶解性答案晶体类型分子晶体构造构成晶体的粒子粒子间的相互作用力分子分子间作用力硬度小性质熔、沸点导电性较低固态、熔融状态下均不导电溶解性符合“相像相溶”规律依据物质的类别推断

分子晶体的推断方法局部非金属单质、全部非金属氢化物、局部非金属氧化物、几乎全部的酸、绝大多数有机物的晶体都是分子晶体。依据组成晶体的粒子及粒子间作用力推断组成分子晶体的微粒是分子，粒子间的相互作用力是分子间作用力。依据物质的性质推断分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电。假设分子间作用力只是范德华力，则该分子晶体将实行密积存，缘由是分子晶体( A．范德华力无方向性和饱和性B．占据晶格结点的微粒是原子C．化学键是共价键D．三者都是考点分子晶体的组成及构造题点分子晶体的构造分析答案A解析分子晶体中分子间以范德华力结合在一起，由于范德华力没有方向性和饱和性，所以分子在积存成晶体时将实行分子密积存，A正确。-氮化合物的分子构造。以下说法正确的选项是( )A．该物质的分子式为SNB．该物质的分子中含有极性键C．该物质具有很高的熔、沸点D．该物质与化合物S2N2互为同素异形体考点分子晶体的组成及构造题点分子晶体的构造分析答案B4 4 2 解析该化合物的分子式为S4N4，A错误；存在S—N共价键，是极性键，故B正确；该物质为分子晶体，熔、沸点较低，故C错误；SN与SN均为硫氮化合物，为不同的物质，故D4 4 2 3．(2023·西安期中)如图为冰的一种骨架形式以此为单位向空间延长请问该冰中的每个水分子含有氢键的个数是( )A．2 B．4 C．8 D．12考点分子晶体的组成及构造题点分子晶体的构造分析答案A解析每个水分子与四个方向的4个水分子形成氢键，每个氢键为2个水分子共用，故其氢键个数为4×1＝2。2以下有关分子晶体熔点的凹凸比较中，正确的选项是( )Cl＞I2 2B．SiCl＞CCl4 43 C．PH＞3 34 3 2 2 2 D．C(CH)＞CHCHCH34 3 2 2 2 考点分子晶体的物理性质及比较题点分子晶体熔、沸点的比较答案B解析NH3分子间存在氢键，分子间作用力大，PH3分子间不存在氢键，分子间作用力弱，NH3的熔点高于PH3，C不正确；A、B选项中均无氢键，且固态时都为分子晶体，物质组成构造相像，相对分子质量大的熔点高，故A不正确、B正确；相对分子质量一样的烷烃的同分异构体，支链越多，熔点越低，故D不正确。55．(1)CO能与金属FeFe(CO)253K376K，其固体属于5 晶体。3 F2与其他卤素单质反响可以形成卤素互化物，如ClF、BrF，常温下它们都是易挥发的液体。ClF3的熔、沸点比BrF3的 (填“高”或“低”)3 如图为CO2分子晶体构造的一局部观看图形试说明每个CO2分子四周有 个与之紧邻的CO2分子；该构造单元平均占有 个CO2分子。考点分子晶体构造与性质的综合题点分子晶体构造与性质的综合答案(1)分子(2)低(3)124解析(1)253K，沸点为376K，熔、沸点较低，所以为分子晶体。(2)组成ClF3

的熔、沸点比BrF3

的低。题组一分子晶体的推断1．以下各组物质都属于分子晶体的是( A．碘、二氧化碳、白磷、C60NaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硅2 C．SO、金刚石、N、铜D．醋酸、甲烷、石墨、氧化钠考点2 题点由物质类别推断答案A解析B项，NaCl和二氧化硅不属于分子晶体；C项，金刚石和铜不属于分子晶体；D项，石墨和氧化钠不属于分子晶体。2．(2023·贵州省思南中学高二期中)SiCl4的分子构造与CCl4类似，对其作出如下推想，其中不正确的选项是( )A．SiCl4晶体是分子晶体B．常温常压下SiCl4是气体C．SiCl4的分子内部原子间以共价键结合D．SiCl4熔点高于CCl4考点分子晶体的推断题点由物质性质推断答案B解析SiCl4与CCl4构造相像，CCl4属于分子晶体，则SiCl4晶体是分子晶体，A正确；SiCl444 4 与CCl构造相像，都可以形成分子晶体，前者相对分子质量较大，故其分子间作用力较大，常温常压下CCl是液体，故SiCl在常温常压下不行能是气体，B错误；CCl44 4 SiCl4

分子是由极性键形成的非极性分子，C分子质量越大，熔点越高，则SiCl4

熔点高于CCl4，D正确。题组二分子晶体的组成与性质3．以下有关分子晶体的说法中肯定正确的选项是( A．分子内均存在共价键B．分子间肯定存在范德华力C．分子间肯定存在氢键D．其构造肯定为分子密积存考点分子晶体的组成与构造题点分子晶体的组成分析答案B解析稀有气体元素组成的分子晶体中，不存在由多个原子组成的分子，而是原子间通过范A范德华力存在于全部的分子晶体中，而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子之间或者分子之内，B项正确、C项错误；只存在范德华力的分子晶体才实行分子密积存的方式，D项错误。当SO3晶体熔化时，下述各项中发生变化的是( A．化学键B．硫与氧的原子个数之比C．分子构型D．分子间作用力考点分子晶体的组成与构造题点分子晶体的组成分析答案D以下关于物质熔、沸点凹凸的比较正确的选项是( A．H2>N2>O2B．NH3>AsH3>PH3C．Cl2>Br2>I2D．C(CH3)4>(CH3)2CHCH2CH3>CH3CH2CH2CH2CH3考点分子晶体的物理性质及比较题点分子晶体熔、沸点的比较答案B解析组成和构造相像的分子晶体的熔、沸点随相对分子质量的增大而上升，即熔、沸点：H2<N2<O2、Cl2<Br2<I2，A、C项错误；氨中含有氢键，熔、沸点反常高，即熔、沸点：NH3>AsH3>PH3，B项正确；相对分子质量一样的烷烃，其支链越多，熔、沸点越低，即熔、34 32 2 3 3 2 2 2 沸点：C(CH)<(CH)CHCHCH<CHCHCHCHCH34 32 2 3 3 2 2 2 6．(2023·武汉高二调研)以下说法中正确的选项是( )A．C60气化和I2升华抑制的作用力不一样B．甲酸甲酯和乙酸的分子式一样，它们的熔点相近C．NaCl和HCl溶于水时，破坏的化学键都是离子键D．常温下TiCl4是无色透亮液体，熔点－23.2136.2℃，所以TiCl4属于分子晶体考点分子晶体的物理性质及应用题点分子晶体性质的影响因素答案D解析C60I2B中乙酸分子之间可形成氢键，其熔、沸点比甲酸甲酯高。题组三分子晶体构造与性质的综合7．(2023·南京高二检测)分子晶体HF、NH3与冰的构造极为相像，在HF中，与HF分子距离最近的HF分子有( )A．3个B．4个C．5个D．12个考点分子晶体的组成及构造题点分子晶体的构造分析答案B解析依据HFHF分子四周有4个HFB项正确。晶胞是晶体构造中可重复消灭的最小的构造单元，C60晶胞构造如下图，以下说法正确的选项是( )A．C60摩尔质量是720B．C60与苯互为同素异形体C．在C6014个C60分子D．每个C60分子四周与它距离最近且等距离的C6012个考点分子晶体的组成及构造题点分子晶体的构造分析答案DH2O和H2S的熔、沸点差异很大的根本缘由是( A．二者的相对分子质量不同B．二者分子中化学键的键能不同C．H2O与H2S分子之间虽然都存在分子间作用力，但H2O分子间还存在氢键D．H2O分子之间的分子间作用力比H2S分子间的大答案C解析H2O和H2S均为分子晶体，熔、沸点差异很大的根本缘由是H2O分子间存在氢键，C项正确。考点分子晶体的性质题点从构造上解释性质产生的差异60 60 某争论所合成了一种球形分子，它的分子式为C60Si ，其构造中包含有C 和Si 。以下对该分子的表达中正确的选项是60 60 A．形成的晶体属于分子晶体B．分子中Si60被包裹在C60里面C2400D．熔点高、硬度大考点分子晶体构造与性质的综合题点分子晶体构造与性质的综合答案A解析球形分子的分子式为C60Si60C60和Si60C60分子6060 和Si分子构成的，属于分子晶体，A正确；Si原子的半径大于C原子，所以Si—Si键的键长比C—C键的长，分子中Si包裹着C，B错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，C错误；C60Si60属于分子晶体，熔点低、硬度小，D6060 如下图是某无机化合物的二聚分子，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中全部原子的最外层电子都到达8电子稳定构造。以下说法不正确的选项是( )A．该化合物的分子式可能是Al2Cl6B．该化合物是离子化合物，在熔融状态下能导电C．该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体D．该化合物中不存在离子键，也不含有非极性共价键考点分子晶体构造与性质的综合题点分子晶体构造与性质的综合答案B解析BAB3可能是PC3AlCl

，而在PCl

中全部原子已达稳定构造，不行能形成二聚分子，故只可能是AlCl，则3 3 32 该化合物的分子式是AlCl，故A正确；该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，不存在离子键，只有极性共价键，在熔融状态下不能导电，固态时形成的晶体是分子晶体，故B错误，C、D2 如图为冰晶体的构造模型大球代表O原子，小球代表H原子，以下有关说法正确的选项是( )A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四周体B．冰晶体的熔、沸点很高C．水分子间通过H—O键形成冰晶体D．冰晶体溶化时，水分子之间的空隙增大考点分子晶体构造与性质的综合题点分子晶体构造与性质的综合答案A解析B项，冰晶体属于分子晶体，熔、沸点较低；C项，水分子间通过分子间作用力形成晶体；D项，冰溶化，氢键局部断裂，空隙减小。13．(1)比较以下各组物质的熔、沸点的凹凸(填“＞”或“＜”)。23332①CO2 SO；②NH PH；③O O；④Ne Ar；233322⑤CH3CH2OH CH3OH；⑥CO N。2(2)AlCl3190180℃即开头升华。请答复：①AlCl3固体是 晶体。②设计试验推断氯化铝是离子化合物还是共价化合物： 。考点分子晶体的物理性质及应用题点答案分子晶体熔、沸点的比较(1)①＜②＞③＞④＜⑤＞⑥＞(2)①分子②验证氯化铝在熔融状态下是否导电，假设不导电，则是共价化合物3 解析(1)各组物质均为分子晶体，依据分子晶体熔、沸点的推断规律，可比较六组物质熔、沸点的凹凸。(2)由AlCl的熔点低以及在180℃时开头升华可推断AlCl固体为分子晶体。假设验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物，可测其在熔融状态下是否导电，不导电则3 6014．据报道科研人员应用计算机模拟出构造类似C60的物质N 。60：①N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N8电子稳定构造；②N—N167kJ·mol－1。请答复以下问题：N60分子组成的晶体为 晶体，其熔、沸点比N2 (填“高”或“低”)，原因是