分子晶体汇编

1、第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学11了解分子晶体的概念。了解分子晶体的概念。2 2了解冰、干冰等分子晶体的晶胞，并学会分析分子了解冰、干冰等分子晶体的晶胞，并学会分析分子在晶胞中的空间位置关系。在晶胞中的空间位置关系。3 3理解冰、干冰等分子晶体中分子间作用力的类型。理解冰、干冰等分子晶体中分子间作用力的类型。44掌握分子晶体关于熔、沸点等方面的物理性质。掌握分子晶体关于熔、沸点等方面的物理性质。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学一、分子晶体一、分子晶体

2、11分子晶体：由分子晶体：由_构成，相邻分子构成，相邻分子靠靠_相互吸引。相互吸引。2 2分子晶体特点：分子晶体特点：_。3 3常见分子晶体分类：常见分子晶体分类：(1)(1)所有非金属的氢化物，所有非金属的氢化物，如如_等。等。(2)(2)部分非金属单质，如部分非金属单质，如_等。等。(3)(3)部分非金属氧化物，如部分非金属氧化物，如_等。等。(4)(4)几乎所有的酸。几乎所有的酸。(5)(5)绝大多数有机物。绝大多数有机物。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学44构成分子晶体的作用力包括构成分子晶体的作用力包括_和和_。5 5分子晶体结构特点：分子晶体结构特点：(1)_(

3、1)_个紧邻的分子密堆积，如个紧邻的分子密堆积，如OO2 2和和C C6060。( 2 )( 2 ) 冰 的 晶 体 ： 构 成 晶 体 的 作 用 力 是冰 的 晶 体 ： 构 成 晶 体 的 作 用 力 是_(_(也存在也存在_)_)，每个水，每个水分子周围只有分子周围只有_个紧邻的水分子。特点：个紧邻的水分子。特点：_密度最大。密度最大。( 3 )( 3 ) 干 冰 ：干 冰 ： C OC O2 2的 晶 体 。 分 子 间 存 在的 晶 体 。 分 子 间 存 在_，性质特点是：，性质特点是：_，工，工业上用作业上用作_。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学二、分子晶体

4、与化学键二、分子晶体与化学键11分子晶体中分子晶体中_存在范德华力，存在范德华力，_存在化学键。存在化学键。2 2除稀有气体分子构成的晶体以外，一般分子晶体中除稀有气体分子构成的晶体以外，一般分子晶体中分子之间存在的作用力是分子之间存在的作用力是_，分子内部原，分子内部原子之间存在的作用力是子之间存在的作用力是_，范德华力能量，范德华力能量_，共价键能量，共价键能量_。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学答案：答案：一、一、1.1.分子分子间作用力分子分子间作用力2 2低熔点、易升华、硬度很小低熔点、易升华、硬度很小3 3(1)(1)水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷水、硫化氢、氨、

5、氯化氢、甲烷(2)(2)卤素卤素(X(X2 2)、氧、氧(O(O2 2)、硫、硫(S(S88)、氮、氮(N(N2 2)、白磷白磷(P(P44)、C C6060(3)CO(3)CO2 2、PP44OO6 6、PP44OO1010、SOSO2 244范德华力氢键范德华力氢键第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学5 5(1)12(1)12(2)(2)氢键范德华力氢键范德华力4444(3)(3)范德华力熔点低，易升华制冷制范德华力熔点低，易升华制冷制二、二、1.1.一定不一定一定不一定2 2范德华力共价键较小较大范德华力共价键较小较大第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学第

6、三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学11冰和干冰是同一种晶体吗？冰和干冰是同一种晶体吗？提示：提示：不是。冰是水的晶体，干冰是二氧化碳的晶体，不是。冰是水的晶体，干冰是二氧化碳的晶体，二者外观相似，所以将二氧化碳的晶体称为干冰。二者外观相似，所以将二氧化碳的晶体称为干冰。2 2结合教材冰晶体结构示意图，分析水分子之间的结结合教材冰晶体结构示意图，分析水分子之间的结合力是什么样的？每个水分子周围有几个水分子相连？合力是什么样的？每个水分子周围有几个水分子相连？提示：提示：冰晶体中每个水分子通过氢键与周围冰晶体中每个水分子通过氢键与周围44个水分子个水分子相连，平均每个水分子形成相连

7、，平均每个水分子形成2 2个氢键。个氢键。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学3 3结合教材干冰结构示意图，分析每个结合教材干冰结构示意图，分析每个COCO2 2分子紧邻分子紧邻几个几个COCO2 2分子？一个干冰晶胞中含几个分子？一个干冰晶胞中含几个COCO2 2分子？分子？提示：提示：每个每个COCO2 2分子紧邻分子紧邻1212个个COCO2 2分子，一个干冰分子，一个干冰晶胞中含晶胞中含44个个COCO2 2分子。分子。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学1.1.分子晶体的概念分子晶体的概念只含分子的晶

8、体称为分子晶体。只含分子的晶体称为分子晶体。说明：说明：常见的分子晶体：常见的分子晶体：所有非金属氢化物：所有非金属氢化物：H H2 2OO、H H2 2S S、NHNH3 3、CHCH44、HX(XHX(X代表卤素代表卤素)等。等。部分非金属单质：部分非金属单质：X X2 2(X(X代表卤素代表卤素)、N N2 2、OO2 2、H H2 2、S S88、PP44、C C6060等。等。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学部分非金属氧化物：部分非金属氧化物：COCO2 2、SOSO2 2、N N2 2OO44、PP44OO6 6、PP44OO1010等。等。几乎所有的无机酸：几

9、乎所有的无机酸：H H2 2SOSO44、HNOHNO3 3、H H3 3POPO44等。等。大多数有机物：乙醇、冰醋酸、蔗糖等。大多数有机物：乙醇、冰醋酸、蔗糖等。2 2分子晶体的构成微粒分子晶体的构成微粒分子晶体的构成粒子为分子，只有分子晶体中才有真分子晶体的构成粒子为分子，只有分子晶体中才有真正的分子存在，所以它的化学式就代表分子；其他晶体无正的分子存在，所以它的化学式就代表分子；其他晶体无分子存在，只有相应的化学式，如分子存在，只有相应的化学式，如SiOSiO2 2、CuCu、NaClNaCl等。等。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学3 3分子晶体内微粒间的相互作用分

10、子晶体内微粒间的相互作用分子晶体内部分子间靠分子间作用力相互结合成分子，分子晶体内部分子间靠分子间作用力相互结合成分子，包括范德华力和氢键包括范德华力和氢键(范德华力广泛存在于分子晶体内部，范德华力广泛存在于分子晶体内部，氢键只存在于特殊的分子晶体中，如氢键只存在于特殊的分子晶体中，如NHNH3 3、H H2 2OO、HF)HF)。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学说明：说明：分子间作用力与化学键的关系：分子间作用力不是化分子间作用力与化学键的关系：分子间作用力不是化学键，它比化学键弱得多，如学键，它比化学键弱得多，如HClHCl分子间的作用力为分子间的作用力为21kJ21k

11、Jmolmol11，而，而HClHCl分子中的分子中的H HClCl键的键能为键的键能为431kJ431kJmolmol11。通常化学键的键能为。通常化学键的键能为120120800kJ800kJmolmol11，而分子间作用力通常每摩尔约为几，而分子间作用力通常每摩尔约为几十千焦。当破坏十千焦。当破坏HClHCl分子间作用力时，只改变了分子间作用力时，只改变了HClHCl的状态，的状态，发生了物理变化；当发生了物理变化；当HClHCl分子中的分子中的H HClCl键遭到破坏时，一键遭到破坏时，一般发生了化学变化，但当固态或液态般发生了化学变化，但当固态或液态HClHCl溶于水时，虽也破溶于水

12、时，虽也破坏了坏了H HClCl键，但却不是化学变化，因此，分子间作用力主键，但却不是化学变化，因此，分子间作用力主要影响物质的物理性质，而化学键则主要影响物质的化学要影响物质的物理性质，而化学键则主要影响物质的化学性质。性质。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学44分子晶体的结构特征分子晶体的结构特征(1)(1)大多数分子晶体具有如下特征：如果分子间作大多数分子晶体具有如下特征：如果分子间作用力只是范德华力，若以一个分子为中心，其周围通常可用力只是范德华力，若以一个分子为中心，其周围通常可以有以有1212个紧邻的分子，分子晶体的这一特征被称为分子个紧邻的分子，分子晶体的这一特

13、征被称为分子的密堆积。的密堆积。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学说明：说明：干冰中只存在分子间作用力，其结构如图所示，干冰中只存在分子间作用力，其结构如图所示，由干冰的结构模型我们可以看出：干冰晶体是一种面心立由干冰的结构模型我们可以看出：干冰晶体是一种面心立方结构。方结构。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学(2)(2)如果分子间除范德华力外还存在着氢键，晶体就如果分子间除范德华力外还存在着氢键，晶体就不会采取密堆积的方式。例如，我们最熟悉的冰中，水分不会采取密堆积的方式。例如，我们最熟悉的冰中，水分子间作用力主要是氢键子间作用力主要是氢键(也存在范德华力

14、也存在范德华力)，如图所示。由，如图所示。由图可知，在冰的晶体中，每个水分子周围只有图可知，在冰的晶体中，每个水分子周围只有44个紧邻的水个紧邻的水分子，形成正四面体。氢键不是化学键，比共价键弱得多，分子，形成正四面体。氢键不是化学键，比共价键弱得多，却与共价键一样具有方向性，所以由于氢键的存在，迫使却与共价键一样具有方向性，所以由于氢键的存在，迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的44个相邻水分个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体空间利用率不高，有相当子相互吸引，这一排列使冰晶体空间利用率不高，有相当大的空隙使得冰的密度减小。大的空隙使得冰的密

15、度减小。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学案例精析案例精析【例【例11】下列物质的变化过程中，有共价键明显被下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是破坏的是()A AII2 2升华升华B BNaClNaCl颗粒被粉碎颗粒被粉碎C CHClHCl溶于水得盐酸溶于水得盐酸D D从从NHNH44HCOHCO3 3中闻到了刺激性气味中闻到了刺激性气味第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学解析解析A A由由II2 2分子组成的物质的升华是物理变化，分子组成的物质的升华是物理变化，共价键未被破坏。共价键未被破坏。B B

16、NaClNaCl是离子化合物，其中有离子键无共价键，是离子化合物，其中有离子键无共价键，NaClNaCl颗粒被粉碎的过程有离子键被破坏。颗粒被粉碎的过程有离子键被破坏。C CHClHCl是共价型分子，分子中有共价键。是共价型分子，分子中有共价键。HClHCl溶于水溶于水形成盐酸的过程中有变化：形成盐酸的过程中有变化：HCl=HHCl=HClCl，此变化中，此变化中H HClCl共价键被破坏。共价键被破坏。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学D DNHNH44HCOHCO3 3是由是由NHNH44和和HCOHCO3 3组成的离子化合物，组成的离子化合物，NHNH44与与HCOHC

17、O3 3之间的化学键是离子键。之间的化学键是离子键。NHNH44内的有关原内的有关原子之间、子之间、HCOHCO3 3内的有关原子之间的化学键是共价键。从内的有关原子之间的化学键是共价键。从NHNH44HCOHCO3 3中闻到刺激性气味，是因为发生了化学反应：中闻到刺激性气味，是因为发生了化学反应：NHNH44HCOHCO3 3=NH=NH3 3COCO2 2H H2 2OO。比较。比较NHNH3 3与与NHNH44、COCO2 2与与HCOHCO3 3的组成可知，的组成可知，NHNH44HCOHCO3 3分解的过程既有离子分解的过程既有离子键被破坏，又有共价键被破坏。键被破坏，又有共价键被破

18、坏。答案答案CDCD第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学点评点评本题考查各种类型化合物反应时的断键类型。本题考查各种类型化合物反应时的断键类型。只有准确判断出是何类物质就好求解了。只有准确判断出是何类物质就好求解了。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学SiClSiCl44的分子结构与的分子结构与CClCCl44类似，对其作出如下推测，类似，对其作出如下推测，其中不正确的是其中不正确的是()A ASiClSiCl44晶体是分子晶体晶体是分子晶体B B常温、常压下常温、常压下SiClSiCl44是气体是气体C CSiClSiCl44的分子是由极性键形成的非极性分子的

19、分子是由极性键形成的非极性分子D DSiClSiCl44熔点高于熔点高于CClCCl44第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学解析解析由于由于CClCCl44是分子晶体，所以是分子晶体，所以SiClSiCl44也是分也是分子晶体，由于子晶体，由于SiClSiCl44的相对分子质量比的相对分子质量比CClCCl44的相对分子的相对分子质量大，分子间作用力也应比质量大，分子间作用力也应比CClCCl44的分子间作用力大，所的分子间作用力大，所以以SiClSiCl44的熔、沸点应比的熔、沸点应比CClCCl44高，而高，而CClCCl44在常温常压下在常温常压下是液体，所以是液体，所以

20、SiClSiCl44在常温、常压下绝不是气体。在常温、常压下绝不是气体。答案答案B B第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是物是()A ANHNH3 3、HDHD、C C1010H H88B BPClPCl3 3、COCO2 2、H H2 2SOSO44C CSOSO2 2、SiOSiO2 2、PP2 2OO5 5D DCClCCl44、NaNa2 2S S、H H2 2OO2 2第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学解析解析A A中中HDHD是单质，不是化合物；是单质，

21、不是化合物；C C中中SiOSiO2 2为为原子晶体，不是分子晶体；原子晶体，不是分子晶体；D D中中NaNa2 2S S是离子晶体，不是分是离子晶体，不是分子晶体。子晶体。答案答案B B第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学1.1.分子晶体物理性质的共同点分子晶体物理性质的共同点(1)(1)具有较低的熔点和沸点。具有较低的熔点和沸点。(2)(2)硬度很小。硬度很小。(3)(3)在固态和熔融态时都不导电。在固态和熔融态时都不导电。(4)(4)一般极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶一般极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。于非极性溶剂。第三章第三章 晶体结构与性质

22、晶体结构与性质人教版化学2 2分子间作用力与分子晶体熔、沸点的关系分子间作用力与分子晶体熔、沸点的关系(1)(1)分子晶体要熔化、汽化都要克服分子间作用力。分子晶体要熔化、汽化都要克服分子间作用力。分子间作用力越大，物质熔化、汽化时需要的能量就越多，分子间作用力越大，物质熔化、汽化时需要的能量就越多，物质的熔点和沸点就越高。例如，氧气分子间作用力比氮物质的熔点和沸点就越高。例如，氧气分子间作用力比氮气分子间作用力大，氧气沸点气分子间作用力大，氧气沸点(183183)比氮气沸点比氮气沸点(196196)高。高。(2)(2)由于分子间作用力很弱，克服分子间作用力使物由于分子间作用力很弱，克服分子间

23、作用力使物质熔化、汽化所需要的能量较少，因此，分子晶体具有较质熔化、汽化所需要的能量较少，因此，分子晶体具有较低的熔点、沸点和较小的硬度。低的熔点、沸点和较小的硬度。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学(3)(3)若分子晶体中分子之间存在氢键，在熔化或汽化若分子晶体中分子之间存在氢键，在熔化或汽化时同样要破坏氢键，此时物质的熔点要高得多。时同样要破坏氢键，此时物质的熔点要高得多。注意：注意：对于组成和结构相似晶体中不含氢键的物质来说，随对于组成和结构相似晶体中不含氢键的物质来说，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔、沸点升着相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔、沸点

24、升高。高。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学案例精析案例精析【例【例2 2】根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法中，错误的是下列有关说法中，错误的是()A ASiClSiCl44的分子晶体的分子晶体B B单质单质B B是原子晶体是原子晶体C CAlClAlCl3 3加热能升华加热能升华D DMgClMgCl2 2所含离子键的强度比所含离子键的强度比NaClNaCl大大第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学注：注：AlClAlCl3 3熔点在熔点在2.52.510105 5PaPa条件下测定。条件下测定。第三章第

25、三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学解析解析三类不同的晶体由于形成晶体的粒子和粒子三类不同的晶体由于形成晶体的粒子和粒子间的作用力不同，因而表现出不同的性质。原子晶体具有间的作用力不同，因而表现出不同的性质。原子晶体具有高的熔沸点，硬度大、不能导电。而离子晶体也具有较高高的熔沸点，硬度大、不能导电。而离子晶体也具有较高的熔沸点、较大的硬度，在溶液中或熔化状态下能导电。的熔沸点、较大的硬度，在溶液中或熔化状态下能导电。分子晶体熔、沸点低，硬度小、不导电，熔化时无化学键分子晶体熔、沸点低，硬度小、不导电，熔化时无化学键断裂，据这些性质可确定晶体类型。根据上述性质特点及断裂，据这些性质可确定

26、晶体类型。根据上述性质特点及表中数据进行分析，表中数据进行分析，NaClNaCl的熔、沸点均比的熔、沸点均比MgClMgCl2 2高，高，所以所以NaClNaCl晶体中的离子键应比晶体中的离子键应比MgClMgCl2 2强，故强，故D D不正确。不正确。答案答案D D第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学点评点评物质的性质是由物质的结构决定的，物质的物质的性质是由物质的结构决定的，物质的物理性质是结构特点的表现。如本题中的物理性质是结构特点的表现。如本题中的AlClAlCl3 3，熔、沸，熔、沸点较低，易升华，这与离子晶体的性质不符合，所以点较低，易升华，这与离子晶体的性质不符合

27、，所以AlClAlCl3 3并不是离子化合物，其晶体属于分子晶体。并不是离子化合物，其晶体属于分子晶体。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学(1)(1)右图为固态右图为固态COCO2 2的晶体结构示的晶体结构示意图，通过观察分析，可得出每个意图，通过观察分析，可得出每个COCO2 2分分子周围有子周围有_个与之紧邻且等距个与之紧邻且等距的的COCO2 2分子。分子。(2)(2)试判断：试判断：SiOSiO2 2，COCO2 2，CSCS2 2，这些晶体的熔点由高到低排列的顺，这些晶体的熔点由高到低排列的顺序是序是_(_(填相应物质的编填相应物质的编号号)。(3)(3)在一定温度

28、下，用在一定温度下，用X X射线衍射法射线衍射法测得干冰晶胞的边长测得干冰晶胞的边长aa5.725.72101088cmcm，该温度下干冰的密度为多少？，该温度下干冰的密度为多少？第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学解析解析观察观察COCO2 2分子晶体结构示意图，以某一分子晶体结构示意图，以某一COCO2 2分子为中心，在三维空间找出与之紧邻且等距离的分子为中心，在三维空间找出与之紧邻且等距离的COCO2 2分子。分子。如以立方体顶点为例，与之紧邻且等距离的如以立方体顶点为例，与之紧邻且等距离的COCO2 2分子应为每分子应为每一平面面心的一平面面心的COCO2 2分子，在三

29、维空间延伸共有分子，在三维空间延伸共有1212个。个。比较比较SiOSiO2 2、COCO2 2、CSCS2 2三种物质熔点的高低顺序有多三种物质熔点的高低顺序有多种方法。例如，可利用常温下三种物质的状态判断，其熔种方法。例如，可利用常温下三种物质的状态判断，其熔点高低顺序为点高低顺序为SiOSiO2 2CSCS2 2COCO2 2。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学碳碳6060足球烯的发现与应用简介足球烯的发现与应用简介发现发现19851985年，科学家用激光束照射石墨得

30、灰色气年，科学家用激光束照射石墨得灰色气体，用有机溶剂萃取得体，用有机溶剂萃取得n n200200的大量簇分子，含的大量簇分子，含6060个个碳的分子比较多。碳的分子比较多。合成将几十伏的电流电压加在两根碳棒上，当两根合成将几十伏的电流电压加在两根碳棒上，当两根碳棒距离很小时，就会产生电弧放电导致短路，产生的炭碳棒距离很小时，就会产生电弧放电导致短路，产生的炭烟中含有大量的烟中含有大量的C C6060，再用有机溶剂萃取炭烟。，再用有机溶剂萃取炭烟。第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质人教版化学结构笼状分子，固态时是分子晶体，每个碳原子只结构笼状分子，固态时是分子晶体，每个碳原子只跟相邻的

31、三个碳原子形成共价键，跟相邻的三个碳原子形成共价键，6060个碳原子构成球形，个碳原子构成球形，共共3232面体，包括面体，包括1212个五边形，个五边形，2020个六边形。俗称个六边形。俗称“足足球烯球烯”。它可与稀有气体它可与稀有气体“结亲结亲”，如将氦装入笼中形成笼中，如将氦装入笼中形成笼中分子。分子。性质性质C C6060掺杂钾、铷等有超导性，超导起始温度达到掺杂钾、铷等有超导性，超导起始温度达到18K18K。北大和中科院合作制得。北大和中科院合作制得RbRb3 3C C6060，超导起始温度，超导起始温度高达高达28K28K，领先于世界先进水平。，领先于世界先进水平。第三章第三章 晶