第15讲 33分子晶体（含答案）-2024年高中化学同步讲义（选择性必修二）

第15讲3.3分子晶体(含答案)・2024年高中化学同步精品讲

义(选择性必修二)第15课分子晶体

学习目标

1.学会判断分子晶体。

2.了解分子晶体的性质。

知识梳理

一、分子晶体的结构

1.概念及微粒间的作用力

(1)概念：只含—的晶体称为分子晶体。

(2)构成分子晶体的微粒：—

(3)府子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以分子间作用力(和)相互吸引，分子内

原子之间以共价键结合。

2.分子晶体的结构特征——堆积方式

分子密堆积分子非密堆积

作用力只有___________，无_____有_______和分子间—，它具有方向性

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

堆积方式分子看作球时，层与层间—对—分子看作球时，层与层间—对—

JkJkJkJ

举例C60、干冰、12、。2HF、NH3、冰

3.常见分子晶体及物质类别

物质种类实例

所有非金属氯化物H20>NH3、CH4、H2S、HC1等

部分非金属单质卤素(X2)、02、N2、白磷(P4)、硫(S8)、C60、稀有气体等

部分非金属氧化物C02、P4O10、SO2、SO3等

几乎所有的酸HNO3、H2sohH3Po八H2SQ等

绝大多数有机物苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等

【特别提醒】金刚石、二氧化硅不是分子晶体。

二、分子晶体的性质

1.分子晶体的物理特性

①分子晶体具有熔、沸点较

②硬度较。

③固态_导电。

2.分子晶体熔沸点低的原因

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、沸点较密度

较_，硬度较_,—易熔化和挥发。所有在常温下呈_____的物质、常温下呈—的物质（除汞外）、易升华

的物质都属于分子晶体，熔化时，一般只破坏、一（作用力较弱），不破坏。

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—，物质熔化或汽化时需要的能量就越

物质的熔、沸点就越

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

A.组成和结构相似的物质，相对分子质量越—,范德华力越—,熔、沸点越。如O2_N2,Hl_HBr_HCL

B.相对分子质量相等或相近时，—分子的范德华力大，熔、沸点如CO_N2。

C.能形成的物质，熔、沸点较—o如H2O_H2Te_H2Se_H2S,HF_HCLNE—P%。

D.烬、卤代烧、醇、醛、粉酸等有机物一般随分子中碳原子数的—，熔、沸点一，如C2H6_CH4,C2H5。

CH3CI,CH3COOH＞HCOOH..

E.在烷烧的同分异构体中，一般来说，支链数越熔沸点越如沸点：正戊烷N异戊烷之新戊烷；芳香

化合物苯环上的同分异构体一般按照“_位＞_位＞_位”的顺序。

4.分子晶体的导电性

分子晶体在固态和熔融状态不均不存在自由离子，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自身不能导电。

三、两种典型分子晶体的组成和结构

1.冰（分子非密堆积形式）

①冰中水分子之间的相互作用力除范德华力外还有，冰晶体主要是水分子依靠而形成的。

②氢键的方向性一I个水分子与周围一个水分子相结合一水分子中的

氧原子不通过共价键结合2个氢原子）共4个氢原子。

J通过氢键结合2个氢原子」

③氢键较_T分子间距离增—并在水分子中间留有空隙一冰的密度比液态水的

当冰刚刚融化为液态水时一^~＞冰的结构部分解体一水分子旬的空隙减—一密度反而增—

超过4C1时科守也网》分子间距离_一密度渐渐

④为什么水在4c时的密度最大？

氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰

晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。当冰刚刚融化为液态水时，

热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大。超过4c时，由于热运动加剧，分子间

距离加大，密度逐渐减小，所以4c时水的密度最大。

2.干冰（分子密堆积形式）

①分子间作用力为范德华力。

②CO2的晶胞类型为面心立方结构。

xj

顶角：8一

③81:j-共4个

属于晶胞的CO2分子数

面心、：6x-y-=3

④每个分子周围距离最近且相等

C02

的CO2分子有12_个（同层、上层、下层各4个）。

⑤无数个晶胞在空间“无隙并置''形成晶体。

C02C02

【思考与讨论p80］参考答案

在硫化氢晶体中，分子与分子之间以范德华力相结合，分子的排列特征是分子密堆积，即一个硫化氢分

子周围有12个紧邻分子。在冰晶体中，分子与分子之间主要以氢键相结合，而氢键具有方向性和饱和性,

一个水分子的氧原子只能与另外两个水分子的氢原子形成氢键，该水分子的两个氢原子只能分别与另外的

水分子的氧原子形成氢键，所以一个水分子周围只有4个紧邻分子。

四、分子晶体的判断

1.依据构成晶体的微粒种类和微粒间的作用力判断：构成分子晶体的微粒是—，微粒间的作用力是

2.依据晶体的熔点判断：分子晶体熔点常在数百度以下甚至更低温度。

3.依据晶体的导电性判断：分子晶体为一导体，但部分分子晶体溶于水后能导电，如HQ。

4.依据晶体的硬度和机械性能判断：分子晶体硬度—且较

5.依据物质的分类判断：大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅等）、非金属氢化物、非金属氧化物（除

SiCh外）、几乎所有的_、绝大多数（除有机盐外）是分子晶体。

6.依据挥发性判断：一般易挥发的物质呈一时都属于分子晶体。

7.根据溶解性判断：分子晶体的溶解性遵循“相似相溶”规律。

问题探究

A问题一分子晶体的结构

【典例I］下列有关冰和干冰的叙述中不正确的是（）

A.干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体

B.冰是由氢键形成的晶体，每个水分子周围有4个紧邻的水分子

C.干冰的熔点比冰的熔点低得多，常压下易升华

D.干冰中只存在范德华力，不存在氢键，一个分子周围有12个紧邻的分子

【变式1-1］正硼酸（HWOJ是一种片层状结构的白色晶体，层内的H；BO|通过氢键相连（如图所示）。下列

有关说法正确的是（）

A.正硼酸晶体属于离子晶体，熔点很高

B.H’BO,的化学性质主要与氢键有

C.ImolHiBO］晶体中有6moi氢建

D.分子中硼原子最外层不是8电子稳定结构

【变式1-2】C*）分子和C6G晶胞示意图如图所示。下列关于Cg晶体的说法不正确的是（

C6G分子C6G的晶胞

A.C”）晶体可能具有很高的熔、沸点

B.Qs晶体可能易溶于四氯化碳中

c.Go晶体的一个晶胞中含有的碳原子数为240

D.Qq晶体中每个Cg分子与12个C分子紧邻

A问题二分子晶体的性质

［典例2］下列有关说法正确的是（）

A.分子晶体中只存在范德华力

B.分子晶体熔化时共价键断裂

C.分子晶体中氢键越强，分子越稳定

D.分子晶体中一定含有分子间作用力，不一定含有化学键

【变式2-1】科研人员制出了由18个碳原子构成的环碳分子（如图示）。对该物质的说法正确的是（）

A.与互为同素异形体

B.硬度大、熔点高

C.与乙快互为同系物

D.是一种共价晶体

【变式2・2】下列说法正确的是（）

A.冰融化时，分子中H-O键发生了断裂

B.分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定

C.共价晶体中，共价键越强，晶体的熔点就越高

D.分子晶体中，共价键越强，晶体的熔点就越高

A问题三分子晶体的判断

【典例3］下列属于分子晶体的化合物是（）

A.碘B.金刚石C.干冰D.NaCl

【变式3-1］下列性质适合于分子晶体的是（）

A.熔点1070C,易溶水，水溶液导电

B.熔点10.31℃,液态不导电,水溶液能导电

C.熔点3570℃,难溶于水,熔化时不导电

D.熔点97.81℃质软、导电、密度0.97g/cm?

【变式3-2】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、P4、CIOH8B.PCb、82、H2SO4

C.SO2、SiC)2、P2O5D.CCL、H2O、NazCh

强化训练

基化

I.下列说法中，错误的是

A.只含分子的晶体一定是分子晶体

B,碘晶体升华时破坏了共价键

C.几乎所有的酸都属于分子晶体

D.稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体

2.下列物质属于分子晶体的是

①冰：②二毓化硅；③碘；④铜；⑤固态的僦

A.仅①③B.仅②③⑤C.仅⑤D.仅①③⑤

3.第28届国际地质大会提供的资料显示，海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰“可燃冰''是一

种晶体，晶体中平均每46个H?0分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或|个游离的也0分子。

若晶体中每8个笼有6个容纳了CH,分子，另外2个笼被游离H?。分子填充，则“可燃冰”的平均组成可表

示为

A.3cH4此。B.CH43H2OC.CH46H2OD.CH48H2O

4.甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是

A.甲烷晶胞中的球只代表1个C原子

B.I个CH,晶胞中含有8个CH』分子

C.甲烷晶体熔化时需克服共价键

D.晶体中1个CH,分子周围有12个紧邻的CH,分子

5.氮晶体的升华能是0.105而冰的升华能则为46.9kJmol能解释这一事实的叙述是

①氮原子间仅存在范德华力②冰中有氢键③氮原子之间的化学键很弱④水分子之间的共价键强

A.①②B.@(3)C.①④D.③④

6.下列关于分子品休的说法正确的是

A.晶体中分子间作用力越大，分子越稳定

B.在分子晶体中一定存在共价键

C.冰和Bn都是分子晶体

D.稀有气体不能形成分子晶体

7.下列说法中正确的是（）

A.冰融化时，分子中H—0键发生断裂

B.共价晶体中，共价键越强，熔点越高

C.分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高

D.分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定

8.如图所示，甲、乙、丙分别表示C、二氧化碳、碘晶体的晶胞结构模型。

请回答下列问题:

（1）Qo的熔点为280℃,从晶体类型来看，C6O属晶体。

（2）二氧化碳晶胞中显示出的二氧化碳分子数为14,实际上一个二氧化碳晶胞中含有个二氧

化碳分子，二氧化碳分子中。键与乃键的个数比为。

（3）①碘晶体属于晶体。

②碘晶体熔化过程中克服的作用力为。

③假设碘晶胞中长方体的长、宽、高分别为acm、bcm、ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,则碘晶体的密

3

度为g-cnro

能力提升

1.我国力争于2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO?利用的研究热点之一。下列关于CH,和CO?说

法正确的是

干冰晶胞

A.CO2中C原子采用sp?杂化

B.CH,键角大于CO2键角

C.CH«分子中含有极性共价键，是极性分子

D.干冰中每个CO2分子周围紧邻12个C0?分子

2.某分子晶体结构模型如图，下列说法正确的是

A.该模型可.以表示CO2的分子模型

B.图中每个线段代表化学键

C.表示的是含有非极性共价键的分子

D.空间网状结构，熔沸点高

3.水是生命之源，水的状态除了气、液、固之外，还有玻璃态。玻璃态水是由液态水急速冷却到-108C时

形成的一种无定形状态，其密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是

A.玻璃态水中也存在范德华力与氢键

B.玻璃态水是分子晶体

C.玻璃态中水分子间距离比普通液态水中分子间距离大

D.玻璃态水中氧原子为sd杂化

4.璘元素有白磷、红瞬等单质，白璘（巳）分子结构及晶胞如卜图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为.此

（白磷，s）=4P、（红磷，s）AH<0；下列说法正确的是

。表示P4

白磷分子白磷晶胞

A.P』分子中的P-P-P键角为109。28'

B.白磷和红磷互为同位素

C.白磷晶体中1个巳分子周围有8个紧邻的H分子

D.白磷和红磷在。2中充分燃烧生成等量"O,G）,白磷放出的热量更多

5.某课题组发现水团簇最少需要21个水分子才能实现溶剂化，即1个水分子周围至少需要20个水分子,

才能将其“溶解”（"溶解''时，水团簇须形成四面体）。下列叙述正确的是

A.（乩0）“中水分子之间的作用力主要是范德华力

B.（H。Z和（乩。）》互为同系物

C.加热（也0/变为（也0,还破坏了极性键

D.（HQ）”晶体属于分子晶体

6.下列说法中正确的是

A.冰融化时，分子中H—O发生断裂

B.分子晶体熔融时化学键不被破坏

C.分子晶体中，一定存在分子间作用力和共价键

D.分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定

O

7.我国疾控中心利用尿素（II）制备出了两种低温消毒剂：三聚国酸（

HN-C—NH2

和二氯异冢尿酸钠（）0已知：尿素分子中配有原子共平面。下列说法错误的是

A.尿素分子中键角NNCO与键角NHNC基本相等

B.三聚制酸晶体属于分子晶体

C.基态N原子的电了•的空间运动状态有5种

D.二氯异轨尿酸钠中元素的电负性：N>O>Na

8.（1）水分子间存在一种“氢键”（介于范德华力与化学键之间）的作用，彼此结合而形成（比0施在冰中每个

水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过氢键相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如图（I）

表示：

①1mol冰中有mol氢犍。

②在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11

kJinor1)0己知冰的升华热是51kJ-moK',则冰晶体中氢键的能量是kJmor1o

③氨气极易溶于水的原因之一也与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3H2O的合理结构是

［填图(2)中的序号］。

(2)图(3)折线c可以表达出第族元素氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸

点的变化趋势画出了两条折线a和b,你认为正确的是：(填"a”或"b”)；部分有机物的熔沸点见下

表：

OH

OHI

CH3&

硝基苯酚

CH4CH3cH3

(CH)2CH

23艇T

NQt

沸点/℃-164-88.6—0.5熔点/℃4596114

由这些数据你能得出的结论是：,(至少写2条)。

第15课分子晶体

学习目标

i.学会判断分子晶体。

2.了解分子晶体的性质。

知识梳理

一、分子晶体的结构

1.概念及微粒间的作用力

(1)概念：只含分子的晶体称为分子晶体。

(2)构成分子晶体的微粒：分子

(3)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以分子间作用力(范德华力和氢键)相互吸引，分子内原

子之间以共价键结合。

2.分子晶体的结构特征——堆积方式

分子密堆积分子非密堆积

作用力只有范德华力,无氢键有范德华力和分子间氢键,它具有方向性

空间特点每个分子周围一般有12个紧邻的分子空间利用率不高，留有相当大的空隙

堆积方式分子看作球时，层与层间球心对空隙分子看作球时，层与层间球心对琮心

W

举例

C6。、干冰、L、02HF、NH?、冰

3.常见分子晶体及物质类别

物质种类熨例

所有非金属氢化物

比0、N%、CH&、H2S>HC1等

部分非金属单质卤素(X2)、02、N2、白磷(P。、硫0)、CM、稀有气体等

部分非金属氧化物CO?、PQ10、SO?、S03等

几乎所有的酸

HNO3、H2so4、H3Po4、H2SQ3等

绝大多数有机物苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等

【特别提醒】金刚石、二氧化硅不是分子晶体。

二、分子晶体的性质

1.分子晶体的物理特性

①分子晶体具有熔、沸点较低。

②硬度较小。

③固态丕导电。

2.分子晶体熔沸点低的原因

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。所有在常温卜.呈催的物质、常温卜呈液态的物质（除汞外）、易升华的

固住物质都属于分子晶体，熔化时，一般只破坏范德华力、氢键（作用力较弱），不破坏化学键。

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。

A.组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越应。如022用，HI>HBr>HCIo

B.相对分子质量相等或相近时，极性分子的范德华力大,熔、沸点应，如C0NN2。

C.能形成氢键的物质,熔、沸点较直。如HzONHzTeNFhSeNHf,HF>HC1,NH3>PH3o

D呢、卤代烧、醇、醛、拨酸等有机物一般随分子中碳原子数的增加，熔、沸点出宣，如C2H6NCH4,C2H5QRH3C,

CH?COOH>HCOOHo

E.在烷烧的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低，如沸点：正戊烷N异戊烷N新戊烷；芳香

化合物苯环上的同分异构体一般按照“邻位>回位〉对位”的顺序。

4.分子晶体的导电性

分子晶体在固态和熔融状态不均不存在自由离子，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自身不能导电。

三、两种典型分子晶体的组成和结构

L冰（分子非密堆积形式）

①冰中水分子之间的相互作用力I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。

②氢键的方向性-1个水分子与周围生个水分子相结合一水分子中的

n-十广通过共价键结合2个氢原子一|4人

氧原子T卜共4个氢原子。

「通过氢键结合2个氢原子」

③氢键较是一分子间距离增大并在水分子中间留有空隙一冰的密度比液态水的小。

当冰刚刚融化为液态水时」冰的结构部分解体一水分子诃的空隙减小-密度反而增大

超过4c时热运劲加剧>分子间距离•加大-密度渐渐减小

④为什么水在4c时的密度最大？

氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰

晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。当冰刚刚融化为液态水时，

热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大。超过4c时，由于热运动加剧，分子间

距离加大，密度逐渐减小，所以4C时水的密度最大。

2.干冰（分子密堆积形式）

①分子间作用力为范德华力。

②CO2的晶胞类型为面心立方结构。

⑸广顶角：8x可=1

属于晶胞的COZ分子数卜共4个

「面心：6X-y-=3-I

④每个CO2分子周围距离最近且相等

的CO2分子有旦个（同层、上层、下层各4个）。

⑤无数个CO2晶胞在空间“无隙并置''形成CO2晶体。

【思考与讨论P80］参考答案

在硫化氢晶体中，分子与分子之间以范德华力相结合，分子的排列特征是分子密堆积，即一个硫化氢分

子周围有12个紧邻分子。在冰晶体中，分子与分子之间主要以氢键相结合，而氢键具有方向性和饱和性，

一个水分子的氧原子只能与另外两个水分子的氢原子形成氢键，该水分子的两个氢原子只能分别与另外的

水分子的氧原子形成氢键，所以一个水分子周围只有4个紧邻分子。

四、分子晶体的判断

1.依据构成晶体的微粒种类和微粒间的作用力判断：构成分子晶体的微粒是分子,微粒间的作用力是分子间

作用力。

2.依据晶体的熔点判断：分子晶体熔点低，常在数百度以下甚至更低温度。

3.依据晶体的导电性判断：分子晶体为韭导体，但部分分子晶体溶于水后能导电，如HC1。

4.依据晶体的硬度和机械性能判断：分子晶体硬度小且较脆。

5.依据物质的分类判断：大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅等）、非金属氢化物、非金属氧化物（除

Si02外）、儿乎所有的酸、绝大多数有血物（除有机盐外）是分子晶体。

6.依据挥发性判断：一般易挥发的物质呈固态时都属于分子晶体。

7.根据溶解性判断：分子晶体的溶解性遵循“相似相溶”规律。

问题探究

A问题一分子晶体的结构

【典例1】下列有关冰和干冰的叙述中不正确的是（）

A.干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体

B.冰是由氢键形成的晶体，每个水分子周围有4个紧邻的水分子

C.干冰的熔点比冰的熔点低得多，常压下易升华

D.干冰中只存在范德华力，不存在氢键，一个分子周围有12个紧邻的分子

【答案】A

【解析】A.干冰是由分子密堆积形成的晶体，冰晶体中水分子间采用非紧密堆积的方式形成晶体，A不正

确;B.冰晶体中水分子间除了范德华力之外还有氢键，由于氢键具有方向性，每个水分子周围只有.4个紧

邻的水分子，B正确;C.干冰熔化时只克服范德华力，而冰熔化需要克服范德华力和氢键，氢键的能量比范

德华力大得多，所以干冰的熔点比冰的熔点低得多，且常压下易升华，C正确;D.干冰晶体中CO2分子间

只存在范德华力，分子采用紧密堆枳方式，一个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子，D正确;故选A。

【解题必备】分子晶体的结构特征——堆积方式

分子密堆积分子非密堆积

作用力只有分子间作用力，无氢键有分子间氢键，它具有方向性

空间特点每个分子周围一般有12个紧邻的分子空间利用率不高，留有相当大的空隙

堆积方式分子看作球时，层与层间球心对空隙分子看作球时，层与层间球心对球心

j

举例、、冰

Ceo、干冰、I2、02HFNH3

【变式正硼酸（H'BOJ是一种片层状结构的白色晶体，层内的HaBO,通过氢键相连（如图所示）。下列

有关说法正确的是（）

A.正硼酸晶体属于离子晶体，熔点很高B.MBO,的化学性质主要与氢键有C.Imol

H3BO3晶体中有6moi氢键D.分子中硼原子最外层不是8电子稳定结构

【答案】D

【解析】A.层内的H3BO3通过氢键相连，正硼酸晶体属于分子晶体，熔点低，故A错误;B.H3BO3的

化学性质主要与分子内共价键有关，与氢键无关，故B错误;C.每摩硼酸分子形成6摩氢键，每摩氢键2

摩分子共用，lmolH、BO3晶体中有3moi氢键，故C错误;D.分子中硼原子最外层只有6个电子，不是8

电子稳定结构，故D正确;故选D。

【变式1-2】Go分子和C何晶胞示意图如图所示。下列关于C6G晶体的说法不正确的是（）

CM分子C6G的晶胞

A.C6G晶体可能具有很高的熔、沸点B.，晶体可能易溶于四氯化碳中

C.晶体的一个晶胞中含有的碳原子数为240D.晶体中每个分子与12个C分子紧邻

【答案】A

【解析】A.构成C6G晶体的基本微粒是分子，因此C6G晶体是分子晶体，不可能具有很高的熔、沸点，A

错误;B.由于C6G是非极性分子，其可能易溶于四氯化碳中，B正确;C.每个Qo的晶胞中含有的C6G分子数为

8xJ+6x4=4,因此含有的碳原子数为4x60=240,C正确;D.如果以晶胞中一个顶点的分子为研究对

o2

3

象，则共用这个顶点的面的面心的G1c分子与其距离最近且相等，有］x8=12个，D正确;故选A。

A问题二分子晶体的性质

【典例2］下列有关说法正确的是（）

A.分子晶体中只存在范德华力

B.分子晶体熔化时共价键断裂

C.分子晶体中氢键越强，分子越稳定

D.分子晶体中一定含有分子间作用力，不一定含有化学键

【答案】D

【解析】A.分子晶体中除存在分子间作用力，还可能存在氢键，故A错误;B.分子晶体熔化时破坏范德华

力或氢键；故B正确；C.分子稳定性与共价键的键能有关，键能越大分子越稳定，故C错误;D.稀有气

体只有分子间作用力，无化学键，故D正确;答案：故选D。

【解题必备】分子晶体的物理特性

①分子晶体具有熔、沸点较低。

②硬度较小。

③固态不导电。

【变式2-1】科研人员制出了由18个碳原子构成的环碳分子（如图示）。对该物质的说法正确的是（）

A.与C6G互为同素异形体

B.硬度大、熔点高

C.与乙快互为同系物

D.是一种共价晶体

【答案】A

【解析】A.由结构简式可知，环碳分子与碳60是由碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故A正

确;B.由结构简式可知，环碳分子是由分子构成的硬度小、熔点低的分子晶体，故B错误;C.由结构简式

可知，环碳分子是单质，与乙狭结构不同，不可能互为同系物，故C错误;D.由结构简式可知，环碳分子

是由分子构成的硬度小、熔点低的分子晶体，故D错误;故选A。

【变式2・2】下列说法正确的是（）

A.冰融化时，分子中H-0键发生了断裂

B.分了晶体中，分了间作用力越大，对应的物质越稳定

C.共价晶体中，共价键越强，晶体的熔点就越高

D.分子晶体中，共价键越强，晶体的熔点就越高

【答案】C

【解析】A.冰融化时发生物理变化，不破坏化学键，分子中H-0键不发生断裂，A错误;B.分子晶体中，

分子间作用力越大，对应物质的熔、沸点越高，而分子的稳定性与分子内化学键强弱有关，与分子之间的

作用力大小无关，B错误;C.共价晶体熔化克服共价键，共价晶体中，共价键越强，熔点越高，C正确;D.分

子晶体中分子间作用力越强，熔点越盲，共价键越强，则分子越稳定，D错误;故选C。

A问题三分子晶体的判断

【典例3］下列属于分子晶体的化合物是（）

A.碘B.金刚石C.干冰D.NaCI

【答案】C

【解析】A.碘是单质不是化合物，A错误;B.金刚石是单质不是化合物，B错误;C.干冰由CCh分子组成，

属丁分了晶体的化合物，C正确,D.NaCI属丁高了晶体，D错加故答案选C。

【解题必备】分子晶体的判断方法

1.依据构成晶体的微粒种类和微粒间的作用力判断：构成分子晶体的微粒是分子，微粒间的作用力是分子间

作用力。

2.依据晶体的熔点判断：分子晶体熔点低，常在数百度以下甚至更低温度。

3.依据晶体的导电性判断：分子晶体为非导体，但部分分子晶体溶于水后能导电，如HC1。

4.依据晶体的硬度和机械性能判断：分子晶体硬度小且较脆。

5.依据物质的分类判断：大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅等）、非金属氢化物、非金属氧化物（除

SiO2外）、几乎所有的酸、绝大多数有机物（除有机盐外）是分子晶体。

6.依据挥发性判断：一股易挥发的物质呈固态时都属于分子晶体。

7.根据溶解性判断：分子晶体的溶解性遵循“相似相溶”规律。

【变式3-1］下列性质适合于分子晶体的是（）

A.熔点1070℃,易溶水，水溶液导电

B.熔点10.31C液态不导电,水溶液能导电

C.熔点3570c，难溶于水,熔化时不导电

D.熔点97.81C质软、导电、密度0.97g/cm3

【答案】B

【解析】A.熔点1070C,易溶于水，水溶液导电，属于离子晶体的特点，故A错误;B.熔点为I0.31C,

熔点低，符合分子晶体的特点；液态不导电，是由于液态时，只存在分子，没有离子；水溶液能导电，溶

于水后，分子在水分子的作用下，电离出自由移动的离子；故B正确；C.熔点3570C,难溶于水，融化

时不导电，属于原子品体的特点，故C错误;D.金属钠熔点为97.81℃,质软、导电，密度（）.97g/cm3,为

金属晶体的特点，故D错误;答案：故选B。

【变式3・2】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.N%、P4、CioHsB.PCI3、82、H2SO.1

C.SO2、SiO?、P2O5D.CCL、H2O、Na2O2

【答案】C

【解析】A选项中，PM白磷）为单质，不是化合物；C选项中，SiO?为共价晶体；D选项中，NazCh是离子

化合物属于离子晶体。

强化训练

1.下列说法中，错误的是

A.只含分子的晶体一定是分子晶体

B.碘晶体升华时破坏了共价键

C.几乎所有的酸都属于分子晶体

D.稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体

【答案】B

【解析】A.分子晶体是分子通过相邻分子间的作用力形成的，只含分子的晶体一定是分子晶体，故A正

确;B.碘晶体属r-分子晶体，升华时破坏了分子间作用力，故B错误;C.几乎所有的酸都是由分子构成的,

故几乎所有的酸都属于分子晶体，故C正确;D.稀有气体是由原子直接构成的，只含原子，故稀有气体的

晶体属于分子晶体，故D正确。故选B。

2.下列物质属于分子晶体的是

①冰；②二氧化硅；③碘；④铜：⑤固态的氨

A.仅①③B.仅②③⑤C.仅⑤D.仅①③⑤

【答案】D

【分析】分子通过分子间作用力互相结合形成的晶体叫做分子晶体。

【解析】①冰、③碘、⑤固态的氢都是分子通过分子间作用力结合而成的晶体，属于分子晶体；②二氧化

硅是共价晶体；④铜是金属晶体，故选D;答案选D。

3.第28届国际地质大会提供的资料显示，海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”。“可燃冰”是一

种晶体，晶体中平均每46个H?0分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离的H20分子。

若晶体中每8个笼有6个容纳了CH,分子，另外2个笼被游离山。分子填充，则“可燃冰”的平均组成可表

示为

A.3CH4H2OB.CH4-3H2OC.CH4-6H2OD.CH4-8H2O

【答案】D

【解析】“可燃冰”是一种晶体，晶体中平均每46个H。分子构建8个笼，每个笼内可容纳一个CH,分子,

另外2个笼被游离的H?。分子填充，因此6个笼中有6个甲烷分子，共48个水分子，则“可燃冰”平均分子

组成可表示为：6CH448H2O=CH48H2O；故选D。

4.甲烷晶体的晶胞结构如图所示，卜.列说法正确的是

A.甲烷晶胞中的球只代表1个C原子

B.I个CH,晶胞中含有8个CH』分子

C.甲烷晶体熔化时需克服共价键

D.晶体中1个CH4分子周围有12个紧邻的CH,分子

【答案】D

【解析】A.甲烷晶体为分子晶体，晶胞中的每个球都代表1个CH」分子，A不正确;B.根据均摊法，1个

CH」晶胞中含有CHJ分子的数目为8x：+6x4=4,B不正确;C.甲烷晶体为分子晶体，熔化时只需克服分

o2

子间的作用力，不需要破坏分子内的共价键，C不正确;D.晶体中以左下顶点的I个CH4分子为例，周围

3

有紧邻的CM分子数为］X8=12,D正确;故选D。

5.氮晶体的升华能是0.105kJmcl1,而冰的升华能则为46.9kJmoi能解释这一事实的叙述是

①氢原子间仅存在范德华力②冰中有氢键③氮原子之间的化学键很弱④水分子之间的共价键强

A.①②B.(2X3)C.①④D.③④

【答案】A

【解析】氮晶体为分子晶体，氮原子间仅存在范德华力，升华过程需要破坏分子间作用力；冰也是分子晶

体，但是分子间存在氢键，导致其升华需要较高的能量；其两者的升华过程不涉及共价键的强弱；故选①

②。故选A。

6.下列关于分子晶体的说法正确的是

A.晶体中分子间作用力越大，分子越稳定

B.在分子晶体中一定存在共价键

C.冰和Bn都是分子晶体

D.稀有气体不能形成分子晶体

【答案】C

【解析】A.分子晶体中的分子间作用力越大，晶体的熔沸点越高，属于物理性质，而物质的稳定性为化学

性质，二者没有直接关系，故A错误；B.在分子晶体中不一定存在共价键，如稀有气体的单原子分子，不

存在共价键，故B错误；C.冰和Bn均由分子构成，均属于分子晶体，故C正确；D.稀有气体构成微粒

是分子，可形成分子晶体，故D错误；故选C。

7.下列说法中正确的是()

A.冰融化时.分子中H-O键发牛断裂

B.共价晶体中，共价键越强，熔点越高

C.分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高

D.分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定

【答案】B

【解析】A.冰是分子晶体，融化时克服分子间作用力，发生物理变化，分子内的H-0键不断裂，A选项错

误；B.共价晶体熔融时破坏共价键，所以共价键越强，熔点越高，B选项正确；C.分子晶体融化时克服分

子间作用力，与共价键键能无关，C选项错误；D.分子间作用力影响物质的物理性质，与物质的稳定性无

美,D选项错误；答案选B。

8.如图所示，甲、乙、丙分别表示C、二氧化碳、碘晶体的晶胞结构模型。

甲乙丙

请回答下列问题：

(1)CM的熔点为280℃,从晶体类型来看，C60属晶休。

(2)二氧化碳晶胞中显示出的二氧化碳分子数为14,实际上一个二氧化碳晶胞中含有个二氧

化碳分子，二氧化碳分子中。键与万键的个数比为。

(3)①碘晶体属于晶体。

②碘晶体熔化过程中克服的作用力为。

③假设碘晶胞中长方体的长、宽、高分别为acm、bcm、ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,则碘晶体的密

度为g-cnr3.

1016

【答案】分子41：1分子分子间作用力工

abcN.

【解析】(1)C60有固定的组成，不属于空间网状结构，熔沸点远低于金刚石等原子晶体的熔沸点，应为

分子晶体，故答案为：分子；

(2)二氧化碳的晶胞中，二氧化碳分子分布于晶胞的定点和面心位置，则晶胞中含有二氧化碳的分子数为

8x18+6x12=4,二氧化碳的分子结构为O=C=C,每个分子中含有2个。键和2个兀键，所以G键与冗键的

个数比为1:1,故答案为：4：1:1；

(3)观察碘晶胞不难发现，一个晶胞中含有碘分子数为8xl/8+6xI/2=4,即舍有8个碘原子。一个晶胞的

4x254101641016

体积为a3cm3,其质量-g，则碘晶体的密度为FT厂g<m,故答案为：——0

N.abcNAabcNA

能力提升

1.我国力争于2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO?利用的研究热点之一。下列关于CH,和CO?说

A.CO?中C原子采用sp?杂化

B.。44键角大于CO?键角

C.CHq分子中含有极性共价键，是极性分子

D.干冰中每个CO2分子周围紧邻12个C02分子

【答案】D

【解析】A.CO2中心C原子式sp杂化，故A错误;B.甲烷是正四面体构型，键角为109。2界，二氧化碳

为直线形分子，键角为180。，CH/建角小于CO?键角，故B错误;C.044分子中含有极性共价键，但分

子为正四面体，结构对称，是非极性分子，故C错误;D.干冰为面心立方堆枳，干冰中每个CO1分子周围

紧邻12个CO2分子，故D正确;故选D。

2.某分子晶体结构模型如图，下列说法正确的是

A.该模型可以表示CO?的分子模型

B.图中每个线段代表化学键

C.表示的是含有非极性共价键的分子

D.空间网状结构，熔沸点高

【答案】A

【解析】A.该模型可以表示直线形分子模型，CO?为直线形分子，可以表示CO2分子模型，A正确;B.该

晶体为分子晶体，构成分子晶体的微粒间是靠分子间的作用力，不是化学键，B错误;C.该分子内的化学键

为极性键，此分子为直线型分子，为非极性分子，C错误;D.该晶体为分子晶体，微粒之间的作用力为范德

华力，熔沸点低，D错误；故选A。

3.水是生命之源，水的状态除了气、液、固之外，还有玻璃态。玻璃态水是由液态水急速冷却到-108C时

形成的一种无定形状态，其密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是

A.玻璃态水中也存在范德华力与氢键

B.玻璃态水是分子晶体

C.玻璃态中水分子间距离比普通液态水中分子间距离大

D.玻璃态水中氧原子为sp?杂化

【答案】A

【解析】A.普通水变成玻璃态水属「物理过程，水的分子组成不变，故玻璃态水中也存在范德华力与氢键，

A正确;B.玻璃态水属于无定形物质，不存在晶体结构，不是分子晶体，B错误;C.由题干信息可知，玻

璃态水“密度与普通液态水的密度相同”知，则两种状态的水中分了•间距离相同，C错误;D.水分子中中心原

子0周围的价层电子对数为：2+1（6-2?=4,故氧原子均为sp3杂化，D错误;故答案为：Ao

4.磷元素有白磷、红磷等单质，白磷（巳）分子结构及晶胞如卜图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为.死

（白磷，s）=4P、（红磷，s）AH<0；下列说法正确的是

。表示P4

白磷晶胞

A.PJ分子中的P-P-P键角为1（）9。28'

B.白磷和红磷互为同位素

C.白磷晶体中1个已分子周围有8个紧邻的R分子

D.白磷和红磷在O?中充分燃烧生成等量ROMs），白磷放出的热量更多

【答案】D

【解析】A.白磷分子为正四面体结构，每个顶点1个P原子，分子中的P-P-P键角为60。，A错误:B.白

磷和红磷互为同索异形体，B错误;C.白磷为面心立方