高中化学第3章　分子晶体

第二节分子晶体与共价晶体第1课时分子晶体［核心素养发展目标］1.能辨识常见的分子晶体，并能从微观角度分析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.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堆积模型，并能用均摊法对晶胞进行分析。一、分子晶体的概念和性质1.分子晶体的概念只含的晶体称为分子晶体，在分子晶体中，相邻分子靠__________相互吸引。2.分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用3.典型的分子晶体与物质类别物质类别实例所有

如H2O、NH3、CH4等部分

如卤素(X2)、O2、N2、硫(S8)、白磷(P4)、碳60(C60)等部分

如CO2、SO2、P4O6、P4O10等稀有气体如He、Ne、Ar等几乎所有的

如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等绝大多数

如乙醇、乙酸、乙酸乙酯等4.分子晶体的物理性质(1)分子晶体熔、沸点，硬度。

(2)分子晶体不导电。(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。1.分子晶体熔点较低的原因是什么？2.分子晶体溶于水时，化学键如何变化？3.影响分子晶体溶解度的因素有哪些？1.正误判断(1)组成分子晶体的微粒是分子，在分子晶体中一定存在共价键和分子间的作用力()(2)分子晶体熔化时一定破坏范德华力，有些分子晶体还会破坏氢键()(3)分子晶体熔化或溶于水均不导电()(4)分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大()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、HD、C10H18 B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、SiO2、P2O5 D.CCl4、Na2S、H2O23.下列属于某分子晶体性质的是()A.组成晶体的微粒是离子B.能溶于CS2，熔点为112.8℃，沸点为444.6℃C.熔点为1400℃，可作半导体材料，难溶于水D.熔点高，硬度大4.(2023·淄博高二检测)(1)CO能与金属Fe形成化合物Fe(CO)5，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于晶体。

(2)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，如ClF3、BrF3，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”)。(1)分子晶体的判断方法①依据物质的类别判断部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、稀有气体、几乎所有的酸、绝大多数有机物都是分子晶体。②依据组成晶体的粒子及粒子间作用力判断组成分子晶体的微粒是分子，粒子间的作用力是分子间作用力。③依据物质的性质判断分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固态时均不导电。(2)分子晶体熔、沸点高低的判断①组成和结构相似，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，熔、沸点越高，如I2>Br2>Cl2>F2，HI>HBr>HCl。②组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越大，熔、沸点越高，如CO>N2。③含有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点反常升高，如H2O>H2Te>H2Se>H2S。④对于有机物中的同分异构体，支链越多，熔、沸点越低，如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>>。⑤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，如C2H6>CH4，C2H5Cl>CH3Cl，CH3COOH>HCOOH。二、典型的分子晶体的结构和性质1.分子晶体的结构特征分子密堆积分子非密堆积微粒间作用力空间特点通常每个分子周围有12个紧邻的分子每个分子周围紧邻的分子小于12个，空间利用率不高举例C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰2.两种典型的分子晶体的组成和结构(1)冰①水分子之间的主要作用力是，当然也有。

②由于的方向性，使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的个相邻水分子相互吸引。

③空间利用率不高，其密度比液态水的。(2)干冰①每个晶胞中有个CO2分子，个原子。

②每个CO2分子周围等距离且紧邻的CO2分子数为。

③空间利用率高，其密度比冰的。

1.常温下，液态水中水分子在不停地做无规则的运动。0℃以下，水凝结为冰，其中的水分子排列由杂乱无序变得十分有序。(1)冰晶体中存在着哪几种微粒间的相互作用？(2)冰融化成水时破坏的作用力是什么？2.冬季河水结冰后，冰块往往浮在水面，为什么冰的密度比水小呢？3.(1)为什么干冰的密度比冰大？(2)为什么冰的熔点比干冰的熔点高得多？1.正误判断(1)干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体()(2)干冰比冰的熔点低很多，常压下易升华()(3)干冰晶体中分子之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻的分子()(4)冰晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的分子，1mol冰中含有1mol氢键()2.如图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H，下列有关说法正确的是()A.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体B.冰晶体具有空间网状结构，不是分子晶体C.水分子间通过H—O形成冰晶体D.冰晶体融化时，水分子之间的空隙增大3.下列说法正确的是()A.C60气化和I2升华克服的作用力不相同B.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，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是无色透明液体，熔点-23.2℃，沸点136.2℃，所以TiCl4属于分子晶体4.如图为干冰的晶胞结构示意图。(1)通过观察分析，有种取向不同的CO2分子。将CO2分子视作质点，设晶胞边长为apm，则紧邻的两个CO2分子的距离为pm。

(2)其密度为g·cm-3(1pm=10-10cm)。

答案精析一、1.分子分子间作用力2.分子分子间作用力共价键3.非金属氢化物非金属单质非金属氧化物酸有机物4.(1)较低很小深度思考1.分子晶体熔化时破坏分子间作用力(氢键、范德华力)，由于分子间作用力较弱，所以分子晶体熔点较低。2.有的溶于水破坏化学键，如HCl，有的不破坏化学键，如蔗糖、乙醇。3.“相似相溶”规律、氢键、化学反应等。应用体验1.(1)×(2)√(3)×(4)×2.B［HD属于分子晶体，但为单质，故A错误；PCl3、CO2、H2SO4均属于分子晶体，且均为化合物，故B正确；SiO2不是分子晶体，故C错误；Na2S中含有离子键，不属于分子晶体，故D错误。］3.B［分子晶体的主要性质有熔、沸点低，硬度小，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，固态和熔化时均不导电。］4.(1)分子(2)低解析(1)由化合物熔点为253K，沸点为376K可知，其熔、沸点较低，所以为分子晶体。(2)组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。二、1.范德华力范德华力和氢键2.(1)①氢键范德华力②氢键4③小(2)①412②12③高深度思考1.(1)共价键、氢键、范德华力。(2)氢键和范德华力。2.在冰的晶体中存在分子间氢键，每个水分子周围有4个紧邻的水分子，彼此之间形成四面体形。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，密度减小。3.(1)由于干冰中的CO2之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻的分子，分子密堆积，密度比冰的大。(2)水分子存在分子间氢键，CO2之间只存在范德华力。应用体验1.(1)×(2)√(3)√(4)×2.A［B项，冰晶体属于分子晶体；C项，水分子间通过分子间作用