第1课时 分子晶体
1.熟知分子晶体的概念、结构特点及常见的分子晶体。
2.能够从范德华力、氢键的特征,分析理解分子晶体的物理特性。
分子晶体的概念和性质
1.分子晶体的概念及粒子间的相互作用力 (1)概念:只含分子的晶体称为分子晶体。
(2)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相互吸引,分子内原子之间以共价键结合。
2.常见的分子晶体
(1)所有非金属氢化物,如水、硫化氢、氨、甲烷等。
(2)部分非金属单质,如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)等。 (3)部分非金属氧化物,如CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等。 (4)几乎所有的酸,如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。 (5)绝大多数有机物的晶体,如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。 3.分子晶体的物理性质
(1)分子晶体熔、沸点较低,硬度较小。 (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。
正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例)。
语句描述 (1)分子晶体中,一定存在共价键和分子间作用力 (2)分子晶体熔化时一定会破坏范德华力,有些分子晶 体还会破坏氢键 (3)干冰晶胞中含有4个CO2分子 正误 阐释错因或列举反例 (4)分子晶体的熔、沸点越高,分子晶体中共价键的键 能越大 (5)水分子间存在着氢键,故水分子较稳定 答案:(1)× 稀有气体的晶体如氦中无共价键 (2)√ (3)√
(4)× 分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小 (5)× 水分子的稳定性取决于氧氢键键能的大小,与氢键无关
题组一 分子晶体的概念 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.所有的非金属氢化物都属于分子晶体 C.几乎所有的酸都属于分子晶体 D.碘升华时破坏了共价键
解析:选D。碘升华时,只破坏了分子间的范德华力,分子中的I—I键未被破坏(升华时I2分子不变)。
2.下列有关分子晶体的说法中一定正确的是 ( ) A.分子内均存在共价键 B.分子间一定存在范德华力 C.分子间一定存在氢键 D.分子晶体全部为化合物
解析:选B。稀有气体元素组成的晶体中,不存在由多个原子组成的分子,分子间通过范德华力结合成晶体,分子内不存在任何化学键,故A项错误;分子间作用力包括范德华力和氢键,范德华力存在于所有的分子晶体中,而氢键只存在于含有与电负性较强的氮、氧、氟原子结合的氢原子的分子之间或者分子之内,故B项正确,C项错误;部分非金属单质也是分子晶体,故D项错误。
题组二 分子晶体的物理性质
3.(2024·贵州思南中学高二月考)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
解析:选A。由HgCl2的性质可知,HgCl2晶体属于分子晶体,HgCl2属于共价化合物,是弱电解质。
4.下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是( ) ①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N2 ⑥H2 A.①②③④⑤⑥ C.③②①④⑤⑥
B.③②①⑤④⑥ D.⑥⑤④③②①
解析:选C。相对分子质量越大,分子间的范德华力越大,分子晶体的熔、沸点越高,相对分子质量接近的分子,极性越强,熔、沸点越高,故④>⑤。
5.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,可用范德华力解释的是( )
A.HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱 B.F2、Cl2、Br2、I2 的熔、沸点依次升高 C.金刚石的熔点高于晶体硅 D.C2H5OH 的沸点比CH3—O—CH3的高
解析:选B。F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大,分子间的范德华力也依次增大,所以其熔、沸点也依次增大,B项符合题意;CH3—O—CH3 的沸点比C2H5OH的低,是由于C2H5OH分子间形成氢键;HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,是由于H—X(X=F、Cl、Br、I)键的键能依次减小;金刚石和晶体硅熔化需破坏共价键,键能:C—C键>Si—Si键,所以金刚石的熔点高于晶体硅。
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