第三章第二節(jié)分子晶體與原子晶體a

1、第二節(jié)分子晶體與原子晶體第二節(jié)分子晶體與原子晶體忻城縣中學(xué)忻城縣中學(xué) 黃相元黃相元1了解分子晶體的概念。2了解冰、干冰等分子晶體的晶胞，并學(xué)會(huì)分析分子在晶胞中的空間位置關(guān)系。3理解冰、干冰等分子晶體中分子間作用力的類型。4掌握分子晶體關(guān)于熔、沸點(diǎn)等方面的物理性質(zhì)。一、分子晶體1分子晶體：由_構(gòu)成，相鄰分子靠_相互吸引。2分子晶體特點(diǎn)：_。3常見分子晶體分類：(1)所有非金屬的氫化物，如_等。(2)部分非金屬單質(zhì)，如_等。(3)部分非金屬氧化物，如_等。(4)幾乎所有的酸。(5)絕大多數(shù)有機(jī)物。4構(gòu)成分子晶體的作用力包括_和_。5分子晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(1)_個(gè)緊鄰的分子密堆積，如o2和c60。(2

2、)冰的晶體：構(gòu)成晶體的作用力是_(也存在_)，每個(gè)水分子周圍只有_個(gè)緊鄰的水分子。特點(diǎn)：_密度最大。(3)干冰：co2的晶體。分子間存在_，性質(zhì)特點(diǎn)是：_，工業(yè)上用作_。二、分子晶體與化學(xué)鍵1分子晶體中_存在范德華力，_存在化學(xué)鍵。2除稀有氣體分子構(gòu)成的晶體以外，一般分子晶體中分子之間存在的作用力是_，分子內(nèi)部原子之間存在的作用力是_，范德華力能量_，共價(jià)鍵能量_。答案：一、1.分子分子間作用力2低熔點(diǎn)、易升華、硬度很小3(1)水、硫化氫、氨、氯化氫、甲烷(2)鹵素(x2)、氧(o2)、硫(s8)、氮(n2)、白磷(p4)、c60(3)co2、p4o6、p4o10、so24范德華力氫鍵5(1)

3、12(2)氫鍵范德華力44(3)范德華力熔點(diǎn)低，易升華制冷制二、1.一定不一定2范德華力共價(jià)鍵較小較大1冰和干冰是同一種晶體嗎？提示：不是。冰是水的晶體，干冰是二氧化碳的晶體，二者外觀相似，所以將二氧化碳的晶體稱為干冰。2結(jié)合教材冰晶體結(jié)構(gòu)示意圖，分析水分子之間的結(jié)合力是什么樣的？每個(gè)水分子周圍有幾個(gè)水分子相連？提示：冰晶體中每個(gè)水分子通過氫鍵與周圍4個(gè)水分子相連，平均每個(gè)水分子形成2個(gè)氫鍵。3結(jié)合教材干冰結(jié)構(gòu)示意圖，分析每個(gè)co2分子緊鄰幾個(gè)co2分子？一個(gè)干冰晶胞中含幾個(gè)co2分子？提示：每個(gè)co2分子緊鄰12個(gè)co2分子，一個(gè)干冰晶胞中含4個(gè)co2分子。1.分子晶體的概念只含分子的晶體稱

4、為分子晶體。說明：常見的分子晶體：所有非金屬氫化物：h2o、h2s、nh3、ch4、hx(x代表鹵素)等。部分非金屬單質(zhì)：x2(x代表鹵素)、n2、o2、h2、s8、p4、c60等。部分非金屬氧化物：co2、so2、n2o4、p4o6、p4o10等。幾乎所有的無機(jī)酸：h2so4、hno3、h3po4等。大多數(shù)有機(jī)物：乙醇、冰醋酸、蔗糖等。2分子晶體的構(gòu)成微粒分子晶體的構(gòu)成粒子為分子，只有分子晶體中才有真正的分子存在，所以它的化學(xué)式就代表分子；其他晶體無分子存在，只有相應(yīng)的化學(xué)式，如sio2、cu、nacl等。3分子晶體內(nèi)微粒間的相互作用分子晶體內(nèi)部分子間靠分子間作用力相互結(jié)合成分子，包括范德華

5、力和氫鍵(范德華力廣泛存在于分子晶體內(nèi)部，氫鍵只存在于特殊的分子晶體中，如nh3、h2o、hf)。說明：分子間作用力與化學(xué)鍵的關(guān)系：分子間作用力不是化學(xué)鍵，它比化學(xué)鍵弱得多，如hcl分子間的作用力為21kjmol1，而hcl分子中的hcl鍵的鍵能為431kjmol1。通?；瘜W(xué)鍵的鍵能為120800kjmol1，而分子間作用力通常每摩爾約為幾十千焦。當(dāng)破壞hcl分子間作用力時(shí)，只改變了hcl的狀態(tài)，發(fā)生了物理變化；當(dāng)hcl分子中的hcl鍵遭到破壞時(shí)，一般發(fā)生了化學(xué)變化，但當(dāng)固態(tài)或液態(tài)hcl溶于水時(shí)，雖也破壞了hcl鍵，但卻不是化學(xué)變化，因此，分子間作用力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，而化學(xué)鍵則主要影響

6、物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。4分子晶體的結(jié)構(gòu)特征(1)大多數(shù)分子晶體具有如下特征：如果分子間作用力只是范德華力，若以一個(gè)分子為中心，其周圍通?？梢杂?2個(gè)緊鄰的分子，分子晶體的這一特征被稱為分子的密堆積。說明：干冰中只存在分子間作用力，其結(jié)構(gòu)如圖所示，由干冰的結(jié)構(gòu)模型我們可以看出：干冰晶體是一種面心立方結(jié)構(gòu)。(2)如果分子間除范德華力外還存在著氫鍵，晶體就不會(huì)采取密堆積的方式。例如，我們最熟悉的冰中，水分子間作用力主要是氫鍵(也存在范德華力)，如圖所示。由圖可知，在冰的晶體中，每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子，形成正四面體。氫鍵不是化學(xué)鍵，比共價(jià)鍵弱得多，卻與共價(jià)鍵一樣具有方向性，所以由于氫鍵的存在，迫

7、使四面體中心的每個(gè)水分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子相互吸引，這一排列使冰晶體空間利用率不高，有相當(dāng)大的空隙使得冰的密度減小。案例精析【例1】下列物質(zhì)的變化過程中，有共價(jià)鍵明顯被破壞的是()ai2升華bnacl顆粒被粉碎chcl溶于水得鹽酸d從nh4hco3中聞到了刺激性氣味解析a由i2分子組成的物質(zhì)的升華是物理變化，共價(jià)鍵未被破壞。bnacl是離子化合物，其中有離子鍵無共價(jià)鍵，nacl顆粒被粉碎的過程有離子鍵被破壞。chcl是共價(jià)型分子，分子中有共價(jià)鍵。hcl溶于水形成鹽酸的過程中有變化：hcl=hcl，此變化中hcl共價(jià)鍵被破壞。dnh4hco3是由nh4和hco3組成的離子化合物，n

8、h4與hco3之間的化學(xué)鍵是離子鍵。nh4內(nèi)的有關(guān)原子之間、hco3內(nèi)的有關(guān)原子之間的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵。從nh4hco3中聞到刺激性氣味，是因?yàn)榘l(fā)生了化學(xué)反應(yīng)：nh4hco3=nh3co2h2o。比較nh3與nh4、co2與hco3的組成可知，nh4hco3分解的過程既有離子鍵被破壞，又有共價(jià)鍵被破壞。答案cd點(diǎn)評(píng)本題考查各種類型化合物反應(yīng)時(shí)的斷鍵類型。只有準(zhǔn)確判斷出是何類物質(zhì)就好求解了。sicl4的分子結(jié)構(gòu)與ccl4類似，對(duì)其作出如下推測(cè)，其中不正確的是()asicl4晶體是分子晶體b常溫、常壓下sicl4是氣體csicl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子dsicl4熔點(diǎn)高于ccl4解析由于ccl4是分子晶體，所以sicl4也是分子晶體，由于sicl4的相對(duì)分子質(zhì)量比ccl4的相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間作用力也應(yīng)比ccl4的分子間作用力大，所以sicl4的熔、沸點(diǎn)應(yīng)比ccl4高，而ccl4在常溫常壓下是液體，所以sicl4在常溫、常壓下絕不是氣體。答案b下列各組物質(zhì)各自