學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精第2課時(shí)分子晶體[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.熟知分子晶體的概念、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及常見(jiàn)的分子晶體。2。能夠從范德華力、氫鍵的特征，分析理解分子晶體的物理特性。3.會(huì)比較判斷晶體類(lèi)型。一常見(jiàn)的分子晶體結(jié)構(gòu)1．碘晶體晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示.回答下列問(wèn)題：(1）碘晶體的晶胞是一個(gè)長(zhǎng)方體，在它的每個(gè)頂點(diǎn)上有一個(gè)碘分子外，每個(gè)面上還有一個(gè)碘分子，每個(gè)晶胞從碘晶體中分享到4個(gè)碘分子。（2）氯單質(zhì)、溴單質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)與碘晶體的結(jié)構(gòu)非常相似,只是晶胞的大小不同而已。2．干冰晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,觀(guān)察分析其結(jié)構(gòu)模型，回答下列問(wèn)題：(1）構(gòu)成干冰晶體的結(jié)構(gòu)微粒是CO2分子，微粒間的相互作用力是范德華力.（2)從結(jié)構(gòu)模型可以看出：干冰晶體是一種面心立方結(jié)構(gòu)—-每8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體,在六個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子。（3)干冰晶體每個(gè)CO2分子周?chē)?離該分子最近且距離相等的CO2分子有12個(gè)。(4)每個(gè)晶胞中有4個(gè)CO2分子.3．冰晶體的結(jié)構(gòu)如下圖所示。根據(jù)冰晶體的結(jié)構(gòu)，回答下列問(wèn)題:（1)構(gòu)成冰晶體的結(jié)構(gòu)微粒是H2O分子，微粒間的相互作用力是范德華力、氫鍵。（2）在冰晶體中，由于水分子之間存在具有方向性的氫鍵,迫使在四面體中心的每個(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,這樣的排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙，比較松散。（3）在冰晶體中，每個(gè)水分子中的每個(gè)氧原子周?chē)加?個(gè)氫原子,氧原子與其中的兩個(gè)氫原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合,而與屬于其他水分子的另外兩個(gè)氫原子靠氫鍵結(jié)合在一起。[歸納總結(jié)]注意：①稀有氣體固態(tài)時(shí)形成分子晶體，微粒之間只存在分子間作用力，分子內(nèi)不存在化學(xué)鍵。②分子晶體熔化、汽化時(shí)克服分子間作用力。③分子晶體固態(tài)、熔融時(shí)均不導(dǎo)電。④分子間作用力的大小決定分子晶體的物理性質(zhì).分子間作用力越大，分子晶體的熔、沸點(diǎn)越高,硬度越大。［活學(xué)活用］1．下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是（）A．NH3、HD、C10H8 B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2答案B解析A中HD是單質(zhì)，不是化合物;C中SiO2為原子晶體，不是分子晶體;D中Na2S是離子晶體，不是分子晶體。2．下表列舉了幾種物質(zhì)的性質(zhì)，據(jù)此判斷屬于分子晶體的物質(zhì)是________.物質(zhì)性質(zhì)X熔點(diǎn)為10.31℃Y易溶于CCl4，熔點(diǎn)為11.2℃,沸點(diǎn)為Z常溫下為氣態(tài)，極易溶于水，溶液pH>7W常溫下為固體，加熱變?yōu)樽霞t色蒸汽，遇冷變?yōu)樽虾谏腆wM熔點(diǎn)為1170℃N熔點(diǎn)為97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度為0。97g·cm－答案X、Y、Z、W解析分子晶體熔、沸點(diǎn)一般比較低，硬度較小，固態(tài)不導(dǎo)電。M的熔點(diǎn)高，肯定不是分子晶體；N是金屬鈉的性質(zhì)；其余X、Y、Z、W均為分子晶體。理解感悟分子晶體具有熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小，固態(tài)、熔融態(tài)不導(dǎo)電等物理特性。所有在常溫下呈氣態(tài)的物質(zhì)、常溫下呈液態(tài)的物質(zhì)(除汞外)、易升華的固體物質(zhì)都屬于分子晶體.二石墨晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)石墨的晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示：1．在石墨晶體中，同層的碳原子以sp2雜化形成共價(jià)鍵,每一個(gè)碳原子以三個(gè)共價(jià)鍵與另外三個(gè)原子相連.六個(gè)碳原子在同一個(gè)平面上形成了正六邊形的環(huán),伸展成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).2．在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)p軌道，并含有一個(gè)未成對(duì)電子，它們相互重疊。電子比較自由，相當(dāng)于金屬中的自由電子，所以石墨能導(dǎo)熱和導(dǎo)電,這正是金屬晶體的特征。3．石墨晶體中網(wǎng)絡(luò)狀的平面結(jié)構(gòu)以范德華力結(jié)合形成層狀的結(jié)構(gòu)，距離較大,結(jié)合力較弱，層與層間可以相對(duì)滑動(dòng)，使之具有潤(rùn)滑性.［歸納總結(jié)]石墨晶體中碳原子間形成共價(jià)鍵，層與層間的結(jié)合力為范德華力。因此，石墨晶體不是原子晶體，也不是金屬晶體、分子晶體,而是一種混合晶體。[活學(xué)活用]3．在金剛石晶體中，碳原子數(shù)與化學(xué)鍵數(shù)之比為_(kāi)_________________________.在石墨晶體中，平均每個(gè)最小的碳原子環(huán)所擁有的化學(xué)鍵數(shù)為_(kāi)_________,該晶體中碳原子數(shù)與化學(xué)鍵數(shù)之比為_(kāi)___________。已知,金剛石晶體與石墨晶體中的碳碳鍵長(zhǎng)（d）相比較，d石墨＜d金剛石，則金剛石的熔點(diǎn)________石墨的熔點(diǎn)(填“＞”、“＜”或“＝”）.答案1∶232∶3＜解析金剛石晶體中每個(gè)碳原子平均擁有的化學(xué)鍵數(shù)為4×eq\f（1，2)＝2，則碳原子數(shù)與化學(xué)鍵數(shù)之比為1∶2。石墨晶體中，平均每個(gè)最小的碳原子環(huán)所擁有的碳原子數(shù)和化學(xué)鍵數(shù)分別為6×eq\f（1，3）＝2和6×eq\f(1，2）＝3，其比值為2∶3.

四種晶體類(lèi)型的比較離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體的組成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)對(duì)比分析如下表：離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的粒子陰、陽(yáng)離子原子分子金屬陽(yáng)離子和自由電子粒子間的作用離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力（有的有氫鍵）金屬鍵作用力強(qiáng)弱(一般地）較強(qiáng)很強(qiáng)弱較強(qiáng)確定作用力強(qiáng)弱的一般判斷方法離子所帶電荷總數(shù)、離子半徑鍵長(zhǎng)(原子半徑）組成和結(jié)構(gòu)相似時(shí)比較相對(duì)分子質(zhì)量離子半徑、離子所帶電荷數(shù)熔、沸點(diǎn)較高高低差別較大(如汞常溫下為液態(tài),鎢熔點(diǎn)為3410℃硬度硬而脆大較小差別較大導(dǎo)熱和導(dǎo)電性不良導(dǎo)體（熔化后或溶于水導(dǎo)電）不良導(dǎo)體不良導(dǎo)體(部分溶于水發(fā)生電離后導(dǎo)電)良導(dǎo)體溶解性多數(shù)易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水，少數(shù)與水反應(yīng)機(jī)械加工性不良不良不良優(yōu)良延展性差差差優(yōu)良當(dāng)堂檢測(cè)1．下列有關(guān)分子晶體的說(shuō)法中一定正確的是(）A．分子內(nèi)均存在共價(jià)鍵 B．分子間一定存在范德華力C．分子間一定存在氫鍵 D．其結(jié)構(gòu)一定為分子密堆積答案B解析稀有氣體元素組成的分子晶體中,不存在由多個(gè)原子組成的分子，而是原子間通過(guò)范德華力結(jié)合成晶體，所以不存在任何化學(xué)鍵，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；分子間作用力包括范德華力和氫鍵，范德華力存在于所有的分子晶體中，而氫鍵只存在于含有與電負(fù)性較強(qiáng)的N、O、F原子結(jié)合的氫原子的分子之間或者分子之內(nèi)，所以B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；只存在范德華力的分子晶體才采取分子密堆積的方式，所以D選項(xiàng)也是錯(cuò)誤的。2．下列有關(guān)冰和干冰敘述不正確的是()A．干冰和冰都是由分子密堆積形成的晶體B．冰是由范德華力和氫鍵形成的晶體，每個(gè)水分子周?chē)?個(gè)緊鄰的水分子C．干冰比冰的熔點(diǎn)低得多，常壓下易升華D．干冰中只存在范德華力不存在氫鍵,一個(gè)分子周?chē)?2個(gè)緊鄰的分子答案A解析干冰晶體中CO2分子間作用力只有范德華力,分子采取密堆積形式，一個(gè)分子周?chē)?2個(gè)緊鄰的分子；冰晶體中水分子間除了范德華力還存在氫鍵,由于氫鍵具有方向性，每個(gè)水分子周?chē)?個(gè)緊鄰的水分子，采取非緊密堆積的方式,空間利用率小，因而密度小。干冰融化需克服范德華力，冰融化還需要克服氫鍵,由于氫鍵比范德華力大，所以干冰比冰的熔點(diǎn)低得多。3．下列晶體中只存在一種作用力的是（）A．CO2 B．NaOH C．NH4Cl D．He答案D解析CO2晶體中存在共價(jià)鍵和范德華力;NaOH晶體中存在離子鍵、共價(jià)鍵；NH4Cl晶體中存在離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵;只有He屬單原子分子,晶體內(nèi)部存在的作用力只有范德華力。4．水分子間可通過(guò)一種叫“氫鍵”的作用(介于化學(xué)鍵和范德華力大小之間），彼此結(jié)合而形成（H2O）n。在冰中的n值為5，即每個(gè)水分子都被其他4個(gè)水分子包圍形成變形四面體，如圖所示為（H2O)5單元，由無(wú)限個(gè)這樣的四面體通過(guò)氫鍵相互連接成一個(gè)龐大的分子晶體，即冰.下列有關(guān)敘述中正確的是()A．1mol冰中有4mol氫鍵B．1mol冰中有4×5mol氫鍵C．平均每個(gè)水分子只有2個(gè)氫鍵D．平均每個(gè)水分子只有5/4個(gè)氫鍵答案C解析由題圖我們可以看出每個(gè)水分子可以形成4個(gè)氫鍵，而一個(gè)氫鍵被兩個(gè)H2O分子共用，故平均每個(gè)水分子含有氫鍵數(shù)4×eq\f（1,2）＝2個(gè)。即1mol冰中含有2mol氫鍵。5．最近發(fā)現(xiàn)一種由M、N兩種原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如下圖所示.實(shí)心球●表示N原子，空心球○表示M原子，則它的化學(xué)式為(）A．M4N4 B．MN C．M14N13 D．M4N5答案C解析此題是確定晶體的化學(xué)式。關(guān)鍵點(diǎn)是該物質(zhì)為氣態(tài)團(tuán)簇分子，故屬于分子晶體.與離子晶體、原子晶體不同，它不存在共用與均攤問(wèn)題，因此該物質(zhì)的化學(xué)式就是其分子式，由14個(gè)M原子和13個(gè)N原子組成,故應(yīng)選C。40分鐘課時(shí)作業(yè)［基礎(chǔ)過(guò)關(guān)］一、分子晶體的晶胞1．下圖是冰的一種骨架形式,依此為單位向空間延伸,請(qǐng)問(wèn)該冰中的每個(gè)水分子有幾個(gè)氫鍵()A．2 B．4 C．8 D．12答案A解析每個(gè)水分子與四個(gè)方向的其他4個(gè)水分子形成氫鍵，每個(gè)氫鍵為2個(gè)水分子所共有，因此每個(gè)水分子具有的氫鍵個(gè)數(shù)為4×1/2＝2.2．中學(xué)教材上介紹的干冰晶體是一種面心立方結(jié)構(gòu)，如圖所示，即每8個(gè)CO2構(gòu)成立方體，且在6個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子，在每個(gè)CO2周?chē)嚯xeq\f(\r（2）,2)a（其中a為立方體棱長(zhǎng)）的CO2有(）A．4個(gè)B．8個(gè)C．12個(gè)D．6個(gè)答案C解析在每個(gè)CO2周?chē)嚯xeq\f（\r（2），2)a的CO2即為每個(gè)面心上的CO2分子，在X、Y、Z三個(gè)方向上各有4個(gè)，所以應(yīng)為12個(gè)。3．在20世紀(jì)90年代末期,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證明碳有新的單質(zhì)形態(tài)C60存在。后來(lái)人們又相繼得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子.21世紀(jì)初，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子，大大豐富了碳元素單質(zhì)的家族。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(）A．熔點(diǎn)比較:C60＜C70＜C90＜金剛石B．已知C(石墨)=C（金剛石）ΔH＞0,則石墨比金剛石穩(wěn)定C．C60晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，每個(gè)C60分子周?chē)c它最近且等距離的C60分子有12個(gè)D．金剛石、C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳都不能與H2發(fā)生加成反應(yīng)答案D解析本題考查碳單質(zhì)的幾種晶體的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。C60、C70、C90均是分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔點(diǎn)越高，金剛石是原子晶體，熔點(diǎn)比分子晶體高得多，A項(xiàng)正確；石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是吸熱過(guò)程，說(shuō)明石墨能量低,故石墨比金剛石穩(wěn)定，B項(xiàng)正確；由C60的晶體結(jié)構(gòu)，可知每個(gè)C60分子周?chē)c它最近且等距離的C60分子有12個(gè),C項(xiàng)正確；C60的結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵,可與H2發(fā)生加成反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、分子晶體的結(jié)構(gòu)特征與判斷4．下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是（）A．石英 B．硫酸 C．干冰 D．食鹽答案C解析石英為原子晶體；硫酸常溫呈液態(tài)且為混合物；干冰為分子晶體；食鹽為離子晶體。5．固體乙醇晶體中不存在的作用力是（）A．極性鍵 B．非極性鍵C．離子鍵 D．氫鍵答案C解析固體乙醇晶體是乙醇分子通過(guò)分子間作用力結(jié)合的，在乙醇分子里有C—C之間的非極性鍵，C-H、C—O、O—H之間的極性鍵,在分子之間還有O和H原子產(chǎn)生的氫鍵,沒(méi)有離子鍵。6．下列物質(zhì)呈固態(tài)時(shí)，一定屬于分子晶體的是（)A．非金屬單質(zhì) B．非金屬氧化物C．含氧酸 D．金屬氧化物答案C解析非金屬單質(zhì)中的金剛石、非金屬氧化物中的SiO2均為原子晶體；而金屬氧化物通常為離子化合物，屬離子晶體。故C正確。7．下列關(guān)于晶體的說(shuō)法正確的是()A．分子晶體內(nèi)一定存在共價(jià)鍵B．分子晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定C．冰熔化時(shí)水分子中共價(jià)鍵沒(méi)有斷裂D．由非金屬元素形成的化合物一定是分子晶體答案C解析稀有氣體元素形成的單質(zhì)晶體中,分子內(nèi)不存在共價(jià)鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；分子的穩(wěn)定性強(qiáng)弱只與分子內(nèi)所含化學(xué)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，而與分子間作用力無(wú)關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;冰熔化時(shí)，其分子間作用力被破壞，而共價(jià)鍵沒(méi)有發(fā)生變化，C項(xiàng)正確；由非金屬元素形成的化合物NH4Cl、SiO2等不是分子晶體，D項(xiàng)不正確。8．科學(xué)家最近又發(fā)現(xiàn)了一種新能源--“可燃冰”。它的主要成分是甲烷分子的結(jié)晶水合物(CH4·nH2O）。其形成過(guò)程是：埋于海底地層深處的大量有機(jī)質(zhì)在缺氧環(huán)境中，厭氧性細(xì)菌把有機(jī)質(zhì)分解，最后形成石油和天然氣(石油氣），其中許多天然氣被包進(jìn)水分子中，在海底的低溫與高壓下形成了類(lèi)似冰的透明晶體，這就是“可燃冰”。這種“可燃冰”的晶體類(lèi)型是（)A．離子晶體 B．分子晶體C．原子晶體 D．金屬晶體答案B解析根據(jù)題中信息可知,構(gòu)成該晶體的微粒是分子，又由于該晶體在低溫高壓條件下才可以以固態(tài)形式存在,可推知該晶體的熔、沸點(diǎn)較低，屬于分子晶體。9．HgCl2的稀溶液可用作手術(shù)刀的消毒劑，已知HgCl2的熔點(diǎn)是277℃，熔融狀態(tài)的HgCl2不能導(dǎo)電,HgCl2的稀溶液有弱的導(dǎo)電能力,則下列關(guān)于HgCl2的敘述中正確的是(①HgCl2屬于共價(jià)化合物②HgCl2屬于離子化合物③HgCl2屬于非電解質(zhì)④HgCl2屬于弱電解質(zhì)A．①③ B．①④ C．②③ D．②④答案B解析HgCl2的熔點(diǎn)低，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，說(shuō)明它屬于共價(jià)化合物，而不是離子化合物;水溶液有弱的導(dǎo)電能力，說(shuō)明在水溶液中微弱電離，屬弱電解質(zhì)。10．某化學(xué)興趣小組，在學(xué)習(xí)分子晶體后,查閱了幾種氯化物的熔、沸點(diǎn)，記錄如下：NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔點(diǎn)/℃801712190－68782沸點(diǎn)/℃14651418230571600根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析，他們認(rèn)為屬于分子晶體的是（)A．NaCl、MgCl2、CaCl2B．AlCl3、SiCl4C．NaCl、CaCl2D．全部答案B解析由于由分子構(gòu)成的晶體，分子與分子之間以分子間作用力相互作用，而分子間作用力較小，克服分子間作用力所需能量較低，故分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低，表中的MgCl2、NaCl、CaCl2熔、沸點(diǎn)很高，很明顯不屬于分子晶體，AlCl3、SiCl4熔、沸點(diǎn)較低,應(yīng)為分子晶體，所以B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤.［能力提升］11．下列有關(guān)石墨晶體的說(shuō)法正確的是（）A．由于石墨晶體導(dǎo)電，所以它是金屬晶體B．由于石墨的熔點(diǎn)很高，所以它是原子晶體C．由于石墨質(zhì)軟,所以它是分子晶體D．石墨晶體是一種混合晶體答案D12．石墨的片層結(jié)構(gòu)如圖所示,試回答：(1)平均________個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)正六邊形。（2)石墨晶體每一層內(nèi)碳原子數(shù)與碳碳化學(xué)鍵之比是________.(3)ng碳原子可構(gòu)成________個(gè)正六邊形。答案（1)2（2)2∶3（3）eq\f(NA·n，24）解析(1）利用點(diǎn)與面之間的關(guān)系，平均每個(gè)正六邊形需碳原子：6×1/3＝2(個(gè)）。(2）分析每一個(gè)正六邊形：①所占的碳原子數(shù)為6×1/3＝2.②所占的碳碳鍵數(shù)為6×1/2＝3，故答案為2∶3。（3)ng碳原子數(shù)為eq\f（n,12)NA，故答案為eq\f（n/12NA,2）。13．白磷分子中P—P鍵易斷開(kāi),若一個(gè)白磷分子中每個(gè)P—P鍵均斷開(kāi)插入一個(gè)氧原子,則一共可結(jié)合_______________________________________________________________個(gè)氧原子，這樣得到磷的一種氧化物，其分子式為_(kāi)_______.由C、H、N三種元素組成的某化合物，其分子內(nèi)含4個(gè)氮原子,且4個(gè)氮原子排成內(nèi)空的正四面體(同白磷，如下圖),每?jī)蓚€(gè)氮原子間都有一個(gè)碳原子，且分子內(nèi)無(wú)C—C和C=C，則化合物的分子式為_(kāi)_______。答案6P4O6C6H12N4解析在白磷分子空間結(jié)構(gòu)圖中，分子內(nèi)共有6個(gè)P—P鍵,由題意，可嵌入6個(gè)O原子,分子式為P4O6；同理4個(gè)N原子也可構(gòu)成正四面體，在N—N之間嵌入6個(gè)C原子，因無(wú)C-C和C=C,為滿(mǎn)足碳4價(jià),化合物分子應(yīng)由4個(gè)N原子和6個(gè)CH2組成，故分子式為C6H12N4。14．（1）水分子的立體結(jié)構(gòu)是________，水分子能與H＋形成配位鍵，其原因是在氧原子上有________.（2)冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞（其晶胞結(jié)構(gòu)如圖,其中空心球所示原子位于立方體的頂點(diǎn)或面心，實(shí)心球所示原子位于立方體內(nèi)）類(lèi)似.每個(gè)冰晶胞平均占有________個(gè)水分子。（3)實(shí)驗(yàn)