2019-2020年高中化学第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与原子晶体第1课时)课时作业新人教版选修

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1、2019-2020年高中化学第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与原子晶体第1课时)课时作业新人教版选修[目标导航]　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。一、分子晶体1．分子晶体的概念及结构特点(1)概念：只含分子的晶体称为分子晶体。(2)构成微粒及作用力分子晶体(3)微粒堆积方式①若分子间作用力只有范德华力，则分子晶体有分子密堆积特征，即每个分子周围有12个紧邻的分子。②分子间含有其他作用力，如氢键，则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。如冰中每个水分子周围只有4个

2、紧邻的水分子。2．常见的分子晶体(1)所有非金属氢化物，如H2O、NH3、CH4等。(2)部分非金属单质，如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。(3)部分非金属氧化物，如CO2、P4O10、SO2、SO3等。(4)几乎所有的酸，如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。(5)绝大多数有机物的晶体，如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。【议一议】1．所有分子晶体中是否均存在化学键，为什么？答案　绝大多数分子晶体的微粒内部都存在化学键，如N2、H2O、SO2等分子内部都有共价键，而稀有气体为单原子分子，分子内部无化学键，分

3、子之间以范德华力结合，所以并非分子晶体的分子内部都存在化学键。二、常见的分子晶体1．冰(1)水分子之间的主要作用力是氢键，当然也存在范德华力。(2)氢键有方向性，它的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子互相吸引。2．干冰(1)在常压下极易升华。(2)干冰中的CO2分子间只存在范德华力而不存在氢键，一个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个。【议一议】2．观察下图冰和干冰的结构，回答下列问题。(1)已知氢键也有方向性，试分析为什么冬季河水总是从水面上开始结冰？(2)为什么冰融化为水时，密度增大？(3)为什么干

4、冰的熔沸点比冰低，密度却比冰大？(4)干冰晶体中，每个CO2分子紧邻的CO2分子有几个？如何判断？若图乙为干冰的一个晶胞，则此晶胞中CO2的分子数是多少？答案　(1)由于氢键的方向性，使冰晶体中每个水分子与四面体顶角的4个分子相互吸引，形成空隙较大的网状晶体，密度比水小，所以结的冰会浮在水面上。(2)在冰晶体中，每个分子周围只有4个紧邻的水分子，由于水分子之间的主要作用力是氢键，氢键跟共价键一样具有方向性，即氢键的存在迫使在四面体中心的每个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

5、大的空隙。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。(3)由于冰中除了范德华力外还有氢键作用，破坏分子间作用力较难，所以熔沸点比干冰高。由于水分子间氢键的方向性，导致冰晶体不具有分子密堆积特征，晶体中有相当大的空隙，所以相同状况下冰体积较大。由于CO2分子的相对分子质量>H2O分子的相对分子质量，所以干冰的密度大。(4)每个CO2分子紧邻12个CO2分子；三个互相垂直的平面上各4个；此晶胞中CO2分子数为4。一、分子晶体及其判断【例1】　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

6、．NH3、HD、C10H8B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SiO2、P2O5D．CCl4、Na2S、H2O2答案　B解析　A中HD是单质，不是化合物；C中SiO2为原子晶体，不是分子晶体；D中Na2S是离子晶体，不是分子晶体。规律总结1．分子间通过分子间作用力相结合形成的晶体叫分子晶体。如：干冰、碘晶体、冰等。构成分子晶体的粒子只有分子。2．常见的典型的分子晶体有(1)所有非金属氢化物，如水、氨、甲烷等；(2)部分非金属单质，如卤素、O2、S8、P4、C60等；(3)部分非金属氧化物，如CO2、SO3、P4O10等；(4)几乎

7、所有的酸；(5)绝大多数有机物的晶体。3．两种典型的分子晶胞(1)干冰型　堆积特征：分子密堆积。(2)冰型　堆积特征：四面体型。变式训练1　下列晶体由原子直接构成，且属于分子晶体的是(　　)A．固态氢B．固态氖C．磷D．三氧化硫答案　B解析　稀有气体分子都属于单原子分子，因此稀有气体形成的晶体属于分子晶体且由原子直接构成。其他分子晶体一般由分子构成，如干冰、冰等。二、分子晶体的物理性质及应用【例2】　下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是(　　)A．HF、HCl、HBr、HIB．F2、Cl2、Br2、I2C．H2O、H2S、H2Se、H2T

8、eD．CI4、CBr4、CCl4、CF4答案　D解析　A、C中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；对结构相似的物质，B中沸点随相对分子质量的增加而增大；D中沸点依次降低。规律总结1．分子晶体