資源簡(jiǎn)介

3.2 第4課時(shí)　分子晶體　晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.借助分子晶體模型認(rèn)識(shí)分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
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.學(xué)會(huì)比較分子晶體的熔、沸點(diǎn)。
4.通過(guò)認(rèn)識(shí)石墨晶體的特殊結(jié)構(gòu),知道介于典型晶體之間的過(guò)渡晶體及混合型晶體是普遍存在的。
5.會(huì)對(duì)四類(lèi)晶體進(jìn)行判斷,并對(duì)它們的性質(zhì)進(jìn)行比較。 　
【自主預(yù)習(xí)】
一、分子晶體
1.概念與物理性質(zhì)
概念 分子之間通過(guò)　　　　結(jié)合形成的晶體
構(gòu)成微粒 分子
微粒間的作用力 分子間作用力
分子晶體 與物質(zhì)類(lèi) 型的關(guān)系 ①部分非金屬單質(zhì):鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等 ②部分非金屬氧化物:CO2、P4O10、SO2、SO3等 ③所有非金屬氫化物:H2O、NH3、CH4等 ④幾乎所有的酸:HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 ⑤絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體:苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
2.典型分子晶體的結(jié)構(gòu)分析
晶胞或結(jié)構(gòu)類(lèi)型 結(jié)構(gòu)分析
(1)碘晶體的晶胞是一個(gè)長(zhǎng)方體,在它的每個(gè)頂點(diǎn)和面心上各有1個(gè)I2分子,每個(gè)晶胞中有　　　　個(gè)I2分子 (2)I2分子之間以　　　　結(jié)合
(1)干冰晶胞是面心立方結(jié)構(gòu),在它的每個(gè)頂點(diǎn)和面心上各有1個(gè)CO2分子,每個(gè)晶胞中有　　　　個(gè)CO2分子 (2)每個(gè)CO2分子周?chē)嚯x最近且相等的CO2分子有　　　　個(gè) (3)干冰晶體中分子之間通過(guò)　　　　相結(jié)合,熔化時(shí)分子內(nèi)的化學(xué)鍵不斷裂
(1)水分子之間的主要作用力是　　　　,當(dāng)然也存在范德華力 (2)氫鍵有方向性,它的存在迫使在四面體中心的每個(gè)水分子與四面體頂角方向的　　　　個(gè)相鄰水分子互相吸引
3.分子晶體的物理性質(zhì)
(1)分子晶體由于以比較弱的　　　　相結(jié)合,因此一般熔點(diǎn)　　　　,硬度　　　　。
(2)對(duì)組成和結(jié)構(gòu)相似,晶體中又不含氫鍵的分子晶體來(lái)說(shuō),隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大,范德華力　　　　,熔、沸點(diǎn)　　　　。
二、晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性
1.石墨晶體
晶體 模型
結(jié)構(gòu) 特點(diǎn) (1)石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu),在每一層內(nèi),每個(gè)C原子與鄰近的3個(gè)C原子以共價(jià)鍵結(jié)合,形成無(wú)限的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。每個(gè)C原子還有1個(gè)與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的2p軌道,并含有1個(gè)未成對(duì)電子,因此能形成遍及整個(gè)平面的大π鍵 (2)C原子采取sp2雜化,C—C鍵之間的夾角為120° (3)層與層之間以范德華力結(jié)合
晶體 類(lèi)型 石墨晶體中既含有共價(jià)鍵,又有范德華力,同時(shí)還有類(lèi)似金屬鍵的作用力,因此石墨晶體屬于混合型晶體
物理 性質(zhì) 熔點(diǎn)高、質(zhì)軟、易導(dǎo)電
用途 制造電極、潤(rùn)滑劑、鉛筆芯、原子反應(yīng)堆中的中子減速劑等
2.晶體的復(fù)雜性
(1)物質(zhì)組成的復(fù)雜性導(dǎo)致晶體中存在多種不同微粒以及不同的微粒間作用。例如:BaTiO3含有一種陰離子和多種陽(yáng)離子,它是一種重要的壓電材料。近年來(lái),一類(lèi)與BaTiO3結(jié)構(gòu)類(lèi)似的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料在光電材料領(lǐng)域獲得突破。Ca5(PO4)3OH含有一種陽(yáng)離子和多種陰離子,是人體和動(dòng)物骨骼的主要無(wú)機(jī)成分。
(2)金屬鍵、離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵等都是化學(xué)鍵的典型模型,但是,原子之間形成的化學(xué)鍵往往是介于典型模型之間的過(guò)渡狀態(tài)。
【參考答案】一、1.分子間作用力　2.4　范德華力　4　12　范德華力　氫鍵　4　3.(1)分子間作用力　較低　較小　(2)增大　升高
【效果檢測(cè)】
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。
(1)分子晶體內(nèi)只有分子間作用力。 (　　)
(2)分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔、沸點(diǎn)越高。 (　　)
(3)分子晶體中分子間氫鍵越強(qiáng),分子越穩(wěn)定。 (　　)
(4)冰晶體融化時(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂。 (　　)
(5)水是一種非常穩(wěn)定的化合物,這是由于水中存在氫鍵。 (　　)
(6)由極性鍵形成的分子可能是非極性分子。 (　　)
(7)液態(tài)水和冰中都含有氫鍵。 (　　)
(8)分子晶體中一定存在范德華力,可能有共價(jià)鍵。 (　　)
【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√　(8)√
2.構(gòu)成分子晶體的微粒中是不是一定含有共價(jià)鍵
【答案】不是,如稀有氣體中無(wú)共價(jià)鍵。
3.分子晶體是如何形成的
【答案】原子以共價(jià)鍵結(jié)合為分子后,這些分子再以分子間作用力結(jié)合成晶體。
4.結(jié)合教材中冰晶體的結(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?chē)袔讉€(gè)水分子相連。
【答案】冰晶體中的每個(gè)水分子通過(guò)氫鍵與周?chē)?個(gè)水分子相連,平均每個(gè)水分子形成2個(gè)氫鍵。
5.分子晶體中存在哪些作用力
【答案】分子內(nèi)存在共價(jià)鍵,有極性鍵和非極性鍵;分子之間存在分子間作用力。例如,冰中水分子內(nèi)存在氫氧鍵,水分子之間存在范德華力、氫鍵。
【合作探究】
任務(wù)1　分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
情境導(dǎo)入　可燃冰是一種氣體水合物,八個(gè)水分子鎖住一個(gè)甲烷分子,分子式可寫(xiě)作CH4·8H2O,形成不太穩(wěn)定的固態(tài)結(jié)構(gòu),在常溫下就會(huì)分解成水和甲烷氣體。常溫下,液態(tài)水中水分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。0 ℃以下,水凝結(jié)為冰,其中的水分子排列由雜亂無(wú)序變得十分有序。
問(wèn)題生成
1.判斷可燃冰的晶體類(lèi)型。
【答案】可燃冰屬于分子晶體。
2.可燃冰中水分子的鍵角和甲烷分子的鍵角哪個(gè)大
【答案】H2O的鍵角為105°,CH4的鍵角為109°28',甲烷分子的鍵角更大。
3.冰晶體中存在著哪幾種微粒間的相互作用
【答案】共價(jià)鍵、氫鍵、范德華力。
4.可燃冰晶體中只存在分子間作用力嗎
【答案】不是,可燃冰晶體中存在分子間作用力,CH4和H2O分子內(nèi)原子間存在共價(jià)鍵,H2O分子間還存在氫鍵。
5.分子晶體中,分子間作用力越大,對(duì)應(yīng)的物質(zhì)越穩(wěn)定嗎 CH4和H2O分子哪個(gè)更穩(wěn)定
【答案】決定分子穩(wěn)定性大小的因素是化學(xué)鍵的強(qiáng)弱,而分子間作用力大小決定分子晶體熔、沸點(diǎn)的高低。H2O分子更穩(wěn)定。
【核心歸納】
1.分子晶體熔、沸點(diǎn)的比較規(guī)律
(1)少數(shù)主要以氫鍵作用形成的分子晶體,比一般的分子晶體的熔、沸點(diǎn)高。如含有H—F、H—O、H—N等共價(jià)鍵的分子間可以形成氫鍵,所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸等物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)相對(duì)較高。
(2)組成與結(jié)構(gòu)相似,分子之間不含氫鍵而只利用范德華力形成的分子晶體,隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸升高。例如,常溫下Cl2呈氣態(tài),Br2呈液態(tài),而I2呈固態(tài);CO2呈氣態(tài),CS2呈液態(tài)。
(3)相對(duì)分子質(zhì)量相等或相近的極性分子構(gòu)成的分子晶體,其熔、沸點(diǎn)一般比非極性分子構(gòu)成的分子晶體的熔、沸點(diǎn)高,如CO的熔、沸點(diǎn)比N2的熔、沸點(diǎn)高。
(4)有機(jī)物中組成和結(jié)構(gòu)相似且不存在氫鍵的同分異構(gòu)體,相對(duì)分子質(zhì)量相同,一般支鏈越多,分子間的相互作用力越弱,熔、沸點(diǎn)越低。如熔、沸點(diǎn):正戊烷>異戊烷>新戊烷。
2.分子晶體的判斷方法
(1)依據(jù)物質(zhì)的類(lèi)別判斷,部分非金屬單質(zhì)、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體都是分子晶體。
(2)依據(jù)組成晶體的粒子及粒子間相互作用判斷,組成分子晶體的粒子是分子,粒子間作用是分子間作用力。
(3)依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷,分子晶體的硬度小,熔、沸點(diǎn)低,在熔融狀態(tài)或固體時(shí)均不導(dǎo)電。
【典型例題】
【例1】SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4相似,下列對(duì)其進(jìn)行的推測(cè)中不正確的是(　　)。
A.SiCl4晶體是分子晶體
B.常溫、常壓下SiCl4是氣體
C.SiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子
D.SiCl4的熔點(diǎn)高于CCl4
【答案】B
【解析】SiCl4具有分子結(jié)構(gòu),因此屬于分子晶體。CCl4分子是正四面體結(jié)構(gòu),SiCl4與CCl4的結(jié)構(gòu)相似,也是正四面體結(jié)構(gòu),是含極性鍵的非極性分子。影響分子晶體熔、沸點(diǎn)的因素是分子間作用力的大小,在SiCl4分子間、CCl4分子間只有范德華力,SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCl4的相對(duì)分子質(zhì)量,所以SiCl4的分子間作用力比CCl4的大,熔、沸點(diǎn)比CCl4的高,在常溫常壓下,CCl4是液體,故SiCl4不可能為氣體。
【例2】下列分子晶體的熔、沸點(diǎn)排列順序中,正確的是(　　)。
A.Cl2>I2
B.SiCl4>CCl4
C.NH3D.C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3
【答案】B
【解析】A、B兩項(xiàng)屬于無(wú)氫鍵且分子結(jié)構(gòu)相似的情況,相對(duì)分子質(zhì)量大的熔、沸點(diǎn)高;C項(xiàng)屬于分子結(jié)構(gòu)相似的情況,NH3分子間存在氫鍵,其熔、沸點(diǎn)高;D項(xiàng)屬于分子式相同,但分子結(jié)構(gòu)不同的情況,支鏈多的熔、沸點(diǎn)低。
【例3】下列屬于分子晶體性質(zhì)的是(　　)。
A.熔點(diǎn)1070 ℃,易溶于水,水溶液能導(dǎo)電
B.能溶于CS2,熔點(diǎn)112.8 ℃,沸點(diǎn)444.6 ℃
C.熔點(diǎn)1400 ℃,可作半導(dǎo)體材料,難溶于水
D.熔點(diǎn)97.81 ℃,質(zhì)軟,導(dǎo)電,密度0.97 g·cm-3
【答案】B
【解析】分子晶體的主要性質(zhì):熔、沸點(diǎn)低,硬度小;極性分子易溶于極性溶劑;非極性分子易溶于非極性溶劑;固態(tài)和熔化時(shí)均不導(dǎo)電。
任務(wù)2　四類(lèi)晶體的比較
【活動(dòng)探究】
1.含有陽(yáng)離子的晶體一定是離子晶體嗎
【答案】不一定,離子晶體和金屬晶體中都含有陽(yáng)離子。
2.金屬晶體的熔點(diǎn)一定高于分子晶體、低于共價(jià)晶體嗎
【答案】不一定,有的金屬晶體的熔點(diǎn)低于分子晶體,有的金屬晶體的熔點(diǎn)高于共價(jià)晶體。
【核心歸納】
1.晶體類(lèi)型的五種判斷方法
(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷
離子晶體 共價(jià)晶體 分子晶體 金屬晶體
構(gòu)成晶體 的微粒 陰、陽(yáng)離子 原子 分子 金屬陽(yáng)離子、 自由電子
微粒間 作用力 離子鍵 共價(jià)鍵 分子間 作用力 金屬鍵
(2)依據(jù)物質(zhì)的分類(lèi)判斷
①金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類(lèi)是離子晶體。
②大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。
③常見(jiàn)的單質(zhì)類(lèi)共價(jià)晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等,常見(jiàn)的化合物類(lèi)共價(jià)晶體有碳化硅、二氧化硅等。
④金屬單質(zhì)形成的晶體是金屬晶體。
(3)依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷
①離子晶體的熔點(diǎn)較高。
②共價(jià)晶體熔點(diǎn)很高。
③分子晶體熔點(diǎn)低。
④金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高,但也有少數(shù)熔點(diǎn)相當(dāng)?shù)汀?br/>(4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷
①離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電。
②共價(jià)晶體一般為非導(dǎo)體。
③分子晶體為非導(dǎo)體,而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動(dòng)的離子,也能導(dǎo)電。
④金屬晶體是電的良導(dǎo)體。
(5)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷
①離子晶體硬度較大、硬而脆。
②共價(jià)晶體硬度大。
③分子晶體硬度小且較脆。
④金屬晶體多數(shù)硬度大,但也有硬度較小的,且具有延展性。
注意:a.常溫下為氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì),其晶體應(yīng)屬于分子晶體(Hg除外)。b.石墨屬于混合型晶體,但因?qū)觾?nèi)原子之間碳碳共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)為1.42×10-10 m,比金剛石中碳碳共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)(鍵長(zhǎng)為1.54×10-10 m)短,所以熔、沸點(diǎn)高于金剛石。c.AlCl3晶體中雖含有金屬元素,但屬于分子晶體,熔、沸點(diǎn)低(熔點(diǎn)為190 ℃)。d.合金的硬度比成分金屬大,熔、沸點(diǎn)比成分金屬低。
2.晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較
(1)不同類(lèi)型晶體熔、沸點(diǎn)的比較
①不同類(lèi)型晶體的熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律:共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體。
②金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大,如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高,汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低。
(2)同種類(lèi)型晶體熔、沸點(diǎn)的比較
①共價(jià)晶體
原子半徑越小→鍵長(zhǎng)越短→鍵能越大→熔、沸點(diǎn)越高
如熔點(diǎn):金剛石>碳化硅>硅。
②離子晶體
一般地,離子所帶的電荷數(shù)越多(主要因素),離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),離子晶體熔、沸點(diǎn)就越高,如熔點(diǎn):MgO>NaCl>CsCl。
③分子晶體
ⅰ.具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常得高。如熔、沸點(diǎn):H2O>H2Te>H2Se> H2S。
ⅱ.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔、沸點(diǎn)越高,如熔、沸點(diǎn):SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
ⅲ.組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量接近),分子的極性越大,其熔、沸點(diǎn)越高,如熔、沸點(diǎn):CO>N2。
ⅳ.互為同分異構(gòu)體的物質(zhì),支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低。如:熔、沸點(diǎn):CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>
>。
④金屬晶體
金屬原子半徑越小,價(jià)電子數(shù)越多,其金屬鍵越強(qiáng),金屬熔、沸點(diǎn)越高,如熔、沸點(diǎn):Na【典型例題】
【例4】下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序中,正確的是(　　)。
A.金剛石>晶體硅>碳化硅
B.CI4>CBr4>CCl4>CH4
C.H2O>MgO>O2>N2
D.金剛石>生鐵>純鐵
【答案】B
【解析】金剛石、晶體硅、碳化硅都屬于共價(jià)晶體,熔、沸點(diǎn)的高低主要與其共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān),共價(jià)鍵鍵能:C—C鍵>Si—C鍵>Si—Si鍵,故熔、沸點(diǎn):晶體硅<碳化硅<金剛石,A項(xiàng)錯(cuò)誤;CI4、CBr4、CCl4、CH4為組成和結(jié)構(gòu)相似且不存在分子間氫鍵的分子晶體,熔、沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高,B項(xiàng)正確;MgO屬于離子晶體,H2O屬于分子晶體,離子鍵的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于分子間作用力,熔、沸點(diǎn):MgO>H2O,C項(xiàng)錯(cuò)誤;生鐵為鐵合金,熔點(diǎn)低于純鐵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【例5】分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì),判斷其晶體類(lèi)型:
(1)碳化鋁,黃色晶體,熔點(diǎn)2200℃,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,屬于　　　　。
(2)溴化鋁,無(wú)色晶體,熔點(diǎn)98 ℃,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,屬于　　　　。
(3)五氟化釩,無(wú)色晶體,熔點(diǎn)19.5 ℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮等,屬于　　　　。
(4)溴化鉀,無(wú)色晶體,熔融時(shí)或溶于水中能導(dǎo)電,屬于　　　　　　。
【答案】(1)共價(jià)晶體　(2)分子晶體　(3)分子晶體
(4)離子晶體
【解析】(1)碳化鋁熔點(diǎn)很高,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,碳化鋁屬于共價(jià)晶體。(2)溴化鋁熔點(diǎn)較低,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,溴化鋁屬于分子晶體。(3)五氟化釩熔點(diǎn)較低,易溶于乙醇、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑,五氟化釩屬于分子晶體。(4)溴化鉀熔融時(shí)或溶于水中能導(dǎo)電,溴化鉀屬于離子晶體。
方法技巧　四類(lèi)典型晶體的比較
晶體類(lèi)型 離子晶體 共價(jià)晶體 分子晶體 金屬晶體
構(gòu)成粒子 陰、陽(yáng)離子 原子 分子 金屬陽(yáng)離子和自由電子
粒子間的作用力 離子鍵 共價(jià)鍵 分子間作用力 金屬鍵
物理 性質(zhì) 硬度 較大 很大 較小 差別較大
熔、沸點(diǎn) 較高 很高 較低 差別較大
溶解性 易溶于極性溶劑,難溶于非極性溶劑 難溶于任何溶劑 相似相溶 一般不溶于溶劑
導(dǎo)電性 固體不導(dǎo)電,熔融態(tài)和溶于水導(dǎo)電 一般不導(dǎo)電,硅為半導(dǎo)體 固體和熔融態(tài)不導(dǎo)電,有的溶于水導(dǎo)電 良好
導(dǎo)熱性 不良 不良 不良 良好
延展性 不良 不良 不良 良好
決定熔、沸點(diǎn)高低的因素 離子半徑大,電荷數(shù)少,熔、沸點(diǎn)低 原子半徑小,鍵長(zhǎng)短,鍵能大,熔、沸點(diǎn)高 一般相對(duì)分子質(zhì)量大,熔、沸點(diǎn)高;分子間存在氫鍵時(shí)會(huì)反常 價(jià)電子數(shù)多,原子半徑小,金屬鍵強(qiáng),熔、沸點(diǎn)高
熔化時(shí)鍵的變化 斷開(kāi)離子鍵,共價(jià)鍵不一定斷裂 破壞共價(jià)鍵 破壞分子間作用力,不破壞化學(xué)鍵 破壞金屬鍵
實(shí)例 金屬氧化物(如K2O、Na2O)、強(qiáng)堿(如KOH、NaOH)、絕大部分鹽(如NaCl) 部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼),部分非金屬化合物(如SiC、SiO2) 所有非金屬氫化物(如水、硫化氫)、部分非金屬單質(zhì)(如鹵素X2)、部分非金屬氧化物(如CO2、SO2)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(有機(jī)鹽除外) 金屬單質(zhì)與合金(如Na、Al、Fe、青銅)
【隨堂檢測(cè)】
1.下列關(guān)于分子晶體的說(shuō)法正確的是(　　)。
A.晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定
B.在分子晶體中一定存在共價(jià)鍵
C.冰和固體Br2都是分子晶體
D.稀有氣體不能形成分子晶體
【答案】C
【解析】A項(xiàng),分子晶體中分子間作用力越大,晶體的熔點(diǎn)越高,但不影響分子的穩(wěn)定性;B項(xiàng),在稀有氣體元素形成的分子晶體中只有分子間作用力,而無(wú)共價(jià)鍵;D項(xiàng),稀有氣體能形成分子晶體。
2.BeCl2熔點(diǎn)較低,易升華,溶于醇和醚,其化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似。由此可推測(cè)BeCl2(　　)。
A.熔融態(tài)不導(dǎo)電　　　　　 B.水溶液呈中性
C.熔點(diǎn)比BeBr2高 D.不與NaOH溶液反應(yīng)
【答案】A
【解析】A項(xiàng),由題可知BeCl2熔點(diǎn)較低,易升華,溶于醇和醚,應(yīng)屬于分子晶體,所以其熔融態(tài)不導(dǎo)電;B項(xiàng),AlCl3水溶液中由于鋁離子水解而呈酸性,推知BeCl2也具有此性質(zhì);C項(xiàng),對(duì)于組成相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大,其熔、沸點(diǎn)越高,因此BeCl2的熔點(diǎn)比BeBr2低;D項(xiàng),BeCl2化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似,根據(jù)AlCl3能和NaOH溶液反應(yīng)可知,BeCl2也可與NaOH溶液反應(yīng)。
3.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　)。
物質(zhì) Na2O NaCl AlF3 AlCl3
熔點(diǎn) 920 ℃ 801 ℃ 1292 ℃ 190 ℃
物質(zhì) BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
熔點(diǎn) -107 ℃ 2073 ℃ -57 ℃ 1723 ℃
A.鋁的化合物的晶體中有離子晶體
B.表中只有BCl3和AlCl3是分子晶體
C.同族元素的氧化物可形成不同類(lèi)型的晶體
D.不同族元素的氧化物可形成相同類(lèi)型的晶體
【答案】B
【解析】由表可知,AlCl3、BCl3、CO2是共價(jià)化合物且屬于分子晶體;SiO2是共價(jià)晶體;其他是離子晶體。
4.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是　　　　(填字母)。
物質(zhì) 性質(zhì)
X 熔點(diǎn)為10.31 ℃,液態(tài)不導(dǎo)電,水溶液導(dǎo)電
Y 易溶于CCl4,熔點(diǎn)為11.2 ℃,沸點(diǎn)為44.8 ℃
Z 常溫下為氣體,極易溶于水,溶液pH>7
W 常溫下為固體,加熱變?yōu)樽霞t色蒸氣,遇冷變?yōu)樽虾谏腆w
M 熔點(diǎn)為1170 ℃,易溶于水,水溶液導(dǎo)電
N 熔點(diǎn)為97.81 ℃,質(zhì)軟,導(dǎo)電,密度為0.97 g·cm-3
　　【答案】X、Y、Z、W
【解析】分子晶體的熔、沸點(diǎn)一般比較低,硬度較小,固態(tài)不導(dǎo)電。所有在常溫下呈氣態(tài)、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。M的熔點(diǎn)高,肯定不是分子晶體;根據(jù)N的性質(zhì)可推出N為金屬鈉;X、Y、Z、W均為分子晶體。
5.(1)據(jù)報(bào)道,科研人員應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)模擬出類(lèi)似C60的物質(zhì)N60,試推測(cè)下列有關(guān)N60的說(shuō)法正確的是　　　　　　(填字母)。
a.N60易溶于水
b.N60是一種分子晶體,有較高的熔點(diǎn)和硬度
c.N60的熔點(diǎn)高于N2
d.N60的穩(wěn)定性比N2的強(qiáng)
(2)碘晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①碘晶體屬于　　　　　　晶體。
②碘晶體熔化過(guò)程中克服的作用力為　　　　　　。
③假設(shè)碘晶胞中立方體的棱長(zhǎng)分別為a、b、c cm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則碘單質(zhì)的密度為　　　　g·cm-3。
【答案】(1)c　(2)①分子　②分子間作用力　③
【解析】(1)C60屬于分子晶體,而N60類(lèi)似于C60,所以N60屬于分子晶體,具有分子晶體的一些性質(zhì),如硬度較小和熔、沸點(diǎn)較低;分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔、沸點(diǎn)越高;單質(zhì)一般是非極性分子,難溶于水等極性溶劑,因此a、b兩項(xiàng)錯(cuò)誤,c項(xiàng)正確;N2分子中存在N≡N,鍵能大,N60分子中存在的N—N的鍵能比N≡N小,N60的穩(wěn)定性比N2弱,d項(xiàng)錯(cuò)誤。
(2)①I(mǎi)2分子之間以分子間作用力結(jié)合,所以碘晶體屬于分子晶體。②碘晶體熔化過(guò)程中克服的作用力為分子間作用力。③碘晶胞中含有I2分子的數(shù)目為8×+6×=4,一個(gè)晶胞的體積為abc cm3,質(zhì)量為 g,則碘單質(zhì)的密度為 g·cm-3。
6.(2021·湖南卷,節(jié)選)硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4,SiX4的熔、沸點(diǎn)如下表:
SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
熔點(diǎn)/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸點(diǎn)/K 187.2 330.8 427.2 560.7
0 ℃時(shí),SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是　　　　(填化學(xué)式),沸點(diǎn)依次升高的原因是　 　。
【答案】SiCl4　分子晶體的沸點(diǎn)取決于分子間作用力的大小,SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增大,熔、沸點(diǎn)依次升高
【解析】由題給熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知,0 ℃時(shí),SiF4為氣態(tài),SiCl4為液態(tài),SiBr4、SiI4為固態(tài)。
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