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专题3第四单元分子间作用力分子晶体1.能辨识常见的分子晶体，理解分子晶体中构成微粒之间的作用。2.理解分子晶体中微粒的堆积模型，并能利用均摊法对晶胞进行计算。3.了解石墨晶体的结构，会比较不同类型晶体的熔、沸点。核心素养发展目标达标检测检测评价达标过关新知导学启迪思维探究规律内容索引NEIRONGSUOYIN新知导学XINZHIDAOXUE01一、分子晶体1.概念及微粒间的作用(1)概念：分子通过构成的固态物质叫分子晶体。(2)微粒间的作用：分子晶体中相邻分子之间以相互吸引。2.分子晶体的物理特性分子晶体中的微粒间是以范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体，因此，分子晶体的熔、沸点，密度，硬度，较易熔化和挥发。3.典型的分子晶体(1)所有，如水、硫化氢、氨、甲烷等。(2)部分，如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、碳-60(C60)等。(3)部分，如CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等。分子间作用力分子间作用力较低较小较小非金属氢化物非金属单质非金属氧化物(4)几乎所有的，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等。(5)绝大多数，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。酸有机物的晶体相关视频4.典型分子晶体的结构特征(1)构成干冰晶体的结构微粒是，微粒间的相互作用力是。(2)从结构模型可以看出：干冰晶体是一种结构——每8个CO2分子构成立方体，在六个面的中心又各占据1个CO2分子。每个CO2分子周围，离该分子最近且距离相等的CO2分子有个。每个晶胞中有个CO2分子。CO2分子范德华力面心立方124特别提醒(1)分子晶体在固态、熔融状态时不导电。(2)稀有气体固态时形成分子晶体，微粒之间只存在分子间作用力，分子内不存在化学键。(3)分子晶体汽化或熔融时，克服分子间作用力，不破坏化学键。例1(2018·西安交大附中期末)下列物质中，属于分子晶体的是①二氧化硅②碘③食盐④蔗糖⑤磷酸A.②④⑤B.①②④C.②③④⑤D.①②③⑤√解析由常见分子晶体对应的物质类别可知：碘、蔗糖、磷酸都属于分子晶体。例2甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是A.甲烷晶胞中的球只代表1个C原子B.晶体中1个CH4分子有12个紧邻的CH4分子C.甲烷晶体熔化时需克服共价键D.1个CH4晶胞中含有8个CH4分子√解析题图所示的甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子，并不是1个C原子，A错误；由甲烷晶胞分析，位于晶胞顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个，而这3个甲烷分子在晶胞的面上，因此每个都被2个晶胞共用，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×＝12，B正确；12甲烷晶体是分子晶体，熔化时克服范德华力，C错误；甲烷晶胞中甲烷分子的个数为8×18＋6×12＝4，D错误。例3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、H2TeD.CI4、CBr4、CCl4、CF4√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。二、混合晶体——石墨晶体1.结构模型2.结构特点——二维网状结构(1)在石墨的二维结构平面内，每个碳原子以C—C键与3个碳原子结合，形成。(2)石墨具有导电性，但具有一定的。(3)层与层之间靠维系。六元环层方向性范德华力3.晶体类型石墨晶体中，既有，又有和，属于。4.性质熔点、质软、导电等。共价键金属键范德华力混合晶体很高易归纳总结石墨晶体中既存在共价键，还存在范德华力，不能简单地归属于任何一种晶体，所以石墨是一种混合晶体。例4碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)C60属于________晶体，石墨属于________晶体。解析C60中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；石墨晶体有共价键、金属键和范德华力，所以石墨属于混合晶体。分子混合(2)在金刚石晶体中，碳原子数与化学键数之比为_______。解析石墨中的C—C键比金刚石中的C—C键键长短，键能大，故石墨的熔点高于金刚石。1∶2解析金刚石晶体中每个碳原子平均拥有的化学键数为4×＝2，则碳原子数与化学键数之比为1∶2。12(3)石墨晶体中，层内C—C键的键长为142pm，而金刚石中C—C键的键长为154pm。推测金刚石的熔点________(填“”“”或“＝”)石墨的熔点。方法规律金刚石与石墨比较晶体金刚石石墨碳原子成键数43有无未成对价电子无有最小环碳原子个数66含有1molC的晶体中所含化学键数目2mol1.5mol学习小结返回达标检测DABIAOJIANCE02123451.正误判断(1)分子晶体中只存在分子间作用力()(2)共价化合物一定属于分子晶体()(3)分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点一定越高()(4)分子晶体中一定含有分子间作用力，不一定含有化学键()(5)固态时能导电的晶体一定是石墨()6√××××2.根据下列各物质的物理性质，判断其固态肯定不属于分子晶体的是①溴化铝(无色晶体，熔点98℃，熔融态不导电)②碳化铝(黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电)③氟化铝(无色晶体，熔融时或溶于水时破坏了相同的作用力)④五氟化钒(无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇)A.①②B.③④C.②③D.①④√123456解析溴化铝，无色晶体，熔点98℃，熔融态不导电，具有分子晶体的性质，属于分子晶体，故①不选；碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电，应为原子晶体，故②选；氟化铝，无色晶体，熔融时或溶于水时破坏了相同的作用力，说明破坏的是离子键，应为离子晶体，故③选；五氟化钒，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇中，具有分子晶体的性质，属于分子晶体，故④不选。123456123453.(2018·成都高二下学期期末)下列关于分子晶体的说法不正确的是A.晶体的构成微粒是分子B.干燥或熔融时均能导电C.分子间以分子间作用力相结合D.熔、沸点一般比较低解析A项，分子晶体是由分子构成的；B项，干燥或熔融时，分子晶体既不电离也没有自由移动的电子，均不能导电；C项，分子间以分子间作用力相结合；D项，分子晶体的熔、沸点一般比较低。√6123454.下列有关分子晶体熔点的高低叙述中，正确的是A.Cl2＞I2B.SiCl4＞CCl4C.PH3＞NH3D.C(CH3)4＞CH3CH2CH2CH2CH3解析NH3分子间存在氢键，分子间作用力大，PH3分子间不存在氢键，分子间作用力弱，NH3的熔点高于PH3，C不正确；A、B、D选项中均无氢键，且固态时都为分子晶体，物质结构相似，相对分子质量大的熔点高，故A不正确，B正确；相对分子质量相同的烷烃的同分异构体，支链越多，熔点越低，故D不正确。√65.石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个碳原子都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是123456A.10B.18C.24D.14√解析每个六元环平均占有的碳原子数为6×＝2，7个六元环完全占有的碳原子数为2×7＝14。136.请回答下列问题：(1)下列有关石墨晶体的说法正确的是________(填字母，下同)。a.由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体b.由于石墨的熔点很高，所以它是原子晶体c.由于石墨质软，所以它是分子晶体d.石墨晶体是一种混合晶体123456d解析石墨晶体中存在共价键、范德华力、大π键，故为混合晶体。(2)据报道，科研人员应用电子计算机模拟出来类似C60的物质N60，试推测下列有关N60的说法正确的是________。a.N60易溶于水b.N60是一种分子晶体，有较高的熔点和硬度c.N60的熔点高于N2d.N60的稳定性比N2强123456c解析C60是一种单质，属于分子晶体，而N60类似于C60，所以N60也是单质，属于分子晶体，即具有分子晶体的一些性质，如硬度较小和熔、沸点较低。分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点越高。单质一般是非极性分子，难溶于水这种极性溶剂，因此a、b项错误，c项正确；N2分子以N≡N键结合，N60分子中只存在N—N键，而N≡N键比N—N键牢固得多，所以d项错误。(3)已知碘晶胞结构如图所示，请回答下列问题：123456①碘晶体属于________晶体。②碘晶体熔化过程中克服的作用力为______________。③假设碘晶胞中立方体的长为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碘单质的密度为_____________。分子分子间作用力1016a3NAg·cm－3123456返回解析I2分子之间以分子间作用力结合，所以I2晶体属于分子晶体。观察碘的晶胞结构发现，一个晶胞中含有I2分子的数目为8×18＋6×12＝4，碘原子为8个。一个晶胞的体积为a3cm3，质量为4×254NAg，则碘单质的密度为1016a3NAg·cm－3。