1、第四单元 分子间作用力 分子晶体 一、分子间作用力一、分子间作用力 1.1.分子间作用力分子间作用力: : 静电作用静电作用 范德华力范德华力 氢键氢键 弱弱 物理物理 2.2.范德华力范德华力: : 概念概念 存在于分子之间的一种作用力存在于分子之间的一种作用力, ,普遍存在于固体、液体普遍存在于固体、液体 和气体分子之间和气体分子之间 特征特征 作用力很弱作用力很弱, ,约比化学键键能小约比化学键键能小1 12 2个数量级。无个数量级。无_ _和和_ 影响因素影响因素 分子的大小、空间构型及分子中电荷分布是否均匀。分子的大小、空间构型及分子中电荷分布是否均匀。 _相似的分子相似的分子, ,
2、相对分子质量越大相对分子质量越大, ,范德华范德华 力力_ 对物质性对物质性 质的影响质的影响 范德华力主要影响物质的物理性质范德华力主要影响物质的物理性质, ,如熔点、沸点如熔点、沸点; ; 范德华力越大范德华力越大, ,物质的熔、沸点物质的熔、沸点_ 方向方向 性性 饱和性饱和性 结构和组成结构和组成 越大越大 越高越高 3.3.氢键氢键: : 形成过程形成过程 电负性大、半径较小电负性大、半径较小 共价键共价键 电负性大、半径较小电负性大、半径较小 表示方法表示方法 通常用通常用_(X_(X、Y Y通常是通常是_等等) )表示表示 特点特点 化学键的键能化学键的键能_范德华力范德华力 氢
3、键具有一定的氢键具有一定的_和和_ 分类分类 _和和_ 对物质性质对物质性质 的影响的影响 X XHYHY N N、O O、F F 氢键氢键 方向性方向性 饱和性饱和性 分子内氢键分子内氢键 分子间氢键分子间氢键 升高升高 降低降低 电离、溶解电离、溶解 二、分子晶体二、分子晶体 概念概念 _之间通过之间通过_结合形成的晶体结合形成的晶体 构成微粒构成微粒 _ 微粒间作用力微粒间作用力 _ 物理特性物理特性 硬度硬度_,_,熔点熔点_ 分子分子 分子间作用力分子间作用力 分子分子 分子间作用力分子间作用力 较小较小 较低较低 实例实例 (1)(1)所有所有_ (2)(2)部分部分_ (3)(3
4、)部分部分_ (4)(4)几乎所有的几乎所有的_ (5)(5)绝大多数绝大多数_的晶体的晶体, ,如苯、乙醇等如苯、乙醇等 非金属氢化物非金属氢化物 非金属单质非金属单质 非金属氧化物非金属氧化物 酸酸 有机物有机物 【自我小测自我小测】 1.1.思考辨析思考辨析: : (1)(1)分子间作用力是化学键的一种。分子间作用力是化学键的一种。 ( ( ) ) 分析分析: :。分子间作用力较小。分子间作用力较小, ,不属于化学键。不属于化学键。 (2)(2)相对分子质量越大相对分子质量越大, ,分子间作用力越大分子间作用力越大, ,熔沸点越高熔沸点越高, ,所以硫化氢的所以硫化氢的 熔、沸点大于水。
5、熔、沸点大于水。 ( ( ) ) 分析分析: :。水中不仅存在范德华力。水中不仅存在范德华力, ,还存在氢键还存在氢键, ,所以水的熔、沸点大所以水的熔、沸点大 于硫化氢。于硫化氢。 (3)(3)分子晶体的熔、沸点一定比金属晶体的低。分子晶体的熔、沸点一定比金属晶体的低。 ( ( ) ) 分析分析: :。分子晶体的熔、沸点不一定比金属晶体的低。分子晶体的熔、沸点不一定比金属晶体的低, ,如碘的熔点比如碘的熔点比 汞的高。汞的高。 (4)(4)并不是所有的分子中都存在共价键并不是所有的分子中都存在共价键, ,但所有的分子晶体中都存在分但所有的分子晶体中都存在分 子间作用力。子间作用力。 ( (
6、) ) 分析分析: :。并不是所有的分子中都有共价键。并不是所有的分子中都有共价键, ,如稀有气体如稀有气体, ,但是所有分但是所有分 子晶体中都有分子间作用力。子晶体中都有分子间作用力。 (5)(5)存在氢键的分子的熔、沸点比一般分子的高。存在氢键的分子的熔、沸点比一般分子的高。 ( ( ) ) 分析分析: :。分子间氢键的存在会导致物质的熔、沸点升高。分子间氢键的存在会导致物质的熔、沸点升高, ,但是分子内但是分子内 氢键的存在会降低物质的熔、沸点。氢键的存在会降低物质的熔、沸点。 (6)(6)分子晶体熔化时分子晶体熔化时, ,只破坏分子间作用力只破坏分子间作用力, ,不破坏分子内的化学不
7、破坏分子内的化学 键。键。 ( ( ) ) 分析分析: :。分子晶体熔化时。分子晶体熔化时, ,只是分子间的距离变大只是分子间的距离变大, ,分子并没有变化分子并没有变化, , 所以不破坏分子内的化学键。所以不破坏分子内的化学键。 2.2.下列晶体中下列晶体中, ,不是分子晶体的是不是分子晶体的是 ( ( ) ) A.A.氯化铵氯化铵 B.B.硫酸硫酸 C.C.氦气氦气 D.D.三氧化硫三氧化硫 【解析解析】选选A A。A A项中晶体的组成微粒为阴、阳离子项中晶体的组成微粒为阴、阳离子, ,因此氯化铵不是因此氯化铵不是 分子晶体。分子晶体。 3.3.下列物质中分子间能形成氢键的是下列物质中分子
8、间能形成氢键的是 ( ( ) ) A.NA.N2 2 B.HBrB.HBr C.NHC.NH3 3 D.HD.H2 2S S 【解析解析】选选C C。电负性大的元素与。电负性大的元素与H H形成的化合物可以形成氢键。形成的化合物可以形成氢键。 4.4.下列变化中下列变化中, ,吸收热量是用于克服分子间作用力的是吸收热量是用于克服分子间作用力的是 ( ( ) ) A.A.加热金属铁使之熔化加热金属铁使之熔化 B.B.加热晶体碘使之变成蒸气加热晶体碘使之变成蒸气 C.C.加热碘化氢使之分解加热碘化氢使之分解 D.D.加热金刚石使之熔化加热金刚石使之熔化 【解析解析】选选B B。铁属于金属晶体。铁属
9、于金属晶体, ,熔化时克服金属键熔化时克服金属键, ,故故A A错误错误; ;碘单质碘单质 的晶体属于分子晶体的晶体属于分子晶体, ,加热晶体碘使之变成蒸气克服分子间作用力加热晶体碘使之变成蒸气克服分子间作用力, ,故故 B B正确正确; ;加热碘化氢使之分解克服的是共价键加热碘化氢使之分解克服的是共价键, ,故故C C错误错误; ;加热金刚石使加热金刚石使 之熔化之熔化, ,克服的是共价键克服的是共价键, ,故故D D错误。错误。 5.(SJP605.(SJP60改编改编) )下列有关氢键的因果说法中下列有关氢键的因果说法中, ,正确的是正确的是( ( ) ) 原原 因因 结结 果果 A A
10、 氢键比分子间作用力强氢键比分子间作用力强 它属于化学键它属于化学键 B B 存在分子内氢键存在分子内氢键 物质的熔点和沸点升高物质的熔点和沸点升高 C C 氨气分子与水分子之间形氨气分子与水分子之间形 成氢键成氢键 氨气的溶解度较大氨气的溶解度较大 D D 存在分子内氢键存在分子内氢键 邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯 甲醛的熔点高甲醛的熔点高 【解析解析】选选C C。氢键属于分子间作用力。氢键属于分子间作用力, ,它比化学键弱它比化学键弱; ;分子内氢键的分子内氢键的 存在可以降低物质的熔、沸点存在可以降低物质的熔、沸点; ;由于氨气分子与水分子之间可以形成由于氨气
11、分子与水分子之间可以形成 氢键氢键, ,因此氨气的溶解度较大因此氨气的溶解度较大; ;邻羟基苯甲醛存在分子内氢键邻羟基苯甲醛存在分子内氢键, ,因此它因此它 的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔点低。的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔点低。 一、分子间作用力一、分子间作用力 1.1.范德华力、氢键与共价键的比较范德华力、氢键与共价键的比较: : 范德华力范德华力 氢氢 键键 共价键共价键 概念概念 物质分子之物质分子之 间普遍存在间普遍存在 的一种相互的一种相互 作用力作用力 已经与电负性很强的原子已经与电负性很强的原子 形成共价键的氢原子与另形成共价键的氢原子与另 一个电负性很强的原子之一个电负性很强的原
12、子之 间的作用力间的作用力 原子间通过共用原子间通过共用 电子对所形成的电子对所形成的 相互作用相互作用 分类分类 分子内氢键、分子间氢键分子内氢键、分子间氢键 极性共价键、非极性共价键、非 极性共价键极性共价键 特征特征 无方向性、无方向性、 无饱和性无饱和性 有方向性、有方向性、 有饱和性有饱和性 有方向性、有饱有方向性、有饱 和性和性 范德华力范德华力 氢氢 键键 共价键共价键 强度强度 比较比较 共价键共价键 氢键氢键 范德华力范德华力 影响影响 强度强度 的的 因素因素 随着分子极性的增随着分子极性的增 大而增大大而增大 组成和结构相似的组成和结构相似的 物质物质, ,相对分子质量越
13、相对分子质量越 大大, ,范德华力越大范德华力越大 A AH HB B中中A A、B B的的 电负性越大电负性越大,B,B原原 子的半径越小子的半径越小, ,氢氢 键越牢固键越牢固 成键原子半径越成键原子半径越 小小, ,键长越短键长越短, ,键键 能越大能越大, ,共价键共价键 越稳定越稳定 范德华力范德华力 氢氢 键键 共价键共价键 对物对物 质性质性 质的质的 影响影响 影响物质的影响物质的 熔、沸点、熔、沸点、 溶解度等物溶解度等物 理性质理性质 分子间氢键的存在分子间氢键的存在, ,使物质使物质 的熔、沸点升高的熔、沸点升高, ,在水中的在水中的 溶解度增大溶解度增大, ,如熔、沸点
14、如熔、沸点: : H H2 2OHOH2 2S,S, HFHCl,HFHCl, NHNH3 3PHPH3 3 影响分子的稳影响分子的稳 定性定性 共价键键能越共价键键能越 大大, ,分子稳定性分子稳定性 越强越强 2.2.范德华力对物质性质的影响范德华力对物质性质的影响: : (1)(1)对物质熔、沸点的影响。对物质熔、沸点的影响。 一般来说一般来说, ,组成和结构相似的物质组成和结构相似的物质, ,相对分子质量越大相对分子质量越大, ,范德华力范德华力 越大越大, ,物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点:I:I2 2BrBr2 2ClCl2 2FF2 2, ,
15、 RnXeKrArNeHeRnXeKrArNeHe。 (2)(2)对物质溶解性的影响。对物质溶解性的影响。 如在如在273 K273 K、101 kPa101 kPa时时, ,氧气在水中的溶解度氧气在水中的溶解度(0.049 cm(0.049 cm3 3LL- -1 1) )比比 氮气在水中的溶解度氮气在水中的溶解度(0.024 cm(0.024 cm3 3LL- -1 1) )大大, ,就是因为就是因为O O2 2与水分子之间与水分子之间 的范德华力比的范德华力比N N2 2与水分子之间的范德华力大所导致的。与水分子之间的范德华力大所导致的。 3.3.氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响
16、: : (1)(1)对物质熔、沸点的影响。对物质熔、沸点的影响。 某些氢化物分子间存在氢键某些氢化物分子间存在氢键, ,如如H H2 2O O、NHNH3 3,HF,HF等等, ,会使其在同主族氢会使其在同主族氢 化物中沸点反常化物中沸点反常, ,如如H H2 2OHOH2 2TeHTeH2 2SeHSeH2 2S S。 当氢键存在于分子内时当氢键存在于分子内时, ,它对物质性质的影响与分子间氢键对物质它对物质性质的影响与分子间氢键对物质 性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲醛的氢键存在于分子内部性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲醛的氢键存在于分子内部, ,对对 羟基苯甲醛存在分子间氢键羟基苯甲
17、醛存在分子间氢键, ,因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比 邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。 (2)(2)对物质密度的影响。对物质密度的影响。 氢键的存在氢键的存在, ,会使某些物质的密度出现反常会使某些物质的密度出现反常, ,如液态水变为冰如液态水变为冰, ,密度会密度会 变小。变小。 (3)(3)对物质溶解度的影响。对物质溶解度的影响。 如如NHNH3 3极易溶于水极易溶于水, ,甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混溶甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混溶, ,就是因为就是因为 它们与水形成了分子间氢键。它们与水形成了分子间氢键。 (4)(4
18、)氢键对物质结构的影响。氢键对物质结构的影响。 氢键的存在使一些物质具有一些特殊结构氢键的存在使一些物质具有一些特殊结构, ,如冰晶体的孔穴结构、如冰晶体的孔穴结构、DNADNA 的双螺旋结构等。的双螺旋结构等。 【针对训练针对训练】 1.(20151.(2015银川高二检测银川高二检测) )下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ( ( ) ) A.A.分子间作用力是分子间相互作用力的总称分子间作用力是分子间相互作用力的总称 B.B.分子间氢键的形成对物质的溶解度有影响分子间氢键的形成对物质的溶解度有影响 C.C.分子间有氢键必有范德华力分子间有氢键必有范德华力 D.D.氢键是一种特殊的化学键
19、氢键是一种特殊的化学键, ,它广泛地存在于自然界中它广泛地存在于自然界中 【解题指南解题指南】解答本题时要注意以下两点解答本题时要注意以下两点: : (1)(1)分子间作用力包括氢键和范德华力分子间作用力包括氢键和范德华力, ,它们影响物质的物理性质。它们影响物质的物理性质。 (2)(2)范德华力普遍存在于分子中范德华力普遍存在于分子中, ,氢键只存在于一些特殊的物质中。氢键只存在于一些特殊的物质中。 【解析解析】选选D D。分子间作用力是分子间相互作用力的总称。分子间作用力是分子间相互作用力的总称,A,A正确正确; ;范德范德 华力是分子与分子间的相互作用力华力是分子与分子间的相互作用力,
20、,而氢键是分子间比范德华力稍强而氢键是分子间比范德华力稍强 的作用力的作用力, ,它们可以同时存在于分子之间它们可以同时存在于分子之间,C,C正确正确; ;分子间氢键的形成除分子间氢键的形成除 使物质的熔、沸点升高外使物质的熔、沸点升高外, ,对物质的溶解度等也有影响对物质的溶解度等也有影响,B,B正确正确; ;氢键不氢键不 是化学键是化学键, ,化学键是原子与原子间强烈的相互作用化学键是原子与原子间强烈的相互作用,D,D错误。错误。 2.(20152.(2015黄山高二检测黄山高二检测) )下列属于分子晶体性质的是下列属于分子晶体性质的是 ( ( ) ) A.A.固体中含有共价键固体中含有共
21、价键 B.B.能溶于能溶于CSCS2 2, ,熔点熔点112.8,112.8,沸点沸点444.6444.6 C.C.熔点熔点1 400,1 400,可作半导体材料可作半导体材料, ,难溶于水难溶于水 D.D.由原子构成由原子构成, ,质软质软, ,导电导电 【解题指南解题指南】解答本题需注意以下两点解答本题需注意以下两点: : (1)(1)掌握分子晶体的物理性质掌握分子晶体的物理性质: :低熔点、易升华、硬度小低熔点、易升华、硬度小, ,一般不导电一般不导电; ; (2)(2)分子晶体中可能含有共价键分子晶体中可能含有共价键, ,含有共价键的固体不一定是分子晶体。含有共价键的固体不一定是分子晶
22、体。 【解析解析】选选B B。分子晶体中不一定含有共价键。分子晶体中不一定含有共价键,A,A错误错误; ;分子晶体熔点一分子晶体熔点一 般比较低般比较低,C,C错误错误; ;分子晶体由分子构成分子晶体由分子构成, ,一般不导电一般不导电,D,D错误。错误。 【方法规律方法规律】分子晶体的判断方法分子晶体的判断方法 (1)(1)依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断: :组成分子晶体的微粒组成分子晶体的微粒 是分子是分子, ,微粒间的作用力是分子间作用力。微粒间的作用力是分子间作用力。 (2)(2)依据物质的分类判断依据物质的分类判断: :大多数非金属单质、
23、气态氢化物、非金属氧大多数非金属单质、气态氢化物、非金属氧 化物、酸、绝大多数有机化合物形成的晶体是分子晶体。化物、酸、绝大多数有机化合物形成的晶体是分子晶体。 (3)(3)依据晶体的熔、沸点判断依据晶体的熔、沸点判断: :分子晶体的熔、沸点较低。分子晶体的熔、沸点较低。 (4)(4)依据熔融状态下是否导电判断依据熔融状态下是否导电判断: :分子晶体在熔融状态下不导电。分子晶体在熔融状态下不导电。 【补偿训练补偿训练】1.1.下列现象与氢键有关的是下列现象与氢键有关的是 ( ( ) ) HFHF的沸点比同主族其他元素的氢化物高的沸点比同主族其他元素的氢化物高 甲硫醇甲硫醇(CH(CH3 3SH
24、)SH)比甲醇的沸点低比甲醇的沸点低 HBrHBr在水中的溶解性很大在水中的溶解性很大 邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低 H H2 2O O是一种非常稳定的化合物是一种非常稳定的化合物 A.A. B.B.全部全部 C.C. D.D. 【解析解析】选选A A。是因为。是因为HFHF分子间存在氢键分子间存在氢键, ,是因为甲醇分子间存在是因为甲醇分子间存在 氢键氢键, ,是因为是因为HBrHBr与水的极性相同与水的极性相同, ,邻羟基苯甲醛形成了分子内氢邻羟基苯甲醛形成了分子内氢 键键, ,对羟基苯甲醛形成了分子间氢键对羟基苯甲醛形成了分子间氢键,
25、,是因为水中的是因为水中的H HO O键稳定。键稳定。 2.2.下列叙述与分子间作用力无关的是下列叙述与分子间作用力无关的是 ( ( ) ) A.A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固气体物质加压或降温时能凝结或凝固 B.B.干冰易升华干冰易升华 C.C.氟、氯、溴、碘单质的熔沸点依次升高氟、氯、溴、碘单质的熔沸点依次升高 D.D.氯化钠的熔点较高氯化钠的熔点较高 【解析解析】选选D D。NaClNaCl的熔点高是因为的熔点高是因为NaClNaCl晶体的晶格能较高晶体的晶格能较高, ,离子键离子键 较强。较强。 二、分子晶体的结构及性质二、分子晶体的结构及性质 【自主导练自主导练】 1.(201
26、51.(2015梧州高二检测梧州高二检测) )冰是人类珍贵的淡水资源冰是人类珍贵的淡水资源, ,在冰中每个水分在冰中每个水分 子被子被4 4个水分子包围形成变形的正四面体个水分子包围形成变形的正四面体, ,通过氢键相互连接成庞大的通过氢键相互连接成庞大的 冰晶体冰晶体, ,其结构示意图如图所示其结构示意图如图所示: : (1)1 mol(1)1 mol冰中有冰中有 mol“mol“氢键”。氢键”。 (2)(2)在冰的结构中在冰的结构中, ,每个水分子与相邻的每个水分子与相邻的4 4个水分子以氢键相连接。在个水分子以氢键相连接。在 冰晶体中除氢键外冰晶体中除氢键外, ,还存在范德华力还存在范德华
27、力(11 kJmol(11 kJmol- -1 1) )。已知冰的升华。已知冰的升华 热是热是51 kJmol51 kJmol- -1 1, ,则冰晶体中氢键的能量为则冰晶体中氢键的能量为 kJmolkJmol- -1 1。 (3)(3)用用x x、y y、z z分别表示分别表示H H2 2O O、H H2 2S S、H H2 2SeSe的沸点的沸点(),(),则则x x、y y、z z的大小的大小 关系是关系是 , ,其判断依据是其判断依据是 。 【解题指南解题指南】解答本题要注意以下两点解答本题要注意以下两点: : (1)(1)分子间作用力包括氢键和范德华力分子间作用力包括氢键和范德华力;
28、 ; (2)(2)分子间氢键的存在使物质的熔、沸点升高。分子间氢键的存在使物质的熔、沸点升高。 【解析解析】(1)(1)由于由于1 1个水分子与个水分子与4 4个水分子形成个水分子形成4 4个氢键个氢键, ,而每个氢键而每个氢键 被两个被两个H H2 2O O分子共有分子共有, ,所以所以1 mol1 mol冰中含有冰中含有4 4 mol=2 molmol=2 mol氢键。氢键。 (2)(2)氢键的能量为打开氢键的能量为打开H HY Y作用力需要的能量。作用力需要的能量。1 1个冰晶体分子有两个冰晶体分子有两 个氢键个氢键, ,则键能为则键能为 =20 kJ=20 kJmolmol- -1 1
29、。 (3)(3)某些氢化物分子间存在氢键某些氢化物分子间存在氢键, ,如如H H2 2O O、NHNH3 3、HFHF等等, ,会使同主族氢化会使同主族氢化 物沸点反常物沸点反常, ,如如H H2 2OHOH2 2TeHTeH2 2SeHSeH2 2S S。 1 2 11 51 kJ mol11 kJ mol 2 答案答案: :(1)2(1)2 (2)20(2)20 (3)xzy(3)xzy 水分子间存在氢键水分子间存在氢键, ,故沸点最高故沸点最高, ,硒化氢比硫化氢相对分硒化氢比硫化氢相对分 子质量大子质量大, ,分子间作用力大分子间作用力大, ,故硒化氢沸点高故硒化氢沸点高 【方法规律方
30、法规律】影响物质性质的因素影响物质性质的因素 2.(20152.(2015绥化高二检测绥化高二检测) )下图是干冰晶体的晶胞下图是干冰晶体的晶胞, ,由图可知由图可知, ,每个每个COCO2 2 分子周围距离相等且最近的分子周围距离相等且最近的COCO2 2分子数目为分子数目为 ( ( ) ) A.6A.6 B.8B.8 C.10C.10 D.12D.12 【解析解析】选选D D。根据干冰结构特点。根据干冰结构特点, ,干冰晶体是一种面心立方结构干冰晶体是一种面心立方结构, ,每每 个个COCO2 2周围等距离且最近的周围等距离且最近的COCO2 2有有1212个个( (同层同层4 4个个,
31、,上层上层4 4个个, ,下层下层4 4个个) )。 【总结归纳总结归纳】 1.1.典型的分子晶体模型典型的分子晶体模型: : 单质碘单质碘 干冰干冰 冰冰 晶胞或结核模型晶胞或结核模型 微粒间作用力微粒间作用力 范德华力范德华力 范德华力范德华力 范德华力和范德华力和 氢键氢键 晶胞微粒数晶胞微粒数 4 4 4 4 配位数配位数 1212 4 4 2.2.分子晶体的变化规律分子晶体的变化规律: : (1)(1)对于组成和结构相似、晶体中不含氢键的物质来说对于组成和结构相似、晶体中不含氢键的物质来说, ,随着相对分子随着相对分子 质量的增大质量的增大, ,范德华力增大范德华力增大, ,熔、沸点
32、升高。如卤素单质、四卤化碳、熔、沸点升高。如卤素单质、四卤化碳、 稀有气体等。稀有气体等。 (2)(2)同分异构体中同分异构体中, ,支链越多支链越多, ,熔、沸点越低。如沸点熔、沸点越低。如沸点: :正戊烷正戊烷 异戊烷异戊烷 新戊烷。芳香烃及其衍生物的同分异构体熔、沸点一般遵循新戊烷。芳香烃及其衍生物的同分异构体熔、沸点一般遵循“邻位邻位 间位间位 对位对位”的顺序。的顺序。 3.3.易形成分子晶体的物质易形成分子晶体的物质: : (1)(1)所有非金属氢化物所有非金属氢化物, ,如水、硫化氢、氨、过氧化氢、甲烷等。如水、硫化氢、氨、过氧化氢、甲烷等。 (2)(2)部分非金属单质部分非金属
33、单质, ,如卤素如卤素X X2 2、碘、氧气、硫、碘、氧气、硫(S(S8 8) )、氮气、氮气(N(N2 2) )、白磷、白磷 (P(P4 4) )、C C60 60等。 等。 (3)(3)部分非金属氧化物部分非金属氧化物, ,如如COCO2 2、SOSO2 2、SOSO3 3、P P4 4O O6 6、P P4 4O O10 10等。 等。 (4)(4)几乎所有的酸几乎所有的酸, ,如如H H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3、H H3 3POPO4 4、H H2 2SiOSiO3 3、H H2 2SOSO3 3等。等。 (5)(5)绝大多数有机物绝大多数有机物, ,如苯、乙醇、乙酸、
34、葡萄糖等。如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。 【警示警示】分子晶体的注意问题分子晶体的注意问题 (1)(1)分子晶体可能由原子构成分子晶体可能由原子构成, ,如稀有气体。如稀有气体。 (2)(2)分子晶体中含有物质的分子分子晶体中含有物质的分子, ,分子是形成晶体的粒子。分子是形成晶体的粒子。 (3)(3)分子晶体的熔、沸点较低分子晶体的熔、沸点较低, ,一般熔、沸点的大小规律是原子晶体一般熔、沸点的大小规律是原子晶体 离子晶体离子晶体 分子晶体。金属晶体的熔、沸点变化较大分子晶体。金属晶体的熔、沸点变化较大, ,要依据具体物质要依据具体物质 来比较。来比较。 (4)(4)分子晶体熔化时分子晶体熔化
35、时, ,不破坏化学键不破坏化学键, ,破坏的是分子间作用力。破坏的是分子间作用力。 【针对训练针对训练】 (2015(2015珠海高二检测珠海高二检测) )科学家发现的科学家发现的C C60 60是一种新的分子 是一种新的分子, ,它具有空它具有空 心类足球的结构心类足球的结构, ,被称为“足球分子”。最近科学家又确认存在着被称为“足球分子”。最近科学家又确认存在着 另一种“分子足球另一种“分子足球N N60 60”, ”,它与它与C C60 60的结构相似 的结构相似, ,在高温或机械撞击时在高温或机械撞击时, , 其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。下列关于其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出
36、来。下列关于N N60 60的说法中不正 的说法中不正 确的是确的是 ( ( ) ) A.NA.N60 60易溶于水 易溶于水 B.NB.N60 60是 是N N2 2的一种同素异形体的一种同素异形体 C.C.等物质的量分解吸收的热量等物质的量分解吸收的热量N N60 60N N2 2 D.ND.N60 60是共价键结合的空心球状结构 是共价键结合的空心球状结构 【解析解析】选选A A。根据相似相溶原理。根据相似相溶原理,N,N60 60为非极性分子 为非极性分子, ,水为极性分水为极性分 子子,N,N60 60不易溶于水。 不易溶于水。 【补偿训练补偿训练】如图为硼分子的基本结构单元如图为硼
37、分子的基本结构单元, ,已知它为正二十面体已知它为正二十面体, ,有有 二十个等边三角形和一定数目的顶角二十个等边三角形和一定数目的顶角, ,每一个顶点各有一个硼原子每一个顶点各有一个硼原子, ,通通 过观察过观察, ,此分子由此分子由 个硼原子构成。个硼原子构成。 【解析解析】该晶体的晶胞由二十个等边三角形构成该晶体的晶胞由二十个等边三角形构成, ,而每个等边三角而每个等边三角 形有形有3 3个顶点个顶点, ,这样共有这样共有20203=60(3=60(个个) )顶点顶点, ,但每个顶点又被相邻的但每个顶点又被相邻的 5 5个等边三角形所共有个等边三角形所共有, ,所以该晶胞实际拥有的顶点数
38、应为所以该晶胞实际拥有的顶点数应为20203 3 =12(=12(个个) )。 答案答案: :1212 1 5 三、四种晶体类型的比较三、四种晶体类型的比较 晶体晶体 类型类型 离子晶体离子晶体 分子晶体分子晶体 原子晶体原子晶体 金属晶体金属晶体 定义定义 离子间通过离子间通过 离子键相结离子键相结 合而成的晶合而成的晶 体体 分子间以分分子间以分 子间作用力子间作用力 相结合的晶相结合的晶 体体 相邻原子间以共相邻原子间以共 价键相结合而形价键相结合而形 成的空间网状结成的空间网状结 构的晶体构的晶体 金属阳离子和金属阳离子和 自由电子以金自由电子以金 属键形成的晶属键形成的晶 体体 构成
39、构成 粒子粒子 阴、阳离子阴、阳离子 分子分子 原子原子 金属离子、自金属离子、自 由电子由电子 晶体晶体 类型类型 离子晶体离子晶体 分子晶体分子晶体 原子晶体原子晶体 金属晶体金属晶体 粒子间粒子间 作用力作用力 离子间肯定离子间肯定 有离子键有离子键, , 可能有原子可能有原子 间的共价键间的共价键 分子间分子间: :分子间分子间 作用力。可能有作用力。可能有 分子内共价键分子内共价键 ( (稀有气体例外稀有气体例外) ) 共价键共价键 金属键金属键 代表物代表物 NaCl NaCl、NaOHNaOH、 MgSOMgSO4 4 干冰、干冰、I I2 2、P P4 4、 H H2 2O O
40、 金刚石、金刚石、SiCSiC、 晶体硅、晶体硅、SiOSiO2 2 镁、铁、镁、铁、 金、钠金、钠 熔、沸熔、沸 点点 熔点、沸点熔点、沸点 较高较高 熔点、沸点低熔点、沸点低 熔点、沸点高熔点、沸点高 熔点、沸熔点、沸 点差异较点差异较 大大 导热性导热性 不良不良 不良不良 不良不良 良好良好 晶体晶体 类型类型 离子晶体离子晶体 分子晶体分子晶体 原子晶体原子晶体 金属晶体金属晶体 导电性导电性 固态不导电固态不导电, , 熔化或溶于熔化或溶于 水导电水导电 固态和液态不固态和液态不 导电导电, ,溶于水溶于水 可能导电可能导电 不导电。有不导电。有 的能导电的能导电, ,如如 晶体硅
41、晶体硅, ,但金但金 刚石不导电刚石不导电 良好良好 硬度硬度 较大较大 很小很小 很大很大 差异较大差异较大 溶解性溶解性 多数易溶于多数易溶于 水等极性溶水等极性溶 剂剂 相似相溶相似相溶 难溶解难溶解 难溶于水难溶于水 ( (钠、钙等钠、钙等 与水反应与水反应) ) 决定熔点、决定熔点、 沸点高低的沸点高低的 主要因素主要因素 离子键强弱离子键强弱 分子间作用力分子间作用力 大小大小 共价键强弱共价键强弱 金属键强金属键强 弱弱 【针对训练针对训练】 1.1.下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( ( ) ) A.A.离子晶体中每个离子的周围均吸引着离子晶体中每个离子的周围均吸引着6
42、6个带相反电荷的离子个带相反电荷的离子 B.B.金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子, ,电子定电子定 向运动向运动 C.C.分子晶体的熔、沸点低分子晶体的熔、沸点低, ,常温下均呈液态或气态常温下均呈液态或气态 D.D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合 【解析解析】选选D D。选项。选项A A中离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷离子中离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷离子 的个数与离子半径有关的个数与离子半径有关, ,如一个如一个CsCs+ +可同时吸引可同时吸引8 8个个ClCl
43、- -; ;选项选项B B中金属内中金属内 部的自由电子不是在电场力的作用下产生的部的自由电子不是在电场力的作用下产生的; ;选项选项C C中分子晶体的熔、中分子晶体的熔、 沸点很低沸点很低, ,在常温下也有呈固态的在常温下也有呈固态的, ,如如S S属于分子晶体属于分子晶体, ,但它在常温下为但它在常温下为 固态。固态。 2.2.下面的排序不正确的是下面的排序不正确的是 ( ( ) ) A.A.晶体熔点由低到高晶体熔点由低到高:CF:CF4 4碳化硅碳化硅 晶体硅晶体硅 C.C.熔点由高到低熔点由高到低:NaMgAl:NaMgAl D.D.晶格能由大到小晶格能由大到小:NaFNaClNaBr
44、NaI:NaFNaClNaBrNaI 【解析解析】选选C C。A A中全为分子晶体中全为分子晶体, ,相对分子质量越大相对分子质量越大, ,分子间作用力越分子间作用力越 大大, ,熔点越高熔点越高, ,正确正确;B;B中全为原子晶体中全为原子晶体, ,原子半径越小原子半径越小, ,共价键键长越短共价键键长越短, , 越牢固越牢固, ,熔点越高熔点越高, ,正确正确;C;C中全为金属晶体中全为金属晶体, ,原子半径越小原子半径越小, ,金属键越强金属键越强, , 熔点越高熔点越高, ,错误错误;D;D中全为离子晶体中全为离子晶体, ,离子所带电荷相同离子所带电荷相同, ,离子半径越小离子半径越小
45、, , 晶格能越大晶格能越大, ,正确。正确。 【补偿训练补偿训练】下列有关冰晶体的说法下列有关冰晶体的说法, ,正确的是正确的是 ( ( ) ) A.A.冰晶体中氢原子和氧原子以共价键结合冰晶体中氢原子和氧原子以共价键结合, ,属于原子晶体属于原子晶体 B.B.冰晶体中水分子之间的作用力是范德华力和氢键冰晶体中水分子之间的作用力是范德华力和氢键, ,属于原子晶体属于原子晶体 C.C.冰晶体中水分子之间的作用力是共价键冰晶体中水分子之间的作用力是共价键, ,属于分子晶体属于分子晶体 D.D.冰晶体中水分子之间的作用力是范德华力和氢键冰晶体中水分子之间的作用力是范德华力和氢键, ,属于分子晶体属于分子晶体 【解析解析】选选D D。在冰晶体中。在冰晶体中, ,氢元素和氧元素是以共价键结合的氢元素和氧元素是以共价键结合的, ,但水但水 分子之间是以范德华力和氢键结合的分子之间是以范德华力和氢键结合的, ,因此冰晶体属于分子晶体。因此冰晶体属于分子晶体。
