1、第二节第二节 分子晶体与分子晶体与共价共价晶体晶体 第第 1 1 课时课时 分子晶体分子晶体 A 组双基训练 1分子晶体具有某些特征的本质原因是( ) A组成晶体的基本粒子是分子 B熔融时不导电 C晶体内粒子间以分子间作用力相结合 D熔点一般较低 2(双选)下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是( ) A水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键 B由极性键形成的分子可能是非极性分子 C水蒸气、水、冰中都含氢键 D分子晶体中一定存在分子间作用力，可能有共价键 3下列均属于分子晶体的化合物是( ) ANH3、HD、C10H8 BPCl3、CO2、H2SO4 CSO2、SO3、C60 DCCl
2、4、Na2S、H2O2 4下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是( ) AHF、HCl、HBr、HI BF2、Cl2、Br2、I2 CH2O、H2S、H2Se、H2Te DCI4、CBr4、CCl4、CF4 5甲烷晶胞结构如图所示，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分子周围有 12 个紧邻的 CH4分子 C甲烷晶体熔化时需克服共价键 D1 个 CH4晶胞中含有 8 个 CH4分子 6下列关于分子晶体的说法正确的是( ) A晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B在分子晶体中一定存在共价键 C冰和 Br2都是分子晶体 D稀有气体不能形成分子晶体
3、 7下列有关分子晶体的叙述中，正确的是( ) A分子晶体中只有分子间作用力没有共价键 B分子间一定存在氢键 C分子中的原子都一定满足最外层 8 电子结构 D晶体熔化时一定破坏了范德华力 8(1)比较下列化合物熔、沸点的高低(填“”或“”)。 CO2_SO2； NH3_PH3； O3_O2； Ne_Ar ； CH3CH2OH_CH3OH；CO_N2。 (2)已知 AlCl3的熔点为 190 ，但它在 180 即开始升华。请回答： AlCl3固体是_晶体。 设 计 实 验 判 断 氯 化 铝 是 离 子 化 合 物 还 是 共 价 化 合 物 ： _。 9水在不同的温度和压强下可以形成多种不同结构
4、的晶体，冰晶体结构有多种。其中冰- 的晶体结构如图所示。 (1)水分子的立体构型是_形，在酸性溶液中，水分子容易得到一个 H ，形成水合氢 离子(H3O )，水分子能与 H形成配位键，其原因是在氧原子上有_，应用价层电子 对互斥理论(或模型)推测 H3O 的形状为_。 (2)上述冰晶体中每个水分子与周围_个水分子以氢键结合，该晶体中 1 mol 水形成 _mol 氢键。 (3)实验测得冰中氢键的作用能为 18.5 kJ mol 1，而冰的熔化热为 5.0 kJ mol1，这说明 _ _。 10天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每 46 个水分子构建成 8 个笼，每个笼可容纳 1 个 CH4分子
5、或 1 个游离 H2O 分子。根据上述信息，回答下列有关问题。 (1)写出天然气水合物中两种分子的极性： CH4_；H2O_。 (2)天然气水合物的晶体类型是_。 (3)若晶体中每 8 个笼只有 6 个容纳了 CH4分子，另外 2 个笼被游离 H2O 分子填充，则天然 气水合物的平均组成可表示为_。 B 组能力提升 11下列性质适合于分子晶体的是( ) 熔点为 1 124 ，易溶于水，水溶液导电 熔点为 10.31 ，液态不导电，水溶液导电 能溶于 CS2，熔点为 112.8 ，沸点为 444.6 熔点为 2 320 ，不导电，难溶于水 熔点为 63.65 ，质软，导电，密度为 0.86 g
6、cm 3 A B C D 12下列说法中，正确的是( ) A冰熔化时，分子中 HO 键发生断裂 B分子晶体中，分子熔沸点与共价键的键长无关 C分子晶体中，共价键键能越大，该分子的熔、沸点就越高 D分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定 13 HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒剂， 已知 HgCl2的熔点是 277 ， 熔融状态的 HgCl2 不能导电，HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，则下列叙述正确的是( ) HgCl2属于共价化合物 HgCl2属于离子化合物 HgCl2属于非电解质 HgCl2属于弱电解质 A B C D 14科学家最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示
7、：图中顶角和面 心的原子都是钛原子，棱的中心和体心的原子都是碳原子，该分子的化学式是( ) ATi13C14 BTi14C13 CTi4C5 DTiC 15已知 AlCl3的熔点为 190 (2.202 105 Pa)，但它在 180 即开始升华。 (1)氯化铝是_(填“离子化合物”或“共价化合物”)。 (2)在 500 K 和 1.01 105 Pa 时，它的蒸气密度(换算为标准状况)为 11.92 g L 1，试确定 AlCl 3 在蒸气状态时的化学式为_，是_晶体。 (3)无水氯化铝在空气中剧烈“发烟”，其原因是_。 16据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似 C60的物质 N60。已知
8、 N60分子中每个氮原 子均以 NN 键结合三个 N 原子而形成 8 个电子稳定结构。NN 键能为 167 kJ/mol，试回 答下列问题。 (1)据上述信息推测 N60结构特点_。 (2)1 mol N60分解成 N2时吸收或放出的热量是_kJ (已知 NN 的键能为 942 kJ/mol)。 (3)由(2)列举 N60的一些用途：_。 (4)若 N60分子中只含 x 个五边形和 y 个六边形，则 x_，y_。 (5)计算NNN_。 (6) 根 据 上 述 题 目 的 计 算 ， 像 C60、 C70、 N60等 凸 面 体 ， 在 结 构 上 的 特 点 是 _。 参考答案 A 组双基训练
9、 1 【答案】C 【解析】分子晶体相对于其他晶体来说，熔、沸点较低，硬度较小，其本质原因是基本构成 粒子间的相互作用范德华力及氢键相对于化学键来说是比较弱的。 2 【答案】AC 【解析】本题考查分子间作用力与氢键的相关知识。水是一种稳定的化合物，是因为含有 OH 共价键；CO2是由极性键构成的非极性分子；在水蒸气中水以单个的 H2O 分子形式存 在，不存在氢键；分子晶体中也有无共价键的，如稀有气体的晶体。 3 【答案】B 【解析】 本题考查分子晶体的判断。 符合题意的物质应该全部由共价键构成， 而且排除单质。 A 项中 HD 是单质，C 项中 C60是单质，D 项中 Na2S 是由离子键构成的
10、，不是分子晶体。 4 【答案】D 【解析】A、C 两项中 HF 和 H2O 分子间含有氢键，沸点反常；对结构相似的物质，B 项中 沸点随相对分子质量的增加而增大；D 项中沸点依次降低。 5 【答案】B 【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 项错 误； 由甲烷的一个晶胞分析可知， 与位于晶胞顶点的甲烷分子距离最近且相等的甲烷分子有 3 个，而这 3 个甲烷分子在晶胞的面心上，因此被 2 个晶胞所共用，故与 1 个甲烷分子紧邻 的甲烷分子数目为 3 8 1 212，B 项正确；甲烷晶体是分子晶体，熔化时需克服范德华力， C 项错误；甲烷晶胞属于面心
11、立方晶胞，该晶胞中甲烷分子的数目为 8 1 86 1 24，D 项错 误。 6 【答案】C 【解析】分子间作用力影响物质的熔、沸点，不影响分子的稳定性，A 项错误；在分子晶体 中不一定存在共价键，如稀有气体分子中没有共价键，B 项错误；冰和 Br2均为分子晶体， C 项正确；稀有气体的构成粒子是单原子分子，可形成分子晶体，D 项错误。 7 【答案】D 【解析】分子晶体中肯定有分子间作用力，大多数分子晶体含有共价键，少数分子晶体(如 稀有气体)不含共价键，A 项错误；大多数分子晶体中分子间不存在氢键，B 项错误；分子 中各原子不一定都满足8电子稳定结构， 如氢化物中氢原子最外层只有2个电子， C
12、项错误； 分子晶体中分子间一定存在范德华力， 可能存在氢键， 所以分子晶体熔化时一定破坏范德华 力，D 项正确。 8 【答案】(1) (2)分子 在熔融状态下，试验 AlCl3 是否导电，若不导电，则 AlCl3是共价化合物，若导电是离子化合物 【解析】(1)组成和结构相似的分子，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，分子晶 体的熔沸点越高，故熔、沸点：CO2SO2；O3O2；NeAr；CH3CH2OHCH3OH；氨气 分子间中有氢键，氢键比分子间作用力强，所以熔沸点高，故熔、沸点：NH3PH3；相对 分子质量相等的分子，极性分子熔沸点大于非极性分子，一氧化碳是极性分子，氮气是非极 性分子，
13、所以 CON2； (2)由 AlCl3的熔点以及在 180 即开始升华判断 AlCl3为分子晶体； 要验证一种化合物 是共价化合物还是离子化合物，可在熔融状态下检验 AlCl3是否导电，若不导电，则 AlCl3 是共价化合物。 9 【答案】(1)V 孤对电子 三角锥形 (2)4 2 (3)冰融化为液态水时只破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键 【解析】(1)水分子中 O 原子的价层电子对数为 262 1 2 4，孤对电子数为 2，所以水分 子的立体构型为 V 形。H2O 分子能与 H 形成配位键，其原因是在 O 原子上有孤对电子，H 有空轨道。H 3O 中 O 原子的价层电子对数为 3613
14、1 2 4，含有 1 对孤对电子，故 H3O 为三角锥形。(2)观察题图中晶体结构可知，该水分子与周围 4 个水分子以氢键结合， 每 2 个水分子间形成 1 个氢键，故 1 mol 水可形成 4 mol 1 22 mol 氢键。(3)冰中氢键的作 用能为 18.5 kJ mol 1，而冰的熔化热为 5.0 kJ mol1，说明冰融化为液态水时只是破坏了一 部分氢键，液态水中仍存在氢键。 10 【答案】(1)非极性 极性 (2)分子晶体 (3)CH4 8H2O 【解析】(2)组成天然气水合物的 CH4及 H2O 都是分子晶体，故天然气水合物为分子晶体。 (3)因为每个天然气水合物分子中共有 46
15、248 个水分子，6 个甲烷分子，所以该天然气水 合物的分子式为 6CH4 48H2O，平均组成即为 CH4 8H2O。 B 组能力提升 11 【答案】C 【解析】中熔点较高，不为分子晶体，中自身导电，不为分子晶体。 12 【答案】B 【解析】冰熔化时，只破坏了分子间作用力，不破坏共价键，A 项错误；分子晶体的熔沸点 高低与相对分子质量有关，与分子中的共价键无关，C 项错误；分子的稳定性与分子中的共 价键有关，与分子间作用力无关，D 项错误。 13 【答案】B 【解析】HgCl2熔点低，熔融状态不导电，说明它属于共价化合物，而不是离子化合物；水 溶液有弱的导电能力，说明在水分子作用下微弱电离，
16、属弱电解质。 14 【答案】B 【解析】因上述结构是气态团簇分子，Ti、C 原子不存在与其他分子间的共用关系，故由示 意图数 Ti 和 C 的原子个数可确定其分子式为 Ti14C13。 15 【答案】(1)共价化合物 (2)Al2Cl6 分子 (3)AlCl3在空气中发生水解产生 HCl 气体和 Al(OH)3固体，HCl 在空气中形成酸雾 16 【答案】(1)全部为 NN 单键，共 90 个 NN 单键 (2)13 230 (3)N60可作炸药 (4)12 20 (5)108 或 120 (6)五边形有 12 个 【解析】(1)N60中化学键全部为 NN 单键，共 90 个。 (2)放出能量：30 94290 16713 230 kJ。 (3)由于分解放出大量热，因此 N60可用作高能炸药。 (4)有 12 个五边形，20 个六边形。 (5)有两种键角：108 或 120 。 (6)这类凸多面体中五边形总数是 12 个。