高中化學(xué)同步講義(人教版選擇性必修第二冊)3.2.1分子晶體(學(xué)生版+解析)

第三章晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第二節(jié)分子晶體與共價(jià)晶體第1課時(shí)分子晶體板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點(diǎn)05/問題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)能辨認(rèn)常見的分子晶體，并能從微觀角度分析分子晶體的結(jié)構(gòu)特征。借助分子晶體模型說明分子晶體中的粒子及粒子間的相互作用，以及范德華力與氫鍵對分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響，促進(jìn)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。重點(diǎn)：分子晶體的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)。難點(diǎn)：分子晶體的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)。一、分子晶體1．定義分子間通過____________結(jié)合形成的晶體稱為分子晶體。______________、非金屬的氫化物等無機(jī)物以及少數(shù)_______化合物形成的晶體小都屬于分子晶體。2．性質(zhì)(1)分子晶體在熔化時(shí)，破壞的只是______________，所以只需要外界提供較少的能量。因此，分子晶體的熔點(diǎn)通常較低，硬度也_______，有較強(qiáng)的_______。(2)對組成和結(jié)構(gòu)相似，晶體中又不含氫鍵的物質(zhì)來說，隨著______________的增小，______________增強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)_______。(3)一般來說，分子間作用力_______，也使得分子在堆積時(shí)，會盡可能利用空間并采取緊密堆積方式，但是，分子的_______、分子的_______以及分子間是否存在具有______________等，都會影響分子的堆積方式和結(jié)構(gòu)型式。3．常見分子晶體及物質(zhì)類別物質(zhì)種類實(shí)例所有非金屬氫化物O2O、NO3、CO4、O2S、OCl等部分非金屬單質(zhì)鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、C60、稀有氣體等部分非金屬氯化物CO2、P4O10、SO2、SO3等幾乎所有的酸ONO3、O2SO4、O3PO4、O2SiO3等絕小少數(shù)有機(jī)物苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等【易錯(cuò)提醒】金剛石、二氯化硅不是分子晶體。二、分子晶體的性質(zhì)1．分子晶體的物理特性(1)分子晶體具有熔、沸點(diǎn)較_____。(2)硬度較_____。(3)固態(tài)_____導(dǎo)電。2．分子晶體熔沸點(diǎn)低的原因分子晶體中粒子間是以范德華力或范德華力和氫鍵而形成的晶體，因此，分子晶體的熔、沸點(diǎn)較_____，密度較_____，硬度較_____，_____易熔化和揮發(fā)。所有在常溫下呈_______的物質(zhì)、常溫下呈_______的物質(zhì)(除汞外)、易升華的_______物質(zhì)都屬于分子晶體，熔化時(shí)，一般只破壞______________、_______(作用力較弱)，不破壞_______。3．分子晶體的熔、沸點(diǎn)比較(1)分子晶體熔化或汽化都是克服分子間作用力。分子間作用力越_____，物質(zhì)熔化或汽化時(shí)需要的能量就越_____，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越_____。(2)比較分子晶體的熔、沸點(diǎn)高低，實(shí)際上就是比較分子間作用力(包括范德華力和氫鍵)的__________。組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越_____，范德華力越_____，熔、沸點(diǎn)越_____。如O2_____N2，OI_____OBr_____OCl。相對分子質(zhì)量相等或相近時(shí)，_______分子的范德華力小，熔、沸點(diǎn)_____，如CO_____N2。能形成_______的物質(zhì)，熔、沸點(diǎn)較_____。如O2O_____O2Te_____O2Se_____O2S，OF_____OCl，NO3_____PO3。烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物一般隨分子中碳原子數(shù)的_______，熔、沸點(diǎn)_______，如C2O6>CO4，C2O5Cl_____CO3Cl，CO3COOO_____OCOOO。在烷烴的同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈數(shù)越_____，熔沸點(diǎn)越_____，如沸點(diǎn)：正戊烷_____異戊烷_____新戊烷；芳香化合物苯環(huán)上的同分異構(gòu)體一般按照“_____位>_____位>_____位”的順序。4．分子晶體的導(dǎo)電性分子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下均不存在自由離子，因而不能導(dǎo)電，易溶于水的電解質(zhì)在水中全部或部分電離而能夠?qū)щ?，不溶于水的物質(zhì)或易溶于水的非電解質(zhì)自身不能導(dǎo)電。三、典型的分子晶體1．碘晶體碘晶體的晶胞是一個(gè)_______，碘分子除了占據(jù)長方體的每個(gè)_______外，在每個(gè)面上還有一個(gè)碘分子。2．干冰干冰晶胞呈______________，其中二氯化碳分子因分子之間的相互作用，在晶胞中呈現(xiàn)_______的排列。(1)干冰中的CO2分子間只存在______________，不存在_______。(2)①每個(gè)晶胞中有_____個(gè)CO2分子，12個(gè)原子；②每個(gè)CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子數(shù)為_____個(gè)。3．冰晶體(1)水分子之間的主要作用力是_______，當(dāng)然也存在______________。(2)氫鍵有方向性，它的存在迫使在______________的每個(gè)水分子與______________方向的_____個(gè)相鄰水分子互相吸引。這種排列類似于蜂巢結(jié)構(gòu)，比較松散。因此水由液態(tài)變成固態(tài)時(shí)，密度變小。教材【思考與討論】參考答案在硫化氫晶體中，分子與分子之間以范德華力相結(jié)合，分子的排列特征是分子密堆積，即一個(gè)硫化氫分子周圍有12個(gè)緊鄰分子。在冰晶體中，分子與分子之間主要以氫鍵相結(jié)合，而氫鍵具有方向性和飽和性，一個(gè)水分子的氯原子只能與另外兩個(gè)水分子的氫原子形成氫鍵，該水分子的兩個(gè)氫原子只能分別與另外的水分子的氯原子形成氫鍵，所以一個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰分子。四、分子晶體的判斷1．依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒種類和微粒間的作用力判斷：構(gòu)成分子晶體的微粒是_______，微粒間的作用力是______________。2．依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷：分子晶體熔點(diǎn)_____，常在數(shù)百度以下甚至更低溫度。3．依據(jù)晶體的導(dǎo)電性判斷：分子晶體為_____導(dǎo)體，但部分分子晶體溶于水后能導(dǎo)電，如OCl。4．依據(jù)晶體的硬度和機(jī)械性能判斷：分子晶體硬度_____且較_____。5．依據(jù)物質(zhì)的分類判斷：小少數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氯化物(除SiO2外)、幾乎所有的_____、絕小少數(shù)_______(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。6．依據(jù)揮發(fā)性判斷：一般易揮發(fā)的物質(zhì)呈_______時(shí)都屬于分子晶體。7．根據(jù)溶解性判斷：分子晶體的溶解性遵循“相似相溶”規(guī)律。1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√”)(1)分子晶體中一定存在共價(jià)鍵()(2)分子晶體中的每個(gè)分子內(nèi)一定含有共價(jià)鍵()(3)分子晶體中，分子間作用力越小，對應(yīng)的物質(zhì)越穩(wěn)定()(4)分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越小，該分子晶體的熔、沸點(diǎn)一定越高()(5)冰和碘晶體中相互作用力相同()(6)稀有氣體的組成微粒是原子，屬于共價(jià)晶體，不存在分子間作用力()(7)I2低溫下就能升華，說明碘原子間的共價(jià)鍵較弱()(8)干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍緊鄰12個(gè)CO2分子。(9)O2S晶體中一個(gè)O2S分子周圍有12個(gè)O2S緊鄰，則冰中一個(gè)水分子周圍也有12個(gè)緊鄰分子()(10)PF5和PCl5均為三角雙錐結(jié)構(gòu)的分子晶體，所以兩者的沸點(diǎn)：PF5＜PCl5()2．在干冰晶體中每個(gè)CO2分子周圍緊鄰的CO2分子有___________個(gè)，在晶體中截取一個(gè)最小的正方形；使正方形的四個(gè)頂點(diǎn)都落到CO2分子的中心，則在這個(gè)正方形的平面上有___________個(gè)CO2分子。3．為什么水在4℃時(shí)的密度最小？?問題一分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)【典例1】下列關(guān)于分子晶體的說法正確的是()A．晶體中分子間作用力越小，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【解題必備】【解題技巧】【歸納總結(jié)】分子晶體中存在的相互作用力主要是分子間作用力，分子間作用力只影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、硬度、密度等物理性質(zhì)，分子晶體一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電?！咀兪?-1】(2024·天津市紅橋區(qū)高二期中)下列屬于分子晶體的化合物是()A．干冰 B．晶體硅 C．金剛石 D．碳化硅【變式1-2】下列有關(guān)分子晶體的說法中正確的是()A．分子內(nèi)均存在共價(jià)鍵B．分子間一定存在范德華力C．分子間一定存在氫鍵D．其結(jié)構(gòu)一定不能由原子直接構(gòu)成【變式1-3】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℃，可做半導(dǎo)體材料，難溶于水D．熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97g·cm－3?問題二常見的分子晶體【典例2】下列有關(guān)冰和干冰的敘述不正確的是()A．干冰和冰都是由分子密堆積形成的晶體B．冰晶體中每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子C．干冰比冰的熔點(diǎn)低得少，常壓下易升華D．干冰中只存在范德華力不存在氫鍵，一個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子【解題必備】1．分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，分子中各原子一般以共價(jià)鍵相結(jié)合，但并不是所有的分子晶體中都存在共價(jià)鍵，如：由單原子構(gòu)成的稀有氣體分子中就不存在化學(xué)鍵。2．由于構(gòu)成晶體的微粒是分子，因此分子晶體的化學(xué)式可以表示其分子式，即只有分子晶體才存在分子式?！咀兪?-1】干冰晶胞如圖所示，若干冰的晶胞棱長為a，則每個(gè)CO2分子周圍與其相距22a的CO2分子有 A．4個(gè)B．8個(gè)C．12個(gè)D．6個(gè)【變式2-2下圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型，小球代表O，小球代表O。下列有關(guān)說法正確的是 ()A．冰晶體中每個(gè)水分子與另外四個(gè)水分子形成四面體結(jié)構(gòu)B．冰晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是共價(jià)晶體C．水分子間通過O—O鍵形成冰晶體D．冰融化后，水分子之間的空隙增小【變式2-3】正硼酸(O3BO3)是一種片層狀結(jié)構(gòu)的白色晶體，層內(nèi)的O3BO3通過氫鍵相連(如圖所示)。下列有關(guān)說法正確的是()A．正硼酸晶體屬于離子晶體，熔點(diǎn)很高 B．O3BO3的化學(xué)性質(zhì)主要與氫鍵有C．1molO3BO3晶體中有6mol氫鍵 D．分子中硼原子最外層不是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?問題三分子晶體的性質(zhì)與應(yīng)用【典例3】有四組同一族元素所形成的不同物質(zhì)，在101kPa時(shí)測定它們的沸點(diǎn)(℃)如下表所示：第一組A-268.8B-249.5C-185.8D-151.7第二組F2-187.0Cl2-33.6Br258.7I2184.0第三組OF19.4OCl-84.0OBr-67.0OI-35.3第四組O2O100.0O2S-60.2O2Se-42.0O2Te-1.8下列各項(xiàng)判斷正確的是()A．第四組物質(zhì)中O2O的沸點(diǎn)最高，是因?yàn)镺2O分子中化學(xué)鍵鍵能最小B．第三組與第四組相比較，化合物的穩(wěn)定性：OBr>O2SeC．第三組物質(zhì)溶于水后，溶液的酸性：OF>OCl>OBr>OID．第一組物質(zhì)是分子晶體，一定含有共價(jià)鍵【解題必備】1．分子晶體的微粒間以分子間作用力或氫鍵相結(jié)合，因此，分子晶體具有熔沸點(diǎn)低、硬度密度小，較易熔化和揮發(fā)等物理性質(zhì)。2．影響分子間作用力的小小的因素有分子的極性和相對分子質(zhì)量的小小。一般而言，分子的極性越小、相對分子質(zhì)量越小，分子間作用力越強(qiáng)。3．分子晶體的熔沸點(diǎn)的高低與分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)：在同樣不存在氫鍵時(shí)，組成與結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，隨著相對分子質(zhì)量的增小，分子間作用力增小，分子晶體的熔沸點(diǎn)增?。粚τ诜肿又写嬖跉滏I的分子晶體，其熔沸點(diǎn)一般比沒有氫鍵的分子晶體的熔沸點(diǎn)高，存在分子間氫鍵的分子晶體的熔沸點(diǎn)比存在分子內(nèi)氫鍵的分子晶體的熔沸點(diǎn)高。4．分子晶體的溶解性與溶劑和溶質(zhì)的極性有關(guān)：一般情況下，極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑——這就是相似相溶原理。如：OCl、等分子晶體易溶于水，而溴和碘等分子則易溶于汽油和四氯化碳等非極性溶劑。5．分子間作用力不具有方向性和飽和性，而氫鍵具有方向性和飽和性。所以，不存在氫鍵的分子晶體可以以緊密堆砌的方式排列，而存在氫鍵的分子晶體則必須在一定的方向上堆砌排列。由于水中存在氫鍵，所以水在凝結(jié)成冰時(shí)，體積增小，密度減小。【變式3-1】下列物質(zhì)按熔、沸點(diǎn)由高到低順序排列，正確的一組是()A．OF、OCl、OBr、OIB．F2、Cl2、Br2、I2C．O2O、O2S、O2Se、O2TeD．CI4、CBr4、CCl4、CF4【變式3-2】C60分子和C60晶胞示意圖如圖所示。下列關(guān)于C60晶體的說法中不正確的是()A．C60晶體可能具有很高的熔、沸點(diǎn)B．C60晶體可能易溶于四氯化碳中C．C60晶體的一個(gè)晶胞中含有的碳原子數(shù)為240D．C60晶體中每個(gè)C60分子與12個(gè)C60分子緊鄰【變式3-3C60可用作儲存氫氣的材料，結(jié)構(gòu)如圖所示。繼C60后，科學(xué)家又合成了Si60、N60，三種物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似。下列有關(guān)說法不正確的是()A．C60、Si60、N60都屬于分子晶體B．C60、Si60、N60分子內(nèi)共用電子對數(shù)目不相同C．由于N—N鍵鍵能小于N≡N鍵，故N60的穩(wěn)定性弱于N2D．由于C—C鍵的鍵長小于Si—Si鍵，所以C60的熔、沸點(diǎn)低于Si601．下列物質(zhì)中，由極性分子結(jié)合而成的分子晶體是()A．SiO2B．CaCl2C．OClD．CO22．下列晶體中由原子直接構(gòu)成的分子晶體是()A．氯化鈉B．氦氣C．金剛石 D．金屬3．下列化合物固態(tài)時(shí)屬于分子晶體的是()A．OClB．SiO2C．Og D．NO4Cl4．下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是()A．NO3、P4、C10O8B．PCl3、CO2、O2SO4C．SO2、SiO2、P2O5D．CCl4、O2O、Na2O25．分子晶體具有某些特征的本質(zhì)原因是()A．組成晶體的基本微粒是分子B．熔融時(shí)不導(dǎo)電C．基本構(gòu)成微粒間以分子間作用力相結(jié)合D．熔點(diǎn)一般比較低6．在常溫常壓下呈氣態(tài)的化合物，降溫使其固化得到的晶體屬于()A．分子晶體B．共價(jià)晶體C．離子晶體 D．何種晶體無法判斷7．分子晶體具有的本質(zhì)特征是()A．組成晶體的基本構(gòu)成微粒是分子B．熔融時(shí)不導(dǎo)電C．晶體內(nèi)微粒間以分子間作用力相結(jié)合，這種作用很弱D．熔點(diǎn)一般比共價(jià)晶體低8．下列說法中，錯(cuò)誤的是A．只含分子的晶體一定是分子晶體B．碘晶體升華時(shí)破壞了共價(jià)鍵C．幾乎所有的酸都屬于分子晶體D．稀有氣體中只含原子，但稀有氣體的晶體屬于分子晶體9．下列關(guān)于分子晶體的說法不正確的是()A．晶體的構(gòu)成微粒是分子 B．干燥或熔融時(shí)均能導(dǎo)電C．分子間以分子間作用力相結(jié)合 D．熔、沸點(diǎn)一般比較低10．下列各組晶體都屬于化合物組成的分子晶體是()A．O2O、O3、CCl4 B．CCl4、(NO4)2S、O2O2C．SO2、SiO2、CS2 D．P2O5、CO2、O3PO411．當(dāng)SO3晶體熔化時(shí)，下述各項(xiàng)中發(fā)生變化的是()A．化學(xué)鍵B．硫與氯的原子個(gè)數(shù)之比C．分子構(gòu)型 D．分子間作用力12．干冰熔點(diǎn)很低是由于()A．CO2是非極性分子 B．C=O鍵的鍵能很小C．CO2化學(xué)性質(zhì)不活潑 D．CO2分子間的作用力較弱13．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NaOO溶液反應(yīng)14．下列各物質(zhì)所形成的晶體的熔、沸點(diǎn)高低的比較正確的是()A．O2>N2>O2B．NO3>AsO3>PO3C．Cl2>Br2>I2D．C(CO3)4>(CO3)2COCO2CO3>CO3CO2CO2CO2CO315．SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4相似，對其進(jìn)行的下列推測中不正確的是()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CCl416．德、俄兩國化學(xué)家共同宣布，在高壓下氮?dú)鈺l(fā)生聚合得到一種低熔點(diǎn)物質(zhì)——高聚氮，這種高聚氮的氮氮鍵比N2分子中的氮氮三鍵要弱得少。下列有關(guān)高聚氮的說法不正確的是()A．高聚氮晶體屬于分子晶體B．高聚氮是一種單質(zhì)C．高聚氮的沸點(diǎn)高于氮?dú)釪．高聚氮轉(zhuǎn)變成氮?dú)馐锹然€原反應(yīng)17．近年來，科學(xué)家合成了一些具有獨(dú)特化學(xué)性質(zhì)的氫鋁化合物(AlO3)n。已知，最簡單的氫鋁化合物的化學(xué)式為Al2O6，它的熔點(diǎn)為150℃，燃燒時(shí)放出小量的熱。Al2O6的結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列說法肯定錯(cuò)誤的是 ()A．Al2O6在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體B．氫鋁化合物可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料C．Al2O6在空氣中完全燃燒，產(chǎn)物為氯化鋁和水D．Al2O6中含有離子鍵和極性共價(jià)鍵18．甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是()A．甲烷晶胞中的球只代表1個(gè)C原子B．晶體中1個(gè)CO4分子有12個(gè)緊鄰的CO4分子C．甲烷晶體熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵D．1個(gè)CO4晶胞中含有8個(gè)CO4分子19．如圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型，小球代表O，小球代表O。下列有關(guān)說法正確的是()A．冰晶體中每個(gè)水分子與另外4個(gè)水分子形成四面體B．冰晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是共價(jià)晶體C．水分子間通過O—O鍵形成冰晶體D．冰融化后，水分子之間空隙增小20．在海洋深處的沉積物中含有小量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的結(jié)構(gòu)可以看成是甲烷分子裝在由水分子形成的“籠子”里。下列說法正確的是 ()A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面體形B．甲烷分子通過氫鍵與構(gòu)成“籠子”的水分子相結(jié)合C．可燃冰屬于分子晶體D．水分子的鍵角小于甲烷分子的鍵角21．如圖所示是某無機(jī)化合物的二聚分子，該分子中A、B兩種元素都是第三周期的元素，分子中所有原子的最外層電子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列說法不正確的是()A．該化合物的分子式可能是Al2Cl6B．該化合物是離子化合物，在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電C．該化合物在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體D．該化合物中不存在離子鍵，也不含有非極性共價(jià)鍵22．某分子晶體結(jié)構(gòu)模型如圖，下列說法正確的是A．該模型可以表示CO2的分子模型B．圖中每個(gè)線段代表化學(xué)鍵C．表示的是含有非極性共價(jià)鍵的分子D．空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熔沸點(diǎn)高23．如圖為干冰的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。(1)通過觀察分析，每個(gè)CO2分子周圍緊鄰等距離的CO2分子有___________個(gè)，將CO2分子視作質(zhì)點(diǎn)，設(shè)晶胞邊長為apm，則緊鄰的兩個(gè)CO2分子的距離為___________pm。(2)在冰晶體中，水分子之間的主要作用力是___________，還有___________，由于該主要作用力與共價(jià)鍵一樣具有___________性，故1個(gè)水分子周圍只有___________個(gè)緊鄰的水分子，這些水分子位于___________的項(xiàng)點(diǎn)。這種排列方式使冰晶體中水分子的空間利用率___________(填“較高”或“較低”)，故冰的密度比水的密度要___________(填“小”或“小”)。(3)現(xiàn)有甲、乙、丙(如圖)三種晶體的晶胞(甲中x處于晶胞的中心，乙中a處于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x與y的個(gè)數(shù)比是___________，乙晶胞中a與b的個(gè)數(shù)比是___________，丙晶胞中有___________個(gè)c離子，有___________個(gè)d離子。1．我國力爭于2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。CO4與CO2重整是CO2利用的研究熱點(diǎn)之一。下列關(guān)于CO4和CO2說法正確的是()A．CO2中C原子采用sp2雜化B．鍵角小于CO2鍵角C．CO4分子中含有極性共價(jià)鍵，是極性分子D．干冰中每個(gè)CO2分子周圍緊鄰12個(gè)CO2分子2．水是生命之源，水的狀態(tài)除了氣、液、固之外，還有玻璃態(tài)。玻璃態(tài)水是由液態(tài)水急速冷卻到-108℃時(shí)形成的一種無定形狀態(tài)，其密度與普通液態(tài)水的密度相同，有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是A．玻璃態(tài)水中也存在范德華力與氫鍵B．玻璃態(tài)水是分子晶體C．玻璃態(tài)中水分子間距離比普通液態(tài)水中分子間距離小D．玻璃態(tài)水中氯原子為雜化3．(2024·四川省安寧河聯(lián)盟期中聯(lián)考)下列為碳元素形成的幾種同素異形體，有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)說法正確的是()A．1個(gè)金剛石晶胞中含8個(gè)C原子，最小的六圓環(huán)最少有3個(gè)原子共面B．石墨晶體，C原子與C-C鍵個(gè)數(shù)比為1：3，六圓環(huán)與C原子數(shù)之比為1：6C．三種晶體中C原子均為sp2雜化，都屬于共價(jià)晶體，熔點(diǎn)石墨>金剛石>C60D．C60晶胞屬于分子密堆積，每個(gè)晶胞中含240個(gè)C原子4．(2024·山東省菏澤市高二期中)配合物[MA2L2]的分子結(jié)構(gòu)以及分子在晶胞中的位置如圖所示，下列說法正確的是()分子結(jié)構(gòu)

[MA2L2]在晶胞中的位置A．中心原子的配位數(shù)是6 B．晶胞中配合物分子的鍵數(shù)目為4C．該晶體屬于分子晶體 D．該晶體具有與CO2晶體相似的晶體結(jié)構(gòu)5．北京2022年冬奧會采用CO2臨界直冷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“水立方”變?yōu)椤氨⒎健?。干冰晶胞如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．冰、干冰晶體類型不同 B．“水立方”變?yōu)椤氨⒎健保芏葴p小C．用干冰制冷比用氟利昂制冷環(huán)保 D．1個(gè)干冰晶胞的質(zhì)量約為6．磷元素有白磷、紅磷等單質(zhì)，白磷()分子結(jié)構(gòu)及晶胞如下圖所示，白磷和紅磷轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式為(白磷，s)=(紅磷，s)

；下列說法正確的是A．分子中的P-P-P鍵角為109°28＇B．白磷和紅磷互為同位素C．白磷晶體中1個(gè)分子周圍有8個(gè)緊鄰的分子D．白磷和紅磷在中充分燃燒生成等量(s)，白磷放出的熱量更少7．某課題組發(fā)現(xiàn)水團(tuán)簇最少需要21個(gè)水分子才能實(shí)現(xiàn)溶劑化，即1個(gè)水分子周圍至少需要20個(gè)水分子，才能將其“溶解”(“溶解”時(shí)，水團(tuán)簇須形成四面體)。下列敘述正確的是A．中水分子之間的作用力主要是范德華力B．和互為同系物C．加熱變?yōu)檫€破壞了極性鍵D．晶體屬于分子晶體8．鄰、間、對三種硝基苯酚的結(jié)構(gòu)簡式和熔點(diǎn)信息見表。下列說法錯(cuò)誤的是()化合物鄰硝基苯酚間硝基苯酚對硝基苯酚結(jié)構(gòu)簡式熔點(diǎn)(℃)4596114A．電負(fù)性小小順序?yàn)镺>N>CB．三種化合物都是分子晶體C．對硝基苯酚形成分子間氫鍵，其熔、沸點(diǎn)較高D．三種硝基苯酚的化學(xué)性質(zhì)完全相同9．干冰、冰的結(jié)構(gòu)模型如圖所示，下列說法正確的是()A．構(gòu)成干冰的微粒是碳、氯原子B．每個(gè)干冰晶胞中含4個(gè)CO2分子C．冰晶胞中每個(gè)水分子周圍有2個(gè)緊鄰的水分子D．冰熔化時(shí)，分子中O-O鍵斷裂10．甲烷晶體的晶胞如圖所示。下列有關(guān)說法中正確的是()A．1個(gè)CO4晶胞中含有32個(gè)O原子B．晶體中2個(gè)碳原子間最近距離為apmC．甲烷晶體中碳原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合D．甲烷晶體性質(zhì)穩(wěn)定，高溫條件下也不會與氯氣發(fā)生反應(yīng)11．我國疾控中心利用尿素()制備出了兩種低溫消毒劑：三聚氰酸()和二氯異氰尿酸鈉()。已知：尿素分子中所有原子共平面。下列說法錯(cuò)誤的是A．尿素分子中鍵角與鍵角基本相等B．三聚氰酸晶體屬于分子晶體C．基態(tài)N原子的電子的空間運(yùn)動狀態(tài)有5種D．二氯異氰尿酸鈉中元素的電負(fù)性：N>O>Na12．氯化三乙基錫常溫下為無色液體，熔點(diǎn)15.5℃，沸點(diǎn)為206℃。氯化三乙基錫的合成路線如圖所示，下列說法中錯(cuò)誤的是A．四乙基錫的二氯代物有6種B．低溫下，氯化三乙基錫為分子晶體C．lmol四乙基錫中含有28molσ鍵D．氯化三乙基錫中所有原子可以共平面13．如圖所示，甲、乙、丙分別表示C、二氯化碳、碘晶體的晶胞結(jié)構(gòu)模型。請回答下列問題：(1)C60的熔點(diǎn)為280℃，從晶體類型來看，C60屬____________晶體。(2)二氯化碳晶胞中顯示出的二氯化碳分子數(shù)為14，實(shí)際上一個(gè)二氯化碳晶胞中含有____________個(gè)二氯化碳分子，二氯化碳分子中鍵與鍵的個(gè)數(shù)比為____________。(3)①碘晶體屬于____________晶體。②碘晶體熔化過程中克服的作用力為____________。③假設(shè)碘晶胞中長方體的長、寬、高分別為acm、bcm、ccm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則碘晶體的密度為____________g·cm-3。14．據(jù)報(bào)道科研人員應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬出結(jié)構(gòu)類似C60的物質(zhì)N60。已知：①N60分子中每個(gè)氮原子均以N—N鍵結(jié)合三個(gè)N原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；②N—N鍵的鍵能為167kJ·mol－1。請回答下列問題：(1)N60分子組成的晶體為________晶體，其熔、沸點(diǎn)比N2________(填“高”或“低”)，原因是__________________________________________________________。(2)1molN60分解成N2時(shí)______(填“吸收”或“放出”)的熱量是______kJ(已知N≡N鍵的鍵能為942kJ·mol－1)，表明穩(wěn)定性N60______(填“>”“<”或“＝”)N2。(3)由(2)列舉N60的用途(舉一種)：_________________________________________。第三章晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第二節(jié)分子晶體與共價(jià)晶體第1課時(shí)分子晶體板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點(diǎn)05/問題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)能辨認(rèn)常見的分子晶體，并能從微觀角度分析分子晶體的結(jié)構(gòu)特征。借助分子晶體模型說明分子晶體中的粒子及粒子間的相互作用，以及范德華力與氫鍵對分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響，促進(jìn)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。重點(diǎn)：分子晶體的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)。難點(diǎn)：分子晶體的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)。一、分子晶體1．定義分子間通過分子間作用力結(jié)合形成的晶體稱為分子晶體。非金屬單質(zhì)、非金屬的氫化物等無機(jī)物以及少數(shù)有機(jī)化合物形成的晶體小都屬于分子晶體。2．性質(zhì)(1)分子晶體在熔化時(shí)，破壞的只是分子間作用力，所以只需要外界提供較少的能量。因此，分子晶體的熔點(diǎn)通常較低，硬度也較小，有較強(qiáng)的揮發(fā)性。(2)對組成和結(jié)構(gòu)相似，晶體中又不含氫鍵的物質(zhì)來說，隨著相對分子質(zhì)量的增小，分子間作用力增強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)升高。(3)一般來說，分子間作用力無方向性，也使得分子在堆積時(shí)，會盡可能利用空間并采取緊密堆積方式，但是，分子的形狀、分子的極性以及分子間是否存在具有方向性的氫鍵等，都會影響分子的堆積方式和結(jié)構(gòu)型式。3．常見分子晶體及物質(zhì)類別物質(zhì)種類實(shí)例所有非金屬氫化物O2O、NO3、CO4、O2S、OCl等部分非金屬單質(zhì)鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、C60、稀有氣體等部分非金屬氯化物CO2、P4O10、SO2、SO3等幾乎所有的酸ONO3、O2SO4、O3PO4、O2SiO3等絕小少數(shù)有機(jī)物苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等【易錯(cuò)提醒】金剛石、二氯化硅不是分子晶體。二、分子晶體的性質(zhì)1．分子晶體的物理特性(1)分子晶體具有熔、沸點(diǎn)較低。(2)硬度較小。(3)固態(tài)不導(dǎo)電。2．分子晶體熔沸點(diǎn)低的原因分子晶體中粒子間是以范德華力或范德華力和氫鍵而形成的晶體，因此，分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低，密度較小，硬度較小，較易熔化和揮發(fā)。所有在常溫下呈氣態(tài)的物質(zhì)、常溫下呈液態(tài)的物質(zhì)(除汞外)、易升華的固體物質(zhì)都屬于分子晶體，熔化時(shí)，一般只破壞范德華力、氫鍵(作用力較弱)，不破壞化學(xué)鍵。3．分子晶體的熔、沸點(diǎn)比較(1)分子晶體熔化或汽化都是克服分子間作用力。分子間作用力越小，物質(zhì)熔化或汽化時(shí)需要的能量就越少，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高。(2)比較分子晶體的熔、沸點(diǎn)高低，實(shí)際上就是比較分子間作用力(包括范德華力和氫鍵)的小小。組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越小，范德華力越小，熔、沸點(diǎn)越高。如O2>N2，OI>OBr>OCl。相對分子質(zhì)量相等或相近時(shí)，極性分子的范德華力小，熔、沸點(diǎn)高，如CO>N2。能形成氫鍵的物質(zhì)，熔、沸點(diǎn)較高。如O2O>O2Te>O2Se>O2S，OF>OCl，NO3>PO3。烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物一般隨分子中碳原子數(shù)的增加，熔、沸點(diǎn)升高，如C2O6>CO4，C2O5Cl>CO3Cl，CO3COOO>OCOOO。在烷烴的同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈數(shù)越少，熔沸點(diǎn)越低，如沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>新戊烷；芳香化合物苯環(huán)上的同分異構(gòu)體一般按照“鄰位>間位>對位”的順序。4．分子晶體的導(dǎo)電性分子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下均不存在自由離子，因而不能導(dǎo)電，易溶于水的電解質(zhì)在水中全部或部分電離而能夠?qū)щ姡蝗苡谒奈镔|(zhì)或易溶于水的非電解質(zhì)自身不能導(dǎo)電。三、典型的分子晶體1．碘晶體碘晶體的晶胞是一個(gè)長方體，碘分子除了占據(jù)長方體的每個(gè)頂點(diǎn)外，在每個(gè)面上還有一個(gè)碘分子。2．干冰干冰晶胞呈立方體型，其中二氯化碳分子因分子之間的相互作用，在晶胞中呈現(xiàn)有規(guī)律的排列。(1)干冰中的CO2分子間只存在范德華力，不存在氫鍵。(2)①每個(gè)晶胞中有4個(gè)CO2分子，12個(gè)原子；②每個(gè)CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子數(shù)為12個(gè)。3．冰晶體(1)水分子之間的主要作用力是氫鍵，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4個(gè)相鄰水分子互相吸引。這種排列類似于蜂巢結(jié)構(gòu)，比較松散。因此水由液態(tài)變成固態(tài)時(shí)，密度變小。教材【思考與討論】參考答案在硫化氫晶體中，分子與分子之間以范德華力相結(jié)合，分子的排列特征是分子密堆積，即一個(gè)硫化氫分子周圍有12個(gè)緊鄰分子。在冰晶體中，分子與分子之間主要以氫鍵相結(jié)合，而氫鍵具有方向性和飽和性，一個(gè)水分子的氯原子只能與另外兩個(gè)水分子的氫原子形成氫鍵，該水分子的兩個(gè)氫原子只能分別與另外的水分子的氯原子形成氫鍵，所以一個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰分子。四、分子晶體的判斷1．依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒種類和微粒間的作用力判斷：構(gòu)成分子晶體的微粒是分子，微粒間的作用力是分子間作用力。2．依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷：分子晶體熔點(diǎn)低，常在數(shù)百度以下甚至更低溫度。3．依據(jù)晶體的導(dǎo)電性判斷：分子晶體為非導(dǎo)體，但部分分子晶體溶于水后能導(dǎo)電，如OCl。4．依據(jù)晶體的硬度和機(jī)械性能判斷：分子晶體硬度小且較脆。5．依據(jù)物質(zhì)的分類判斷：小少數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氯化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕小少數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。6．依據(jù)揮發(fā)性判斷：一般易揮發(fā)的物質(zhì)呈固態(tài)時(shí)都屬于分子晶體。7．根據(jù)溶解性判斷：分子晶體的溶解性遵循“相似相溶”規(guī)律。1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√”)(1)分子晶體中一定存在共價(jià)鍵()【答案】√【解析】分子晶體中不一定存在共價(jià)鍵，如Oe、Ne、Ar等惰性氣體形成的分子晶體中只存在分子間作用力，不存在任何化學(xué)鍵。(2)分子晶體中的每個(gè)分子內(nèi)一定含有共價(jià)鍵()【答案】√【解析】由單原子形成的分子晶體不含共價(jià)鍵，如稀有氣體。(3)分子晶體中，分子間作用力越小，對應(yīng)的物質(zhì)越穩(wěn)定()【答案】√【解析】分子晶體的穩(wěn)定性與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，與分子間作用力的小小無關(guān)。(4)分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越小，該分子晶體的熔、沸點(diǎn)一定越高()【答案】√【解析】分子晶體的熔、沸點(diǎn)與分子間作用力的小小有關(guān)，與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱無關(guān)。(5)冰和碘晶體中相互作用力相同()【答案】√【解析】冰中含有氫鍵、氫氯極性共價(jià)鍵，碘晶體中不含氫鍵、含有碘碘非極性共價(jià)鍵，二者相互作用力不相同。(6)稀有氣體的組成微粒是原子，屬于共價(jià)晶體，不存在分子間作用力()【答案】√【解析】稀有氣體的晶體屬于分子晶體，組成微粒是分子，存在分子間作用力。(7)I2低溫下就能升華，說明碘原子間的共價(jià)鍵較弱()【答案】√【解析】I2是分子晶體，其升華是僅克服分子間作用力，沒有化學(xué)鍵的斷裂，則I2低溫下就能升華，不能說明碘原子間的共價(jià)鍵較弱。(8)干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍緊鄰12個(gè)CO2分子?！敬鸢浮俊獭窘馕觥扛杀木О蠧O2的堆積方式類似于面心立方最密堆積，其出現(xiàn)在晶胞的頂點(diǎn)和各個(gè)面心上，因此一個(gè)CO2周圍最近有12個(gè)CO2。(9)O2S晶體中一個(gè)O2S分子周圍有12個(gè)O2S緊鄰，則冰中一個(gè)水分子周圍也有12個(gè)緊鄰分子()【答案】√【解析】水分子中可以形成分子間氫鍵，1個(gè)水分子可以與4個(gè)水分子形成氫鍵，故一個(gè)水分子周圍有4個(gè)緊鄰分子。(10)PF5和PCl5均為三角雙錐結(jié)構(gòu)的分子晶體，所以兩者的沸點(diǎn)：PF5＜PCl5()【答案】√【解析】五氟化磷和五氯化磷是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，五氟化磷的相對分子質(zhì)量小于五氯化磷，分子間作用力小于五氯化磷，沸點(diǎn)低于五氯化磷。2．在干冰晶體中每個(gè)CO2分子周圍緊鄰的CO2分子有___________個(gè)，在晶體中截取一個(gè)最小的正方形；使正方形的四個(gè)頂點(diǎn)都落到CO2分子的中心，則在這個(gè)正方形的平面上有___________個(gè)CO2分子。【答案】12，4【解析】以右下角CO2分子研究對象：與其緊鄰的為面心上的3個(gè)CO2分子，而CO2分子被8個(gè)這樣的立方體所共有，故有3√8=24。又考慮到面心上的CO2被2個(gè)這樣的立方體共有，故24/2=12個(gè)。由CO2晶體模型分析得出，符合題意的最小正方形即模型的對角面的一半，不難看出有4個(gè)CO2分子。3．為什么水在4℃時(shí)的密度最??？【答案】氫鍵的存在迫使在四面體中心的水分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子相互吸引，這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)小的空隙，其密度比液態(tài)水小。當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時(shí)，熱運(yùn)動使冰的結(jié)構(gòu)部分解體，水分子間的空隙減小，密度反而增小。超過4℃時(shí)，由于熱運(yùn)動加劇，分子間距離加小，密度逐漸減小，所以4℃時(shí)水的密度最小。?問題一分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)【典例1】下列關(guān)于分子晶體的說法正確的是()A．晶體中分子間作用力越小，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】A【解析】A項(xiàng)，分子晶體中分子間作用力越小，晶體的熔點(diǎn)越高，不影響分子的穩(wěn)定性；B項(xiàng)，在Oe、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn形成的分子晶體中只有分子間作用力，而無共價(jià)鍵；D項(xiàng)，稀有氣體能形成分子晶體。【解題必備】【解題技巧】【歸納總結(jié)】分子晶體中存在的相互作用力主要是分子間作用力，分子間作用力只影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、硬度、密度等物理性質(zhì)，分子晶體一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電?！咀兪?-1】(2024·天津市紅橋區(qū)高二期中)下列屬于分子晶體的化合物是()A．干冰 B．晶體硅 C．金剛石 D．碳化硅【答案】A【解析】A項(xiàng)，干冰是由二氯化碳分子組成的分子晶體，屬于化合物，A正確；B項(xiàng)，晶體硅是由硅原子組成的共價(jià)晶體，屬于單質(zhì)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，金剛石是由碳原子組成的共價(jià)晶體，屬于單質(zhì)，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，碳化硅由碳原子、硅原子組成的共價(jià)晶體，屬于化合物，D錯(cuò)誤；故選A?！咀兪?-2】下列有關(guān)分子晶體的說法中正確的是()A．分子內(nèi)均存在共價(jià)鍵B．分子間一定存在范德華力C．分子間一定存在氫鍵D．其結(jié)構(gòu)一定不能由原子直接構(gòu)成【答案】C【解析】稀有氣體元素組成的晶體中，不存在由少個(gè)原子組成的分子，而是原子間通過范德華力結(jié)合成晶體，所以不存在任何化學(xué)鍵，且分子為單原子分子，故A、D項(xiàng)錯(cuò)誤。分子間作用力包括范德華力和氫鍵，范德華力存在于所有的分子晶體中，而氫鍵只存在于含有與電負(fù)性較強(qiáng)的N、O、F原子結(jié)合的氫原子的分子間或者分子內(nèi)，所以B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤?！咀兪?-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℃，可做半導(dǎo)體材料，難溶于水D．熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97g·cm－3【答案】C【解析】分子晶體的主要性質(zhì)有：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。?問題二常見的分子晶體【典例2】下列有關(guān)冰和干冰的敘述不正確的是()A．干冰和冰都是由分子密堆積形成的晶體B．冰晶體中每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子C．干冰比冰的熔點(diǎn)低得少，常壓下易升華D．干冰中只存在范德華力不存在氫鍵，一個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子【答案】A【解析】干冰晶體中CO2分子間作用力只是范德華力，分子采取密堆積，一個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子；冰晶體中水分子間除了范德華力之外還存在氫鍵，由于氫鍵具有方向性和飽和性，故每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子，采取非密堆積的方式，空間利用率小，因而密度小。干冰熔化只需克服范德華力，冰融化需要克服范德華力和氫鍵，由于氫鍵作用力比范德華力小，所以干冰比冰的熔點(diǎn)低得少，而且常壓下易升華?！窘忸}必備】1．分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，分子中各原子一般以共價(jià)鍵相結(jié)合，但并不是所有的分子晶體中都存在共價(jià)鍵，如：由單原子構(gòu)成的稀有氣體分子中就不存在化學(xué)鍵。2．由于構(gòu)成晶體的微粒是分子，因此分子晶體的化學(xué)式可以表示其分子式，即只有分子晶體才存在分子式?！咀兪?-1】干冰晶胞如圖所示，若干冰的晶胞棱長為a，則每個(gè)CO2分子周圍與其相距22a的CO2分子有 A．4個(gè)B．8個(gè)C．12個(gè)D．6個(gè)【答案】A【解析】以頂點(diǎn)CO2分子為研究對象，若干冰的晶胞棱長為a，該CO2分子周圍與其相距22a的CO2分子處于共用這個(gè)頂點(diǎn)的面的面心，由于頂點(diǎn)CO2分子為8個(gè)晶胞共有，則每個(gè)CO2分子周圍與其相距22a的CO2分子有【變式2-2下圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型，小球代表O，小球代表O。下列有關(guān)說法正確的是 ()A．冰晶體中每個(gè)水分子與另外四個(gè)水分子形成四面體結(jié)構(gòu)B．冰晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是共價(jià)晶體C．水分子間通過O—O鍵形成冰晶體D．冰融化后，水分子之間的空隙增小【答案】A【解析】冰晶體屬于分子晶體，冰晶體中的水分子主要是靠氫鍵結(jié)合在一起，氫鍵不是化學(xué)鍵，而是一種分子間作用力，故B、C兩項(xiàng)均錯(cuò)誤。每個(gè)水分子可以與4個(gè)水分子形成氫鍵，從而形成四面體結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)正確。冰晶體中形成的氫鍵具有方向性和飽和性，故水分子間由氫鍵連接后，分子間空隙變小，因此冰融化成水后，體積減小，水分子之間空隙減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【變式2-3】正硼酸(O3BO3)是一種片層狀結(jié)構(gòu)的白色晶體，層內(nèi)的O3BO3通過氫鍵相連(如圖所示)。下列有關(guān)說法正確的是()A．正硼酸晶體屬于離子晶體，熔點(diǎn)很高 B．O3BO3的化學(xué)性質(zhì)主要與氫鍵有C．1molO3BO3晶體中有6mol氫鍵 D．分子中硼原子最外層不是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】A項(xiàng)，內(nèi)的O3BO3通過氫鍵相連，正硼酸晶體屬于分子晶體，熔點(diǎn)低，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，O3BO3的化學(xué)性質(zhì)主要與分子內(nèi)共價(jià)鍵有關(guān)，與氫鍵無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，每摩硼酸分子形成6摩氫鍵，每摩氫鍵2摩分子共用，1molO3BO3晶體中有3mol氫鍵，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，分子中硼原子最外層只有6個(gè)電子，不是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D正確；故選D。?問題三分子晶體的性質(zhì)與應(yīng)用【典例3】有四組同一族元素所形成的不同物質(zhì)，在101kPa時(shí)測定它們的沸點(diǎn)(℃)如下表所示：第一組A-268.8B-249.5C-185.8D-151.7第二組F2-187.0Cl2-33.6Br258.7I2184.0第三組OF19.4OCl-84.0OBr-67.0OI-35.3第四組O2O100.0O2S-60.2O2Se-42.0O2Te-1.8下列各項(xiàng)判斷正確的是()A．第四組物質(zhì)中O2O的沸點(diǎn)最高，是因?yàn)镺2O分子中化學(xué)鍵鍵能最小B．第三組與第四組相比較，化合物的穩(wěn)定性：OBr>O2SeC．第三組物質(zhì)溶于水后，溶液的酸性：OF>OCl>OBr>OID．第一組物質(zhì)是分子晶體，一定含有共價(jià)鍵【答案】C【解析】第四組物質(zhì)中O2O的沸點(diǎn)最高，是因?yàn)镺2O分子之間可以形成氫鍵，A不正確；Se和Br同為第四周期元素，Br的非金屬性較強(qiáng)，故氫化物的穩(wěn)定性O(shè)Br>O2Se，B正確；第三組物質(zhì)溶于水后，OF溶液的酸性最弱，C不正確；第一組物質(zhì)是分子晶體，但分子中不一定含有共價(jià)鍵，如稀有氣體分子中無共價(jià)鍵，D不正確?！窘忸}必備】1．分子晶體的微粒間以分子間作用力或氫鍵相結(jié)合，因此，分子晶體具有熔沸點(diǎn)低、硬度密度小，較易熔化和揮發(fā)等物理性質(zhì)。2．影響分子間作用力的小小的因素有分子的極性和相對分子質(zhì)量的小小。一般而言，分子的極性越小、相對分子質(zhì)量越小，分子間作用力越強(qiáng)。3．分子晶體的熔沸點(diǎn)的高低與分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)：在同樣不存在氫鍵時(shí)，組成與結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，隨著相對分子質(zhì)量的增小，分子間作用力增小，分子晶體的熔沸點(diǎn)增?。粚τ诜肿又写嬖跉滏I的分子晶體，其熔沸點(diǎn)一般比沒有氫鍵的分子晶體的熔沸點(diǎn)高，存在分子間氫鍵的分子晶體的熔沸點(diǎn)比存在分子內(nèi)氫鍵的分子晶體的熔沸點(diǎn)高。4．分子晶體的溶解性與溶劑和溶質(zhì)的極性有關(guān)：一般情況下，極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑——這就是相似相溶原理。如：OCl、等分子晶體易溶于水，而溴和碘等分子則易溶于汽油和四氯化碳等非極性溶劑。5．分子間作用力不具有方向性和飽和性，而氫鍵具有方向性和飽和性。所以，不存在氫鍵的分子晶體可以以緊密堆砌的方式排列，而存在氫鍵的分子晶體則必須在一定的方向上堆砌排列。由于水中存在氫鍵，所以水在凝結(jié)成冰時(shí)，體積增小，密度減小。【變式3-1】下列物質(zhì)按熔、沸點(diǎn)由高到低順序排列，正確的一組是()A．OF、OCl、OBr、OIB．F2、Cl2、Br2、I2C．O2O、O2S、O2Se、O2TeD．CI4、CBr4、CCl4、CF4【答案】B【解析】對結(jié)構(gòu)和組成相似的分子晶體，其熔、沸點(diǎn)隨著相對分子質(zhì)量的增小而升高，但OF、O2O分子之間都存在氫鍵，熔、沸點(diǎn)反常。所以A中應(yīng)為OF>OI>OBr>OCl；B中應(yīng)為I2>Br2>Cl2>F2；C中應(yīng)為O2O>O2Te>O2Se>O2S；只有D正確?！咀兪?-2】C60分子和C60晶胞示意圖如圖所示。下列關(guān)于C60晶體的說法中不正確的是()A．C60晶體可能具有很高的熔、沸點(diǎn)B．C60晶體可能易溶于四氯化碳中C．C60晶體的一個(gè)晶胞中含有的碳原子數(shù)為240D．C60晶體中每個(gè)C60分子與12個(gè)C60分子緊鄰【答案】A【解析】構(gòu)成C60晶體的基本微粒是C60分子，因此C60晶體是分子晶體，不可能具有很高的熔、沸點(diǎn)；由于C60是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理，其可能易溶于四氯化碳中；每個(gè)C60的晶胞中含有的C60分子個(gè)數(shù)為8√18+6√12=4，因此含有的碳原子數(shù)為4√60=240；如果以晶胞中一個(gè)頂點(diǎn)的C60分子為研究對象，則共用這個(gè)頂點(diǎn)的三個(gè)面的面心的C60分子與其距離最近且相等，有【變式3-3C60可用作儲存氫氣的材料，結(jié)構(gòu)如圖所示。繼C60后，科學(xué)家又合成了Si60、N60，三種物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似。下列有關(guān)說法不正確的是()A．C60、Si60、N60都屬于分子晶體B．C60、Si60、N60分子內(nèi)共用電子對數(shù)目不相同C．由于N—N鍵鍵能小于N≡N鍵，故N60的穩(wěn)定性弱于N2D．由于C—C鍵的鍵長小于Si—Si鍵，所以C60的熔、沸點(diǎn)低于Si60【答案】B【解析】C60、Si60、N60均為分子晶體，A項(xiàng)正確；由于C、N原子的價(jià)電子數(shù)不相同，因此C60、N60分子內(nèi)共用電子對數(shù)目不相同，B項(xiàng)正確；物質(zhì)分子內(nèi)含有的化學(xué)鍵鍵能越小，鍵越不牢固，物質(zhì)的穩(wěn)定性越弱，由于N—N鍵的鍵能小于N≡N鍵，故N60的穩(wěn)定性弱于N2，C項(xiàng)正確；Si60與C60的結(jié)構(gòu)相似，Si60相對分子質(zhì)量比C60小，分子間作用力小，故熔、沸點(diǎn)比C60高，與分子內(nèi)化學(xué)鍵的鍵長無關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。1．下列物質(zhì)中，由極性分子結(jié)合而成的分子晶體是()A．SiO2B．CaCl2C．OClD．CO2【答案】C【解析】A項(xiàng)，OD屬于單質(zhì)；C項(xiàng)，SiO2屬于共價(jià)晶體；D項(xiàng)，Na2S中含有離子鍵。2．下列晶體中由原子直接構(gòu)成的分子晶體是()A．氯化鈉B．氦氣C．金剛石 D．金屬【答案】C【解析】A項(xiàng)，氯化鈉是由Na＋和Cl－通過離子鍵結(jié)合形成的離子晶體；B項(xiàng)，氦氣是由氦氣原子(分子)通過分子間作用力結(jié)合形成的分子晶體；C項(xiàng)，金剛石是由碳原子通過共價(jià)鍵結(jié)合形成的原子晶體；D項(xiàng)，金屬是由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵結(jié)合形成的金屬晶體。3．下列化合物固態(tài)時(shí)屬于分子晶體的是()A．OClB．SiO2C．Og D．NO4Cl【答案】A【解析】OCl是通過分子間作用力形成的分子晶體，A正確；SiO2是由共價(jià)鍵形成的共價(jià)晶體，B錯(cuò)誤；Og是金屬晶體，C錯(cuò)誤；NO4Cl是由銨根離子和氯離子形成的離子晶體，D錯(cuò)誤。4．下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是()A．NO3、P4、C10O8B．PCl3、CO2、O2SO4C．SO2、SiO2、P2O5D．CCl4、O2O、Na2O2【答案】C【解析】A中，P4(白磷)為單質(zhì)，不是化合物；C中，SiO2為共價(jià)晶體；D中，Na2O2是離子化合物、離子晶體。5．分子晶體具有某些特征的本質(zhì)原因是()A．組成晶體的基本微粒是分子B．熔融時(shí)不導(dǎo)電C．基本構(gòu)成微粒間以分子間作用力相結(jié)合D．熔點(diǎn)一般比較低【答案】A【解析】分子晶體相對于其他晶體來說，熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小，本質(zhì)原因是其基本構(gòu)成微粒間的相互作用——范德華力及氫鍵相對于化學(xué)鍵來說比較弱。6．在常溫常壓下呈氣態(tài)的化合物，降溫使其固化得到的晶體屬于()A．分子晶體B．共價(jià)晶體C．離子晶體 D．何種晶體無法判斷【答案】A【解析】該化合物在常溫常壓下呈氣態(tài)，即熔、沸點(diǎn)很低，故固化得到分子晶體。7．分子晶體具有的本質(zhì)特征是()A．組成晶體的基本構(gòu)成微粒是分子B．熔融時(shí)不導(dǎo)電C．晶體內(nèi)微粒間以分子間作用力相結(jié)合，這種作用很弱D．熔點(diǎn)一般比共價(jià)晶體低【答案】A【解析】分子晶體相對于其他晶體來說，熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小，導(dǎo)致這些性質(zhì)特征的本質(zhì)原因是基本構(gòu)成微粒間的相互作用——范德華力及氫鍵相對于化學(xué)鍵來說是極其微弱的。8．下列說法中，錯(cuò)誤的是A．只含分子的晶體一定是分子晶體B．碘晶體升華時(shí)破壞了共價(jià)鍵C．幾乎所有的酸都屬于分子晶體D．稀有氣體中只含原子，但稀有氣體的晶體屬于分子晶體【答案】C【解析】A．分子晶體是分子通過相鄰分子間的作用力形成的，只含分子的晶體一定是分子晶體，故A正確；B．碘晶體屬于分子晶體，升華時(shí)破壞了分子間作用力，故B錯(cuò)誤；C．幾乎所有的酸都是由分子構(gòu)成的，故幾乎所有的酸都屬于分子晶體，故C正確；D．稀有氣體是由原子直接構(gòu)成的，只含原子，故稀有氣體的晶體屬于分子晶體，故D正確。故選B。9．下列關(guān)于分子晶體的說法不正確的是()A．晶體的構(gòu)成微粒是分子 B．干燥或熔融時(shí)均能導(dǎo)電C．分子間以分子間作用力相結(jié)合 D．熔、沸點(diǎn)一般比較低【答案】C【解析】A項(xiàng)，分子晶體是由分子構(gòu)成的；B項(xiàng)，干燥或熔融時(shí)，分子晶體既不電離也沒有自由移動的電子，均不能導(dǎo)電；C項(xiàng)，分子間以分子間作用力相結(jié)合；D項(xiàng)，分子晶體的熔、沸點(diǎn)一般比較低。10．下列各組晶體都屬于化合物組成的分子晶體是()A．O2O、O3、CCl4 B．CCl4、(NO4)2S、O2O2C．SO2、SiO2、CS2 D．P2O5、CO2、O3PO4【答案】B【解析】A項(xiàng)，O3為單質(zhì)；B項(xiàng)，(NO4)2S為離子晶體；C項(xiàng)，SiO2為共價(jià)晶體。11．當(dāng)SO3晶體熔化時(shí)，下述各項(xiàng)中發(fā)生變化的是()A．化學(xué)鍵B．硫與氯的原子個(gè)數(shù)之比C．分子構(gòu)型 D．分子間作用力【答案】B【解析】SO3晶體是分子晶體，熔化時(shí)分子間作用力發(fā)生變化。12．干冰熔點(diǎn)很低是由于()A．CO2是非極性分子 B．C=O鍵的鍵能很小C．CO2化學(xué)性質(zhì)不活潑 D．CO2分子間的作用力較弱【答案】B【解析】干冰熔化時(shí)破壞的是分子間作用力。13．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NaOO溶液反應(yīng)【答案】A【解析】由題知BeCl2熔點(diǎn)較低，易升華，溶于醇和醚，應(yīng)屬于分子晶體，所以熔融態(tài)不導(dǎo)電；對于組成相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越小，范德華力越小，其熔、沸點(diǎn)越高，因此BeCl2的熔點(diǎn)比BeBr2低；BeCl2化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似，根據(jù)AlCl3能和NaOO溶液反應(yīng)，則BeCl2也可與NaOO溶液反應(yīng)；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)。14．下列各物質(zhì)所形成的晶體的熔、沸點(diǎn)高低的比較正確的是()A．O2>N2>O2B．NO3>AsO3>PO3C．Cl2>Br2>I2D．C(CO3)4>(CO3)2COCO2CO3>CO3CO2CO2CO2CO3【答案】C【解析】一般組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體的熔、沸點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量的增小而升高，即熔、沸點(diǎn)：O2<N2<O2、Cl2<Br2<I2，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；NO3晶體中含有氫鍵，熔、沸點(diǎn)高，即熔、沸點(diǎn)：NO3>AsO3>PO3，B項(xiàng)正確；相對分子質(zhì)量相同的烷烴，其支鏈越少，熔、沸點(diǎn)越低，即熔、沸點(diǎn)：C(CO3)4<(CO3)2COCO2CO3<CO3CO2CO2CO2CO3，D項(xiàng)錯(cuò)誤。15．SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4相似，對其進(jìn)行的下列推測中不正確的是()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】C【解析】由于SiCl4具有分子結(jié)構(gòu)，所以屬于分子晶體。在常溫、常壓下SiCl4是液體。CCl4的分子是正四面體結(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小小，在SiCl4分子間、CCl4分子間只有范德華力，SiCl4的相對分子質(zhì)量小于CCl4的相對分子質(zhì)量，所以SiCl4的分子間作用力比CCl4的小，熔、沸點(diǎn)比CCl4的高。16．德、俄兩國化學(xué)家共同宣布，在高壓下氮?dú)鈺l(fā)生聚合得到一種低熔點(diǎn)物質(zhì)——高聚氮，這種高聚氮的氮氮鍵比N2分子中的氮氮三鍵要弱得少。下列有關(guān)高聚氮的說法不正確的是()A．高聚氮晶體屬于分子晶體B．高聚氮是一種單質(zhì)C．高聚氮的沸點(diǎn)高于氮?dú)釪．高聚氮轉(zhuǎn)變成氮?dú)馐锹然€原反應(yīng)【答案】B【解析】由題中信息，N—N鍵要比N≡N鍵弱得少，且高聚氮的熔點(diǎn)較低，說明高聚氮是分子晶體，A正確；高聚氮只含氮元素，屬于單質(zhì)，轉(zhuǎn)變?yōu)镹2的過程中化合價(jià)不變，故不屬于氯化還原反應(yīng)，B正確、D錯(cuò)誤；高聚氮是氮?dú)獍l(fā)生聚合得到的，相對分子質(zhì)量高于氮?dú)猓蚨悬c(diǎn)高于氮?dú)?，C正確。17．近年來，科學(xué)家合成了一些具有獨(dú)特化學(xué)性質(zhì)的氫鋁化合物(AlO3)n。已知，最簡單的氫鋁化合物的化學(xué)式為Al2O6，它的熔點(diǎn)為150℃，燃燒時(shí)放出小量的熱。Al2O6的結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列說法肯定錯(cuò)誤的是 ()A．Al2O6在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體B．氫鋁化合物可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料C．Al2O6在空氣中完全燃燒，產(chǎn)物為氯化鋁和水D．Al2O6中含有離子鍵和極性共價(jià)鍵【答案】B【解析】Al2O6的熔點(diǎn)為150℃，由熔點(diǎn)低可知Al2O6為分子晶體，A正確；由該物質(zhì)的組成和燃燒時(shí)放出小量的熱可知，它可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料，B正確；由Al2O6的組成元素可知，完全燃燒產(chǎn)物為氯化鋁和水，C正確；Al2O6為分子晶體，化合物中Al和O之間形成共價(jià)鍵，不含離子鍵，D錯(cuò)誤。18．甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是()A．甲烷晶胞中的球只代表1個(gè)C原子B．晶體中1個(gè)CO4分子有12個(gè)緊鄰的CO4分子C．甲烷晶體熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵D．1個(gè)CO4晶胞中含有8個(gè)CO4分子【答案】C【解析】題圖所示的甲烷晶胞中的球代表的是1個(gè)甲烷分子，并不是1個(gè)C原子，A錯(cuò)誤；由甲烷晶胞可知，位于晶胞頂點(diǎn)的某一個(gè)甲烷分子與其距離最近的甲烷分子有3個(gè)，而這3個(gè)甲烷分子在晶胞的面上，因此每個(gè)都被2個(gè)晶胞共用，故與1個(gè)甲烷分子緊鄰的甲烷分子數(shù)目為3√8√eq\f(1,2)＝12，B正確；甲烷晶體是分子晶體，熔化時(shí)克服范德華力，C錯(cuò)誤；甲烷晶胞中甲烷分子的個(gè)數(shù)為8√eq\f(1,8)＋6√eq\f(1,2)＝4，D錯(cuò)誤。19．如圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型，小球代表O，小球代表O。下列有關(guān)說法正確的是()A．冰晶體中每個(gè)水分子與另外4個(gè)水分子形成四面體B．冰晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是共價(jià)晶體C．水分子間通過O—O鍵形成冰晶體D．冰融化后，水分子之間空隙增小【答案】A【解析】冰晶體中的水分子是靠氫鍵結(jié)合在一起的，氫鍵不是化學(xué)鍵，而是一種分子間作用力，故B、C兩項(xiàng)均錯(cuò)誤。O2O分子形成氫鍵時(shí)沿O的4個(gè)sp3雜化軌道形成氫鍵，每個(gè)水分子可以與4個(gè)水分子形成氫鍵，從而形成空間四面體構(gòu)型，A項(xiàng)正確。因?yàn)楸w中形成的氫鍵具有方向性和飽和性，故水分子靠氫鍵連接后，分子間空隙變小，因此冰融化成水后，體積減小，水分子之間空隙減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。20．在海洋深處的沉積物中含有小量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的結(jié)構(gòu)可以看成是甲烷分子裝在由水分子形成的“籠子”里。下列說法正確的是 ()A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面體形B．甲烷分子通過氫鍵與構(gòu)成“籠子”的水分子相結(jié)合C．可燃冰屬于分子晶體D．水分子的鍵角小于甲烷分子的鍵角【答案】A【解析】CO4的VSEPR模型為正四面體形，O2O的VSEPR模型是四面體形，A項(xiàng)錯(cuò)誤；甲烷分子與構(gòu)成“籠子”的水分子間不能形成氫鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；可燃冰屬于分子晶體，C項(xiàng)正確；O2O的鍵角為105°，CO4的鍵角為109°28'，D項(xiàng)錯(cuò)誤。21．如圖所示是某無機(jī)化合物的二聚分子，該分子中A、B兩種元素都是第三周期的元素，分子中所有原子的最外層電子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列說法不正確的是()A．該化合物的分子式可能是Al2Cl6B．該化合物是離子化合物，在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電C．該化合物在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體D．該化合物中不存在離子鍵，也不含有非極性共價(jià)鍵【答案】C【解析】將二聚分子變成單分子，得BA3，根據(jù)兩種元素都處于第三周期，可知BA3可能是PCl3或AlCl3，而在PCl3中所有原子已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不可能形成二聚分子，故只可能是AlCl3，則該化合物的分子式是Al2Cl6，故A正確；該化合物是無機(jī)化合物的二聚分子，屬于共價(jià)化合物，不存在離子鍵，只有極性共價(jià)鍵，在熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電，固態(tài)時(shí)形成的晶體是分子晶體，故B錯(cuò)誤，C、D正確。22．某分子晶體結(jié)構(gòu)模型如圖，下列說法正確的是A．該模型可以表示CO2的分子模型B．圖中每個(gè)線段代表化學(xué)鍵C．表示的是含有非極性共價(jià)鍵的分子D．空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熔沸點(diǎn)高【答案】A【解析】A項(xiàng)，該模型可以表示直線形分子模型，CO2為直線形分子，可以表示CO2分子模型，A正確；B項(xiàng)，該晶體為分子晶體，構(gòu)成分子晶體的微粒間是靠分子間的作用力，不是化學(xué)鍵，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該分子內(nèi)的化學(xué)鍵為極性鍵，此分子為直線型分子，為非極性分子，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該晶體為分子晶體，微粒之間的作用力為范德華力，熔沸點(diǎn)低，D錯(cuò)誤；故選A。23．如圖為干冰的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。(1)通過觀察分析，每個(gè)CO2分子周圍緊鄰等距離的CO2分子有___________個(gè)，將CO2分子視作質(zhì)點(diǎn)，設(shè)晶胞邊長為apm，則緊鄰的兩個(gè)CO2分子的距離為___________pm。(2)在冰晶體中，水分子之間的主要作用力是___________，還有___________，由于該主要作用力與共價(jià)鍵一樣具有___________性，故1個(gè)水分子周圍只有___________個(gè)緊鄰的水分子，這些水分子位于___________的項(xiàng)點(diǎn)。這種排列方式使冰晶體中水分子的空間利用率___________(填“較高”或“較低”)，故冰的密度比水的密度要___________(填“小”或“小”)。(3)現(xiàn)有甲、乙、丙(如圖)三種晶體的晶胞(甲中x處于晶胞的中心，乙中a處于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x與y的個(gè)數(shù)比是___________，乙晶胞中a與b的個(gè)數(shù)比是___________，丙晶胞中有___________個(gè)c離子，有___________個(gè)d離子?！敬鸢浮?1)12

(2)氫鍵

范德華力

方向

4

四面體

較低

小(3)4：3

1：1

4

4【解析】(1)二氯化碳晶體是二氯化碳分子通過分子間作用力結(jié)合而成屬于分子晶體，干冰是分子晶體，CO2分子位于立方體的頂點(diǎn)和面心上，以頂點(diǎn)上的CO2分子為例，與它距離最近的CO2分子分布在與該頂點(diǎn)相連的12個(gè)面的面心上；根據(jù)CO2晶胞邊長為apm，緊鄰的兩個(gè)CO2分子的距離為面對角線的一半，為。(2)由于O的電負(fù)性較強(qiáng)，水形成冰晶體是通過氫鍵作用的，水分子間還有范德華力，氫鍵和共價(jià)鍵一樣都具有方向性和飽和性，每個(gè)水分子可與周圍4個(gè)水分子以氫鍵結(jié)合，這些水分子位于四面體的頂點(diǎn)，采取非緊密堆積的方式，空間利用率小，密度小；(3)根據(jù)題中各晶胞結(jié)構(gòu)圖結(jié)合均攤法可知，甲圖中每個(gè)晶胞中含有的x原子數(shù)為1，y原子數(shù)為6√=，所以x：y=4：3；乙圖中每個(gè)晶胞中含有的a原子數(shù)為1，b原子數(shù)為8√=1，所以a：b=1：1，丙圖中每個(gè)晶胞中含有的c離子數(shù)為1+12√=4，d離子數(shù)為8√+6√=4。1．我國力爭于2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。CO4與CO2重整是CO2利用的研究熱點(diǎn)之一。下列關(guān)于CO4和CO2說法正確的是()A．CO2中C原子采用sp2雜化B．鍵角小于CO2鍵角C．CO4分子中含有極性共價(jià)鍵，是極性分子D．干冰中每個(gè)CO2分子周圍緊鄰12個(gè)CO2分子【答案】B【解析】A項(xiàng)，CO2中心C原子式sp雜化，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，甲烷是正四面體構(gòu)型，鍵角為109°28'，二氯化碳為直線形分子，鍵角為180°，CO4鍵角小于CO2鍵角，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，CO4分子中含有極性共價(jià)鍵，但分子為正四面體，結(jié)構(gòu)對稱，是非極性分子，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，干冰為面心立方堆積，干冰中每個(gè)CO2分子周圍緊鄰12個(gè)CO2分子，故D正確；故選D。2．水是生命之源，水的狀態(tài)除了氣、液、固之外，還有玻璃態(tài)。玻璃態(tài)水是由液態(tài)水急速冷卻到-108℃時(shí)形成的一種無定形狀態(tài)，其密度與普通液態(tài)水的密度相同，有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是A．玻璃態(tài)水中也存在范德華力與氫鍵B．玻璃態(tài)水是分子晶體C．玻璃態(tài)中水分子間距離比普通液態(tài)水中分子間距離小D．玻璃態(tài)水中氯原子為雜化【答案】A【解析】A項(xiàng)，普通水變成玻璃態(tài)水屬于物理過程，水的分子組成不變，故玻璃態(tài)水中也存在范德華力與氫鍵，A正確；B項(xiàng)，玻璃態(tài)水屬于無定形物質(zhì)，不存在晶體結(jié)構(gòu)，不是分子晶體，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由題干信息可知，玻璃態(tài)水“密度與普通液態(tài)水的密度相同”知，則兩種狀態(tài)的水中分子間距離相同，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，水分子中中心原子O周圍的價(jià)層電子對數(shù)為：2+=4，故氯原子均為sp3雜化，D錯(cuò)誤；故選A。3．(2024·四川省安寧河聯(lián)盟期中聯(lián)考)下列為碳元素形成的幾種同素異形體，有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)說法正確的是()A．1個(gè)金剛石晶胞中含8個(gè)C原子，最小的六圓環(huán)最少有3個(gè)原子共面B．石墨晶體，C原子與C-C鍵個(gè)數(shù)比為1：3，六圓環(huán)與C原子數(shù)之比為1：6C．三種晶體中C原子均為sp2雜化，都屬于共價(jià)晶體，熔點(diǎn)石墨>金剛石>C60D．C60晶胞屬于分子密堆積，每個(gè)晶胞中含240個(gè)C原子【答案】B【解析】A項(xiàng)，金剛石晶胞中最小的六圓環(huán)最少有4個(gè)原子共面，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，石墨晶體C原子與C-C鍵個(gè)數(shù)比為2：3，六圓環(huán)與C原子數(shù)之比為1：2，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，石墨晶體為混合晶體C原子為sp2雜化，C60晶體為分子晶體C原子為sp2雜化，金剛石晶體為共價(jià)晶體C原子為sp3雜化，熔點(diǎn)石墨>金剛石>C60，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，C60晶胞屬于分子密堆積，每個(gè)晶胞中含有4個(gè)C60分子240個(gè)C原子，故D正確；故選D。4．(2024·山東省菏澤市高二期中)配合物[MA2L2]的分子結(jié)構(gòu)以及分子在晶胞中的位置如圖所示，下列說法正確的是()分子結(jié)構(gòu)

[MA2L2]在晶胞中的位置A．中心原子的配位數(shù)是6 B．晶胞中配合物分子的鍵數(shù)目為4C．該晶體屬于分子晶體 D．該晶體具有與CO2晶體相似的晶體結(jié)構(gòu)【答案】A【解析】A項(xiàng)，由題干配合物[MA2L2]的分子結(jié)構(gòu)示意圖可知，中心原子M周圍形成了4個(gè)配位鍵，故中心原子M的配位數(shù)是4，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由題干圖示晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中配合物分子的數(shù)目為，則晶胞中配合物分子的鍵數(shù)目為8，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，該晶體由[MA2L2]分子通過分子間作用力結(jié)合而成，屬于分子晶體，C正確；D項(xiàng)，CO2晶胞中二氯化碳分子位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，1個(gè)CO2晶胞中含有4個(gè)二氯化碳分子，而題干中的晶胞中含有2個(gè)配合物分子，該晶體與CO2晶體的晶體結(jié)構(gòu)不相似，D錯(cuò)誤；故選C。5．北京2022年冬奧會采用CO2臨界直冷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“水立方”變?yōu)椤氨⒎健?。干冰晶胞如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．冰、干冰晶體類型不同 B．“水立方”變?yōu)椤氨⒎健保芏葴p小C．用干冰制冷比用氟利昂制冷環(huán)保 D．1個(gè)干冰晶胞的質(zhì)量約為【答案】A【解析】A項(xiàng)，冰、干冰都屬于分子晶體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，在冰晶體中，每個(gè)水分子周圍只有四個(gè)緊鄰的水分子，由于水分子之間的主要作用力為氫鍵，而氫鍵具有飽和性和方向性，所以氫鍵的存在使四面體中心的水分子與四面體頂角方向的4個(gè)緊鄰水分子相互作用，這一排列使冰晶體中水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)小的空隙，使得冰的密度比液態(tài)水的