高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第二節(jié) 分子晶體與共價(jià)晶體導(dǎo)學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

?3.2.1 分子晶體-同步學(xué)習(xí)必備知識(shí)
3.2.1????分子晶體

【典型例題】
1．下列說(shuō)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
2．二茂鐵是一種具有芳香族性質(zhì)的有機(jī)金屬化合物，熔點(diǎn)為172℃，沸點(diǎn)249℃，100℃以上能升華。二茂鐵屬于
A．原子晶體 B．分子晶體 C．金屬晶體 D．離子晶體

1.分子晶體的判斷方法
(1)依據(jù)物質(zhì)的類別判斷
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)物都是分子晶體。
(2)依據(jù)組成晶體的粒子及粒子間作用判斷
組成分子晶體的微粒是分子，粒子間的作用力是分子間作用力。
(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。
2.分子晶體熔、沸點(diǎn)高低的判斷
(1)組成和結(jié)構(gòu)相似，不含氫鍵的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高，如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。
(2)組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高，如CH3OH＞CH3CH3。
(3)含有分子間氫鍵的分子晶體的熔、沸點(diǎn)反常升高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
(4)對(duì)于有機(jī)物中的同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低，如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞＞。
(5)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C2H6＞CH4，C2H5Cl＞CH3Cl，CH3COOH＞HCOOH。

(1)分子晶體具有較低的熔、沸點(diǎn)和較小的硬度。分子晶體熔化時(shí)要破壞分子間作用力，由于分子間作用力很弱，所以分子晶體的熔、沸點(diǎn)一般較低，部分分子晶體易升華(如干冰、碘、紅磷、萘等)，且硬度較小。
(2)分子晶體不導(dǎo)電。分子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下均不存在自由移動(dòng)的離子或自由電子，因而分子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電。有些分子晶體的水溶液能導(dǎo)電，如HI、乙酸等。
(3)分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規(guī)律，即極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑。
如：H2O是極性溶劑，SO2、H2S、HBr等都是極性分子，它們?cè)谒械娜芙舛缺萅2、O2、CH4等非極性分子在水中的溶解度大。苯、CCl4是非極性溶劑，則Br2、I2等非極性分子易溶于其中，而水則不溶于苯和CCl4中。
(4)某些分子晶體的熔點(diǎn)高于某些金屬晶體的熔點(diǎn)。
如堿金屬熔點(diǎn)較低。

3．晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中可重復(fù)出現(xiàn)的最小的結(jié)構(gòu)單元，C60晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A．C60摩爾質(zhì)量是720
B．C60與苯互為同素異形體
C．C60晶體中僅存在范德華力
D．每個(gè)C60分子周圍與它距離最近且等距離的C60分子有12個(gè)
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．NH3、HD、C10H8 B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2
5．下列敘述與范德華力無(wú)關(guān)的是
A．氣體物質(zhì)加壓或降溫時(shí)能凝結(jié)或凝固 B．白磷易自燃
C．干冰易升華 D．S8的熔、沸點(diǎn)較低
6．甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)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)CH4分子周圍有8個(gè)緊鄰的CH4分子
C．甲烷晶體熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵
D．1個(gè)CH4晶胞中含有4個(gè)CH4分子

【典型例題】
7．下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)與氫鍵無(wú)關(guān)的是
A．冰的密度比水的小 B．乙醇在水中的溶解度
C．金剛石熔點(diǎn)高 D．DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)
8．干冰晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，即8個(gè)CO2分子占據(jù)立方體的頂點(diǎn)，且在6個(gè)面的中心又各有1個(gè)CO2分子。在每個(gè)CO2分子周圍距離a(其中a為立方體棱長(zhǎng))的CO2分子有

A．4個(gè) B．8個(gè) C．12個(gè) D．6個(gè)

(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。

9．北京2022年冬奧會(huì)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(shuō)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
10．如圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有關(guān)說(shuō)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
B．冰晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是原子晶體
C．水分子間通過(guò)H—O鍵形成冰晶體
D．冰晶體熔化時(shí)，水分子之間的空隙增大
11．單質(zhì)碘的熔、沸點(diǎn)較低，其原因是
A．碘的非金屬性較弱 B．碘分子中鍵能較小
C．固態(tài)碘單質(zhì)中碘分子間以范德華力結(jié)合 D．I-I 共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)較長(zhǎng)
12．某化學(xué)興趣小組在學(xué)完分子晶體后，查閱了幾種氯化物的熔、沸點(diǎn)，記錄如下：

熔點(diǎn)/℃
801
712
190
-68
782
沸點(diǎn)/℃
1465
1418
178
57
1600
根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，屬于分子晶體的是
A． B．
C． D．

13．下列有關(guān)分子晶體的敘述正確的是
A．分子內(nèi)均存在共價(jià)鍵
B．分子晶體的熔點(diǎn)較高
C．分子晶體中一定存在氫鍵
D．分子晶體熔化時(shí)一定破壞了范德華力
14．下列說(shuō)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
15．下列說(shuō)法正確的是
A．Cl2比F2沸點(diǎn)高，因?yàn)槠湎鄬?duì)分子質(zhì)量較大
B．分子中鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高
C．用純堿溶液洗滌油脂，符合相似相溶原理
D．水加熱到很高的溫度都難分解，因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵
16．下列敘述與范德華力無(wú)關(guān)的是
A．CO2加壓時(shí)形成干冰 B．通常狀況下氯化氫為氣體
C．氟、氯、溴、碘單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)依次升高 D．氯化鉀的熔點(diǎn)較高
17．下列晶體屬于分子晶體的是
A．SiC晶體 B．Ar晶體 C．NaCl晶體 D．NaOH晶體
18．正硼酸()是一種片層狀結(jié)構(gòu)的白色晶體，層內(nèi)分子之間通過(guò)氫鍵相連(層狀結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中“虛線”表示氫鍵)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A．含的晶體中有6mol氫鍵
B．分子中硼原子、氧原子最外層均為的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
C．正硼酸晶體屬于共價(jià)晶體
D．分子的穩(wěn)定性與氫鍵無(wú)關(guān)
19．下列關(guān)于CO2的說(shuō)法不正確的是
A．CO2是由極性鍵形成的非極性分子 B．CO2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為1∶1
C．干冰中一個(gè)CO2分子周圍有8個(gè)緊鄰分子 D．CO2的大量排放可能引起溫室效應(yīng)
20．富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽(yáng)能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的結(jié)構(gòu)如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．分子中碳原子軌道的雜化類型為sp2雜化
B．1molC60分子中σ鍵的數(shù)目為90NA
C．1個(gè)C60分子中含有20個(gè)五邊形和12個(gè)六邊形
D．C60分子晶胞是分子密堆積
21．近年來(lái)，科學(xué)家合成了一系列具有獨(dú)特化學(xué)特性的氫鋁化合物（AlH3）n。已知，最簡(jiǎn)單的氫鋁化合物的分子式為Al2H6，它的熔點(diǎn)為150℃，燃燒熱極高。Al2H6球棍模型如下圖。下列有關(guān)說(shuō)法肯定錯(cuò)誤的是

A．Al2H6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(lái)的儲(chǔ)氫材料和火箭燃料
Al2H6在空氣中完全燃燒，產(chǎn)物為氧化鋁和水
D．Al2H6中含有離子鍵和極性共價(jià)鍵
22．某無(wú)機(jī)化合物的二聚分子結(jié)構(gòu)如圖，該分子中A、B兩種元素都是第三周期的元素，分子中所有原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。關(guān)于該化合物的說(shuō)法不正確的是

A．化學(xué)式是Al2Cl6
B．不存在離子鍵和非極性共價(jià)鍵
C．在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體
D．在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電

23．水分子間存在一種“氫鍵”的作用(作用力介于范德華力與化學(xué)鍵之間)，彼此結(jié)合而形成(H2O)2。在冰中每個(gè)水分子被4個(gè)水分子包圍形成變形四面體，通過(guò)“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體。
(1)1 mol冰中有_______mol“氫鍵”。
(2)水蒸氣中常含有部分(H2O)2，要確定(H2O)2的存在，可采用的方法是_______。
A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下把1 L水蒸氣冷凝后與足量金屬鈉反應(yīng)，測(cè)產(chǎn)生氫氣的體積
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下把1 L水蒸氣通過(guò)濃硫酸后，測(cè)濃硫酸增重的質(zhì)量
C．該水蒸氣冷凝后，測(cè)水的pH
D．該水蒸氣冷凝后，測(cè)氫氧原子個(gè)數(shù)比
(3)水分子可電離生成兩種含有相同電子數(shù)的粒子，其電離方程式為_(kāi)______。已知在相同條件下雙氧水的沸點(diǎn)明顯高于水的沸點(diǎn)，其可能原因是_______。
(4)在冰晶體中除氫鍵外，還存在范德華力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升華熱是51 kJ·mol-1，則冰晶體中氫鍵的能量是_______kJ·mol-1。

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