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1、2022年高中化學(xué) 課題14 分子晶體競賽講義
學(xué)習(xí)目標(biāo):1、在《化學(xué)2》的基礎(chǔ)上進一步加深對分子晶體的認(rèn)識;
學(xué)習(xí)過程:
四、分子晶體
1、定義:分子間以分子間作用力(范德華力、氫鍵)相結(jié)合的晶體叫分子晶體。
構(gòu)成分子晶體的粒子是分子,粒子間的相互作用是分子間作用力。
2、分子晶體的特點及物理性質(zhì):
(1)有單個分子存在,化學(xué)式就是分子式。
由于分子間作用力很弱,所以分子晶體一般具有:
(2)熔沸點較低,硬度較小。
(3)一般都是絕緣體,熔融狀態(tài)不導(dǎo)電。
(4
2、)相似相溶。
3、典型的分子晶體
(1)所有非金屬氫化物: H2O、H2S、NH3、CH4、HX
(2)大多數(shù)非金屬單質(zhì): X2、N2、O2、H2、S8、P4、C60
(3)大多數(shù)非金屬氧化物: CO2、SO2、N2O4、P4O6、P4O10
(4)幾乎所有的酸: H2SO4、HNO3、H3PO4
(5)大多數(shù)有機物: 乙醇、冰醋酸、蔗糖
(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,熔沸點越高。
烷烴、烯烴、炔烴、飽和一元醇、醛、羧酸等同系物的沸點均隨著碳原子數(shù)的增加而升高。分子間有氫鍵的物質(zhì)(HF、H2O、NH
3、3等)熔、沸點升高且不遵循上述規(guī)律。形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì),其熔、沸點低于形成分子間氫鍵的物質(zhì)。
(2)在烷烴的同分異構(gòu)體中,一般來說,支鏈數(shù)越多,__熔沸點越低__。如沸點:正戊烷 > 異戊烷 > 新戊烷;芳香烴及其衍生物苯環(huán)上的同分異構(gòu)體一般按照“_鄰位 > 間位 > 對位__”的順序。
5、干冰的結(jié)構(gòu)
(1)二氧化碳分子的位置:
(2)每個晶胞含二氧化碳分子的個數(shù)
(3)與每個二氧化碳分子等距離且最近的二氧化碳分子有幾個?
一個晶胞中CO2分子的個數(shù):8×1/8+6×1/2=4
6、分子晶體結(jié)構(gòu)特征
(1)只有范德華力,無分子間氫鍵-分子密堆積(每個分子周圍有12個緊鄰的分
4、子,如:C60、干冰 、I2、O2)
(2)有分子間氫鍵-不具有分子密堆積特征(如:HF 、冰、NH3 )
【交流與討論】如何判斷一種晶體的類型?
一是看構(gòu)成晶體微粒的種類,二是看微粒之間的作用力。
【小結(jié)】 1. 晶體類型的判斷:一是看構(gòu)成晶體微粒的種類,二是看微 粒之間的作用力
2. 由晶體性質(zhì)可推斷晶體類型,由晶體類型也可推斷晶體的性質(zhì)。
四種晶體的比較
晶體類型
離子晶體
原子晶體
分子晶體
金屬晶體
構(gòu)成微粒
陽陰離子
原子
分子
金屬離子
和自由電子
微粒間作用力
肯定有離子鍵可能有共價鍵
共價鍵
分子間:分子間作用力;分子內(nèi):共價鍵
金屬鍵
是否有分子存在
無
無
有分子
無
熔沸點、硬度
較高、較大
很高、很大
較低、較小
少數(shù)較高或較低、多數(shù)較大少數(shù)較小
導(dǎo) 電 性
熔化時或水溶液能導(dǎo)電
不導(dǎo)電
晶體不導(dǎo)電,溶于水能電離的,其水溶液能導(dǎo)電;熔化不導(dǎo)電
導(dǎo)電
熔化時鍵的變化
斷開離子鍵
斷開共價鍵
不斷鍵,斷開分子間作用力
金屬鍵減弱
物質(zhì)種類
大多數(shù)鹽、強堿、活潑金屬氧化物
金剛石、Si、SiO2、SiC、B
氣體、多數(shù)非金屬單質(zhì)、酸、多數(shù)有機物
金屬單質(zhì)或合金