【知识解析】分子晶体
高中化学晶体结构知识点

高中化学晶体结构知识点1、晶体类型判别:分子晶体:大部分有机物、几乎所有酸、大多数非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物。
原子晶体:仅有几种,晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石、金刚砂(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、石英等;金属晶体:金属单质、合金;离子晶体:含离子键的物质,多数碱、大部分盐、多数金属氧化物;2、分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体对比表3、不同晶体的熔沸点由不同因素决定:离子晶体的熔沸点主要由离子半径和离子所带电荷数(离子键强弱)决定,分子晶体的熔沸点主要由相对分子质量的大小决定,原子晶体的熔沸点主要由晶体中共价键的强弱决定,且共价键越强,熔点越高。
4、金属熔沸点高低的比较:(1)同周期金属单质,从左到右(如Na、Mg、Al)熔沸点升高。
(2)同主族金属单质,从上到下(如碱金属)熔沸点降低。
(3)合金的熔沸点比其各成分金属的熔沸点低。
(4)金属晶体熔点差别很大,如汞常温为液体,熔点很低(-38.9℃),而铁等金属熔点很高(1535℃)。
5、原子晶体与金属晶体熔点比较:原子晶体的熔点不一定都比金属晶体的高,如金属钨的熔点就高于一般的原子晶体。
6、分子晶体与金属晶体熔点比较:分子晶体的熔点不一定就比金属晶体的低,如汞常温下是液体,熔点很低。
7、判断晶体类型的主要依据?一看构成晶体的粒子(分子、原子、离子);二看粒子间的相互作用;另外,分子晶体熔化时,化学键并未发生改变,如冰→水。
8、化学键:化学变化过程一定发生就化学键的断裂和新化学键的形成,但破坏化学键或形成化学键的过程却不一定发生化学变化,如食盐的熔化会破坏离子键,食盐结晶过程会形成离子键,但均不是化学变化过程。
9、判断晶体类型的方法?(1)依据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用判断①离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用力是离子键。
②原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用力是共价键。
(立体图,好理解)分子晶体与原子晶体

例、如右图所示, 在石墨晶体的层 状结构中,每一 个最小的碳环完 全拥有碳原子数 2 为___,每个C 完全拥有C-C 数为___ 3
石墨中C-C夹 ☉ 角为120 , C-C键长为 1.42×10-10 m 层间距
3.35× 10-10 m
小结:金刚石、石墨的比较
项目 晶体形状 晶体中的键或作用力 由最少碳原子形成环的形状 与个数 碳原子成键数 键的平均数 金刚石 石墨
小结:
1、分子晶体:由分子构成。相邻分子靠分子间作用力 相互吸引。 2、分子晶体特点:低熔点、升华、硬度很小等。 3、常见分子晶体分类:(1)所有非金属氢化物 (2)部分非 金属单质, (3)部分非金属氧化物(4)几乎所有的酸(而碱 和盐则是离子晶体 (5)绝大多数有机物的晶体。 晶体分子结构特征
物质 熔点 沸点
干冰 很低 很低
金刚石 3550℃ 4827℃
二、原子晶体
1、定义:原子间以共价键相结合而形成的 空间网状结构的晶体。
2、构成微粒: 原子
3、微粒之间的作用:共价键 4、气化或熔化时破坏的作用力:共价键 5、物理性质: 熔沸点高,硬度大,难溶于一般溶剂。 (共价键键能越大,熔沸点越高,硬度越大)
(1)只有范德华力,无分子间氢键-分子密堆积(每 个分子周围有12个紧邻的分子,如:C60、干冰 、I2、O2 (2)有分子间氢键-不具有分子密堆积特征 (如:HF 、冰、NH3 )
1996年诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的 三位科学家。C60分子是形如球状的多面体,分子 中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键; C60分子只含有五边形和六边形;碳与碳之间既有 单键又有双键,每个碳原子仍然满足四个价键饱 和;多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵 循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2。 请回答: (1)一个C60分子中有几个五边形和几个六边形? (2)一个C60分子中有多少个C=C? (3)已知C70分子的结构模型也遵循C60的那些规律, 请确定C70分子结构中上述几项参数。
知识总结—— 晶体结构

第七章 晶体结构第一节 晶体的基本概念一、晶体概述固态物质按其组成粒子(分子、原子或离子等)在空间排列是否长程有序分成晶体(Crystal )和非晶体(又称为无定形体、玻璃体等)两类。
所谓长程有序,是指组成固态物质的粒子在三维空间按一定方式周期性的重复排列,从而使晶体成为长程有序结构。
长程有序体现了平移对称性等晶体的性质。
与晶体相反,非晶体(Non-crystal )内部的粒子(分子、原子或离子等)在空间排列不是长程有序的,而是杂乱无章的排列。
例如橡胶、玻璃等都是非晶体。
晶体内部各部分的宏观性质相同,称为晶体性质的均匀性。
非晶体也有均匀性,尽管起因与晶体不同。
晶体特有的性质是异向性、自范性、对称性、确定的熔点、X 光衍射效应、晶体的缺陷等。
对于长程有序的晶体结构来说,若了解了其周期性重复单位的结构及排列方式,就了解了整个晶体的结构。
可见,周期性重复单位对认识晶体结构非常重要。
在长程有序的晶体结构中,周期性重复的单位(一般是平行六面体)有多种不同的选取方法。
按照对称性高、体积尽量小的原则选择的周期性重复单位(平面上的重复单位是平行四边形,空间中的重复单位是平行六面体),就是正当晶胞,一般称为晶胞(Crystal cell )。
二、晶胞及以晶胞为基础的计算1. 晶胞的两个要素晶胞是代表晶体结构的最小单元,它有两个要素:一是晶胞的大小、型式,晶胞的大小可由晶胞参数确定,晶胞的型式是指素晶胞或复晶胞。
二是晶胞的内容,是指晶胞中原子的种类和位置,表示原子位置要用分数坐标。
晶体可由三个不相平行的矢量a , b , c 划分成晶胞,适量a , b , c 的长度a , b , c 及其相互之间的夹角α, β, γ称为晶胞参数,其中α是矢量b 和c 之间的交角,β是矢量a 和c 之间的交角,γ是矢量a 和b 之间的交角。
素晶胞是指只包含一个重复单位的晶胞,复晶胞是指只包含一个以上重复单位的晶胞。
分数坐标是指原子在晶胞中的坐标参数(x , y , z ),坐标参数(x , y , z )是由晶胞原点指向原子的矢量r 用单位矢量a , b , c 表达,即r = x a + y b + z c如图所示晶体,小球和大球的分数坐标分别为 小球:)21,21,21( ),21,0,0( ),0,21,0( ),0,0,21( 大球:)21,21,0( ),21,0,21( ),0,21,21( ),0,0,0( 2. 以晶胞为基础的计算(1)根据晶体的化学式计算密度:D =ZM/N A V ,M 是晶体化学式的相对式量,Z 是一个晶胞中包含化学式的个数,V 是晶胞的体积,N A 是阿佛加德罗常数。
高中化学选修3之知识讲解_晶体的常识 分子晶体与原子晶体_基础-

晶体的常识分子晶体与原子晶体【学习目标】1、初步了解晶体的知识,知道晶体与非晶体的本质差异,学会识别晶体与非晶体的结构示意图;2、知道晶胞的概念,了解晶胞与晶体的关系,学会通过分析晶胞得出晶体的组成;3、了解分子晶体和原子晶体的特征,能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系;4、知道分子晶体与原子晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
【要点梳理】要点一、晶体与非晶体【分子晶体与原子晶体#晶体与非晶体】1、概念:①晶体:质点(分子、离子、原子)在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。
晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
②非晶体:非晶态物质内部结构没有周期性特点,而是杂乱无章地排列,如:玻璃、松香、明胶等。
非晶体不具有晶体物质的共性,某些非晶态物质具有优良的性质要点诠释:晶体与非晶体的区分:晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。
周期性是晶体结构最基本的特征。
许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我们可以借助于显微镜观察,这也证明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了。
晶体的熔点较固定,而非晶体则没有固定的熔点。
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体,进行X—射线衍射实验,X射线透过晶体时发生衍射现象。
特别注意:一种物质是否晶体,是由其内部结构决定的,而非由外观判断。
2、分类:说明:①自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
所谓自范性即“自发”进行,但这里要注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如:水能自发地从高处流向低处,但若不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻;②晶体自范性的条件之一:生长速率适当;③晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
4、晶体形成的途径:①熔融态物质凝固,例:熔融态的二氧化硅,快速冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华);③溶质从溶液中析出。
第3章 晶体结构与性质-高中化学全册必背章节知识清单(新人教版选择性必修2)(学生版)

第三章晶体结构与性质第一节物质的聚集状态与晶体的常识一、物质的聚集状态1、20世纪前,人们以为_____________是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子,物质固、液、气三态的相互转化只是_____________距离发生了变化。
2、20世纪初,通过_____________等实验手段,发现许多常见的_____________中并无分子,如氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种_____________等。
3、气态和液态物质不一定都是由_____________构成。
如等离子体是由_____________(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质;离子液体是熔点不高的仅由_____________组成的液体物质。
4、其他物质聚集状态,如_____________等。
二、晶体与非晶体1、晶体与非晶体的本质差异2(1)实验探究加热时,烧杯内产生大量_____________气体,没有出现液态的碘,停止加热,烧杯内的_____________气体渐渐消褪,最后消失,表面皿底部出现__________色晶体颗粒在烧杯底部慢慢析出立方体的_____________晶体颗粒获得晶体的三条途径①_____________物质凝固。
②_____________物质冷却不经液态直接_____________(凝华)。
③_____________从溶液中析出。
3、晶体的特性(1)自范性:晶体能自发地呈现_____________外形的性质。
(2)各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的_____________性质。
(3)固定的熔点。
4、晶体与非晶体的测定方法三、晶胞 1、概念描述晶体结构的__________。
2、晶胞与晶体的关系一般来说,晶胞都是_____________体,整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“_____________并置”而成。
(1)“无隙”是指相邻晶胞之间_____________间隙。
专题07 分子晶体和共价晶体(人教版2019选择性必修2)(解析版)

专题07 分子晶体与共价晶体1.下列关于晶体的说法正确的是A.能导电的固体一定是金属晶体B.离子晶体中的化学键可能存在饱和性和方向性C.分子晶体中分子间作用力越强,分子越稳定D.由共价化合物构成的晶体都是共价晶体【答案】B【解析】A.石墨也能导电,但石墨不属于金属晶体,A错误;B.离子键没有饱和性和方向性,共价键具有饱和性和方向性,但是离子晶体中也可能存在共价键,具有饱和性和方向性,B正确;C.分子的稳定性与分子间作用力无关,与共价键的强弱有关,C错误;D.由共价化合物构成的晶体也可能是原子晶体,如二氧化硅等,D错误;故选B。
2.(2021·河南洛阳·高二期末)下列叙述不正确...的是A.由分子构成的物质其熔点一般较低B.分子晶体在熔化时,共价键没有被破坏C.分子晶体中不一定存在共价键D.分子晶体中分子间作用力越大,其化学性质越稳定【答案】D【解析】A.因为是分子晶体,熔化的时候克服的是较弱的分子间作用力,所以分子晶体的熔点一般较低,A项正确;B.分子晶体熔化时,破坏的是分子间作用力,共价键没有被破坏,B项正确;C.稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键,C项正确;D.分子晶体中分子间作用力只影响分子晶体的物理性质如熔沸点,不影响分子的稳定性,D项错误;答案选D。
3.(2021·新疆·乌鲁木齐市第四中学高二期末)直接由原子构成的一组物质是A.水、二氧化碳、金刚石B.单质碘、石墨、白磷(P4)C.氯化钠、金刚石、二氧化硅晶体D.硅晶体、金刚石、二氧化硅晶体【答案】D【解析】A .水是由水分子构成的;二氧化碳属于分子晶体,是由二氧化碳分子构成,A 错误;B .单质碘属于分子晶体,由碘分子构成;白磷不是原子晶体,白磷空间是正四面体的分子,是属于分子晶体,B 错误;C .氯化钠是离子化合物,是由钠离子和氯离子构成的,C 错误;D .硅晶体、二氧化硅、金刚石属于原子晶体,直接由原子构成,D 正确; 故选D 。
分子晶体和原子晶体1解析

2 分子晶体与原子晶体第一课时分子晶体[教材内容分析]晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
本节延续前面一节离子晶体,以“构成微粒---晶体类型---晶体性质”的认知模式为主线,着重探究了典型分子晶体冰和干冰的晶体结构特点。
并谈到了分子间作用力和氢键对物质性质的影响。
使学生对分子晶体的结构和性质特点有里一个大致的了解。
并为后面学习原子晶体做好了知识准备,以形成比较。
[教学目标设定]1.使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。
2.使学生了解晶体类型与性质的关系。
3.使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。
4.知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。
5.使学生主动参与科学探究,体验研究过程,激发他们的学习兴趣。
[教学重点难点]重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响从三维空间结构认识晶胞的组成结构[教学方法建议]运用模型和类比方法诱导分析归纳[教学过程设计]复问:什么是离子晶体?哪几类物质属于离子晶体?(离子化合物为固态时均属于离子晶体,如大部分盐、碱、金属氧化物属于离子晶体)投影晶体类型离子晶体结构构成晶体的类型粒子间的相互作用力性质硬度熔沸点导电性溶解性展示实物:冰、干冰、碘晶体教师诱导:这些物质属于离子晶体吗?构成它们的基本粒子是什么?这些粒子间通过什么作用结合而成的?学生分组讨论回答板书分子通过分子间作用力形成分子晶体二、分子晶体1.定义:含分子的晶体称为分子晶体也就是说:分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体看图3-9,如:碘晶体中只含有I2分子,就属于分子晶体问:还有哪些属于分子晶体?2.较典型的分子晶体有非金属氢化物,部分非金属单质,部分非金属氧化物,几乎所有的酸,绝大多数有机物的晶体。
3.分子间作用力和氢键过度:首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识阅读必修2P22科学视眼教师诱导:分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力,也叫范徳华力。
分子和离子晶体的知识点总结

分子和离子晶体的知识点总结分子和离子晶体的知识点总结【分子晶体】分子间以范德华力相互结合形成的晶体。
大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰(CO2)、I2、大多数有机物,其固态均为分子晶体。
分子晶体是由分子组成,可以是极性分子,也可以是非极性分子。
分子间的作用力很弱,分子晶体具有较低的熔、沸点,硬度小、易挥发,许多物质在常温下呈气态或液态,例如O2、CO2是气体,乙醇、冰醋酸是液体。
同类型分子的晶体,其熔、沸点随分子量的增加而升高,例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增;非金属元素的氢化物,按周期系同主族由上而下熔沸点升高;有机物的同系物随碳原子数的`增加,熔沸点升高。
但 HF、H2O、NH3、CH3CH2OH 等分子间,除存在范德华力外,还有氢键的作用力,它们的熔沸点较高。
分子组成的物质,其溶解性遵守“相似相溶”原理,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性的有机溶剂,例如NH3、HCl极易溶于水,难溶于CCl4和苯;而Br2、I2难溶于水,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。
根据此性质,可用CCl4、苯等溶剂将Br2和I2从它们的水溶液中萃取、分离出来。
【离子晶体】离子间通过离子键结合形成的晶体。
在离子晶体中,阴、阳离子按照一定的格式交替排列,具有一定的几何外形,例如NaCl是正立方体晶体,Na+离子与Cl-离子相间排列,每个Na+离子同时吸引6个Cl-离子,每个Cl-离子同时吸引6个Na+.不同的离子晶体,离子的排列方式可能不同,形成的晶体类型也不一定相同。
离子晶体中不存在分子,通常根据阴、阳离子的数目比,用化学式表示该物质的组成,如NaCl表示氯化纳晶体中Na+离子与Cl-离子个数比为1:1,CaCl2表示氯化钙晶体中Ca2+离子与Cl-离子个数比为1:2.离子晶体是由阴、阳离子组成的,离子间的相互作用是较强烈的离子键。
离子晶体具有较高的熔、沸点,常温呈固态;硬度较大,比较脆,延展性差;在熔融状态或水溶液中易导电;大多数离子晶体易溶于水,并形成水合离子。
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分子晶体
温故
1.晶体中的粒子可以是分子、原子或离子;粒子间的相互作用可以是共价键、离子键、金属键或分子间作用力。
2.根据晶体中粒子间的相互作用及排列方式,可把晶体分为分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体。
1 分子晶体的定义
只含分子的晶体,或者分子间以分子间作用力结合形成的晶体叫分子晶体。
如I2、H2O、NH3、H3PO4、萘等在固态时都是分子晶体。
名师提醒
(1)定义中的“分子”指真实存在的小分子、分子的聚集体、缔合分子、大分子(高分子),因此,H2SO4、H2O2、C4H10等既是化学式也是分子式。
(2)离子化合物、金属单质、原子间相互结合形成空间网状结构(如金刚石、SiO2)的物质中没有分子,因此,Na2O2、Fe、SiO2等是化学式而不是分子式。
(3)稀有气体的分子是单原子分子,因此,由稀有气体单质形成的晶体也是分子晶体。
2 分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用
3 常见的典型分子晶体
(1)所有非金属氢化物:H2O、H2S、NH3、CH4、HX(卤化氢)等。
(2)部分非金属单质:X2(卤素单质)、O2、H2、S8、N2、P4、C60、稀有气体等。
(3)部分非金属氧化物:CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。
(4)几乎所有的酸:H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
(5)绝大多数有机物:苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等。
4 分子晶体的物理性质
(1)分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。
分子晶体熔化时要破坏分子间作用力,由于分子间作用力很弱,所以分子晶体的熔、沸点一般较低,部分分子晶体易升华(如干冰、碘、红磷、萘等),且硬度较小。
(2)分子晶体不导电。
分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或电子,因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。
有些分子晶体的水溶液能导电,如HI、乙酸等。
(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律,即极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。
如:H2O是极性溶剂,SO2、H2S、HBr等都是极性分子,它们在水中的溶解度比N2、O2、CH4等非极性分子在水中的溶解度大。
苯、CCl4是非极性溶剂,则Br2、I2等非极性分子易溶于其中,而水则不溶于苯和CCl4中。
5 分子晶体的结构特征
分子非密堆积分子密堆积
微粒间作用力范德华力和氢键范德华力
每个分子周围紧邻的分子数小于12,
空间特点
通常每个分子周围有12个紧邻的分子空间利用率不高
举例HF、NH3、冰C60、干冰、I2、O2
6 常见分子晶体的结构分析
(1)冰(分子非密堆积形式)
①如图3-2-1所示,冰中水分子之间的相互作用力除范德华力外还有氢键,冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的。
②氢键的方向性→1个水分子与周围4个水分子相结合→水分子中的氧原子
共4个氢原子。
③氢键H—O…H较长→分子间距离增大并在水分子中间留有空隙→固态水的密度比液态水的小。
图3-2-1 冰和液态水的结构对比(虚线表示氢键)
(2)干冰(分子密堆积形式)
①分子间作用力为范德华力。
②图3-2-2表示的是CO2晶体晶胞的结构。
晶胞类型为面心立方结构。
图3-2-2
③属于晶胞的CO2分子数共4个
④每个CO2分子周围距离最近且相等的CO2分子有12个(同层、上层、下层各4个)。
⑤无数个CO2晶胞在空间“无隙并置”形成CO2晶体。
名师提醒
(1)由冰的结构可知,含有氢键的晶体中,分子间的堆积较疏松,属于分子非密堆积。
(2)冰晶体中,每个水分子与其他4个水分子形成氢键,每个水分子平均形成2个氢键(每
个氢键由2个水分子均摊,故4×1
2
=2)。
典例详析
例1-1
下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是A.NH3、HD、C10H l8
B.PCl3、CO2、H2SO4
C.SO2、C60、P2O5
D.CCl4、Na2S、H2O2
解析◆分子晶体的构成微粒为分子,分子内部以共价键结合,分子间存在分子间作用力。
HD属于分子晶体,但为单质,A项错误;PCl3、CO2、H2SO4均属于分子晶体,且均为化合物,B项正确;C60属于分子晶体,但为单质,C项错误;Na2S中含有离子键,不属于分子晶体,D项错误。
答案◆B
例1-2(2020河北衡水月考)
下列有关分子晶体的说法一定正确的是
A.分子内均存在共价键
B.分子间一定存在范德华力
C.分子间一定存在氢键
D.其结构一定为分子密堆积
解析◆稀有气体是单原子分子,呈固态时原子间通过范德华力结合成晶体,其分子内不存在任何化学键,A项错误;分子间作用力包括范德华力和氢键,范德华力存在于所有的分子晶体中,而只有部分分子晶体的分子间存在氢键,B项正确,C项错误;分子间只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式,D项错误。
答案◆B
例1-3(2020江苏徐州一中期末)
如图3-2-3所示是某无机化合物二聚分子的模型,该分子中A、B两种元素都是第三周期元素,分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构。
下列说法不正确的是
图3-2-3
A.该化合物的分子式是Al2Cl6
B.该化合物是离子化合物,在熔融状态下能导电
C.该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体
D.该化合物中不存在离子键,也不含有非极性共价键
解析◆将二聚分子变成单分子,得BA3,根据两种元素都处于第三周期可知,BA3可能是PCl3或AlCl3,而在PCl3中所有原子均已达到稳定结构,不可能形成二聚分子,故只可能是
AlCl3,则该化合物的分子式是Al2Cl6,A项正确;由题给分子结构模型可知,该化合物属于共价化合物,不存在离子键,只有极性共价键,在熔融状态下不能导电,固态时形成的晶体是分子晶体,B项错误,C、D项正确。
答案◆B
例1-4
(1)如图3-2-4为干冰的晶胞结构示意图。
图3-2-4
通过观察分析,每个CO2分子周围紧邻且等距离的CO2分子有________个,有________种取向不同的CO2分子。
(2)在冰晶体中,水分子之间的主要作用力是________,还有________,由于该主要作用力与共价键一样具有________性,故1个水分子周围只有________个紧邻的水分子,这些水分子位于________的顶角。
这种排列方式使冰晶体中水分子的空间利用率________(填“较高”或“较低”),故冰的密度比液态水的密度要________(填“大”或“小”)。
解析◆(1)观察并分析干冰的晶胞结构可知,在干冰晶胞中,位于顶角的CO2分子为一种取向,位于三对平行面的CO2分子分别为三种不同取向。
(2)在冰晶体中,水分子间的主要作用力是氢键,氢键具有方向性,1个水分子周围只有4个紧邻的水分子,使冰晶体中水分子的空间利用率较低,分子的间距较大,结构中有许多空隙,造成冰的密度小于液态水的密度。
答案◆(1)12 4 (2)氢键范德华力方向 4 四面体较低小
点评◆干冰的外观很像冰,硬度也跟冰相似,但干冰是固态的二氧化碳,不是冰。
干冰晶体中1个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子,冰晶体中1个H2O分子周围只有4个紧邻的H2O分子。