高中化学 专题3 第4单元 分子间作用力 分子晶体 第2课时 分子晶体 混合晶体教案 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学教案VIP免费

第2课时分子晶体混合晶体[核心素养发展目标]1.能辨识常见的分子晶体，理解分子晶体中构成微粒之间的作用。2.理解分子晶体中微粒的堆积模型，并能利用均摊法对晶胞进行计算。3.了解石墨晶体的结构，会比较不同类型晶体的熔、沸点。一、分子晶体1．概念及微粒间的作用(1)概念：分子通过分子间作用力构成的固态物质叫分子晶体。(2)微粒间的作用：分子晶体中相邻分子之间以分子间作用力相互吸引。2．分子晶体的物理特性分子晶体中的微粒间是以范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体，因此，分子晶体的熔、沸点较低，密度较小，硬度较小，较易熔化和挥发。3．典型的分子晶体(1)所有非金属氢化物，如水、硫化氢、氨、甲烷等。(2)部分非金属单质，如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)等。(3)部分非金属氧化物，如CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等。(4)几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等。(5)绝大多数有机物的晶体，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。4．典型分子晶体的结构特征(1)构成干冰晶体的结构微粒是CO2分子，微粒间的相互作用力是范德华力。(2)从结构模型可以看出：干冰晶体是一种面心立方结构——每8个CO2分子构成立方体，在六个面的中心又各占据1个CO2分子。每个CO2分子周围，离该分子最近且距离相等的CO2分子有12个。每个晶胞中有4个CO2分子。(1)分子晶体在固态、熔融状态时不导电。(2)稀有气体固态时形成分子晶体，微粒之间只存在分子间作用力，分子内不存在化学键。(3)分子晶体汽化或熔融时，克服分子间作用力，不破坏化学键。例1(2018·西安交大附中期末)下列物质中，属于分子晶体的是()①二氧化硅②碘③食盐④蔗糖⑤磷酸A．②④⑤B．①②④C．②③④⑤D．①②③⑤答案A解析由常见分子晶体对应的物质类别可知：碘、蔗糖、磷酸都属于分子晶体。例2甲烷晶体的晶胞结构如图所示，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分子有12个紧邻的CH4分子C．甲烷晶体熔化时需克服共价键D．1个CH4晶胞中含有8个CH4分子答案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错误；由甲烷晶胞分析，位于晶胞顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个，而这3个甲烷分子在晶胞的面上，因此每个都被2个晶胞共用，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×＝12，B正确；甲烷晶体是分子晶体，熔化时克服范德华力，C错误；甲烷晶胞中甲烷分子的个数为8×＋6×＝4，D错误。例3下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是()A．HF、HCl、HBr、HIB．F2、Cl2、Br2、I2C．H2O、H2S、H2Se、H2TeD．CI4、CBr4、CCl4、CF4答案D解析A、C中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；对结构相似的物质，B中沸点随相对分子质量的增加而增大；D中沸点依次降低。二、混合晶体——石墨晶体1．结构模型2．结构特点——二维网状结构(1)在石墨的二维结构平面内，每个碳原子以C—C键与3个碳原子结合，形成六元环层。(2)石墨具有导电性，但具有一定的方向性。(3)层与层之间靠范德华力维系。3．晶体类型石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于混合晶体。4．性质熔点很高、质软、易导电等。石墨晶体中既存在共价键，还存在范德华力，不能简单地归属于任何一种晶体，所以石墨是一种混合晶体。例4碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)C60属于________晶体，石墨属于________晶体。(2)在金刚石晶体中，碳原子数与化学键数之比为________________________。(3)石墨晶体中，层内C—C键的键长为142pm，而金刚石中C—C键的键长为154pm。推测金刚石的熔点________(填“>”“<”或“＝”)石墨的熔点。答案(1)分子混合(2)1∶2(3)<解析(1)C60中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；石墨晶体有共价键、金属键和范德华力，所以石墨属于混合晶体。(2)金刚石晶体中每个碳原子平均拥有的化学键数为4×＝2，则碳原子数与化学键数之比为1∶2。(3)石墨中的C—C键比金刚石中的C—C键键长短，键能大，故石墨的熔点高于金刚石。方法规律——金刚石与石墨比较晶体金刚石石墨碳原子成键数43有无未成对价电子...