高中化学 第三章 晶体结构与性质 第二节 第1课时 分子晶体教案 新人教版选修3-新人教版高二选修3化学教案VIP免费

第1课时分子晶体[明确学习目标]1.了解分子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。2.理解分子晶体的晶体类型与性质的关系。学生自主学习一、分子晶体及其物理性质1．分子晶体的概念及粒子间的相互作用力(1)概念：只含□分子的晶体称为分子晶体。(2)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以□分子间作用力相互吸引，分子内原子之间以□共价键结合。特别提醒：分子晶体熔化时，只破坏分子间作用力不破坏化学键。2．常见的分子晶体及其物理性质(1)常见的分子晶体①所有□非金属氢化物，如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等。②部分□非金属单质，如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60、稀有气体等。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等。⑤绝大多数□有机物的晶体，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。(2)物理性质：分子晶体熔点较□低，易升华，硬度较□小。二、常见分子晶体的结构特征(1)干冰①每个晶胞中有□4个CO2分子，□12个原子。②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为□12个。(2)冰①水分子之间的作用力有□范德华力和氢键，但主要是□氢键。②由于□氢键的方向性，使四面体中心的每个水分子与四面体顶角的□4个相邻的水分子相互吸引。1．为何分子晶体的熔点低？提示：因为构成晶体的微粒是分子，分子之间以分子间作用力(主要是范德华力)相结合，范德华力远小于化学键的作用。2．干冰晶胞中拥有的分子数、每个二氧化碳分子等距离紧邻的CO2分子数分别是多少？提示：每个晶胞中有4个CO2分子，每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子有12个。课堂互动探究一、分子晶体及其物理性质1．分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用2．分子晶体熔点的比较(1)结构相似，分子之间不含氢键而利用范德华力形成的分子晶体，随着相对分子质量的增大，物质的熔点逐渐升高。例如，常温下Cl2为气态，Br2为液态，而I2为固态；CO2为气态，而CS2为液态。(2)相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体，其熔点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔点高，如CO的熔点比N2的熔点高。(3)组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体所形成的分子晶体，相对分子质量相同，一般支链越多，分子间相互作用越弱，熔点越低，如熔点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。(4)少数以氢键作用形成的分子晶体，比一般的分子晶体的熔点高，如含有H—F、H—O、H—N等共价键的分子间可以形成氢键，所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸、糖等物质的熔点较高。[即时练]1．下列晶体由原子直接构成，且属于分子晶体的是()A．固态氢B．固态氖C．磷D．三氧化硫答案B2．SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行的下列推测中不正确的是()A．SiCl4晶体是分子晶体B．常温、常压下SiCl4是气体C．SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D．SiCl4的熔点高于CCl4答案B解析由于SiCl4具有分子结构，所以属于分子晶体；在常温、常压下SiCl4是液体；SiCl4是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。在SiCl4分子间、CCl4分子间只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量，所以SiCl4的分子间作用力比CCl4的大，熔点比CCl4的高。二、分子晶体的结构特征1．干冰——分子间作用力仅有范德华力下图表示的是CO2晶体晶胞的结构。由图可知，CO2晶体的晶胞是1个面心立方结构，立方体的每个顶点上有1个CO2分子，6个面心还有6个CO2分子，每个CO2分子周围离该分子距离最近且相等的CO2分子有12个(同层4个，上层4个，下层4个)，每个晶胞从CO2晶体中分享到4个CO2分子，无数个这样的晶胞在空间“无隙并置”形成了CO2晶体。2．冰——冰中水分子之间的相互作用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。如下图所示，由于氢键具有一定的方向性，每个水分子与周围4个水分子结合，4个水分子也按照这样的规律再与其他的水分子结合。这样，每个水分子中的每个氧原子周围都有4个氢原子，氧原子与其中的2个氢原子通过共价键结合，因此它们之间的距离较近一些，而与属于其他水分子的另外2个氢原子靠氢键结合在一起，在这种排列中，分子的间距比较大，有很多空隙，比较松散。...