高中化学 专题3 微粒间作用力与物质性质 第四单元 分子间作用力 分子晶体 第2课时学案 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学学案VIP免费

第四单元分子间作用力分子晶体第2课时分子晶体混合晶体[学习目标定位]1.熟知分子晶体的概念、结构特点及常见的分子晶体。2.能够从范德华力、氢键的特征，分析理解分子晶体的物理特性。3.了解石墨晶体的结构，会比较不同类型的晶体熔、沸点。一、分子晶体1．概念及微粒间的作用(1)概念：分子间通过分子间作用力相结合形成的晶体叫分子晶体。(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．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。3．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。(1)常见的分子晶体①所有非金属氢化物：H2O、NH3、CH4、H2S等；②多数非金属单质：卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、红磷、硫、稀有气体(固态)等；③多数非金属氧化物：CO2、SO2、SO3、P2O5等；④几乎所有的酸：H2SO4、CH3COOH、H3PO4等；⑤绝大多数有机物：乙醇、蔗糖等。(2)分子晶体的性质①分子晶体一般具有较低的熔点和沸点，较小的硬度、较强的挥发性。②分子晶体在固态、熔融时均不导电。③不同分子晶体在溶解度上存在较大差别，并且同一分子晶体在不同的溶剂中溶解度也有较大差别。提醒(1)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。(2)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根据下列性质判断所描述的物质可能属于分子晶体的是()A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电B．熔点1128℃，沸点4446℃，硬度很大C．熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电D．熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g·cm－3答案C解析A项，熔点1070℃，熔点高，不符合分子晶体的特点，错误；B项，熔点1128℃，沸点4446℃，硬度很大，属于离子晶体或原子晶体或金属晶体的特点，分子晶体分子间只存在分子间作用力，熔、沸点低，错误；C项，熔点10.31℃，熔点低，符合分子晶体的熔点特点，液态不导电，只存在分子，水溶液能导电，溶于水后，分子被水分子离解成自由移动的离子，如CH3COOHCH3COO－＋H＋，有自由移动的离子，就能导电，正确；D项，熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97g·cm－3，是金属钠的物理性质，金属钠属于金属晶体，错误。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，位于晶胞的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；甲烷晶胞属于面心立方晶胞，该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——石墨下图分别是石墨的二维平面结构、层状结构、层内的π键结构示意图。回答下列问题：1．在石墨晶体中，同层的碳原子以3个共价键与另外三个碳原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了正六边形的环，伸展成平面网状结构。2．在同一平面的碳原子还各剩下一个2p轨道，并含有一个未成对电子形成π键。电子比较自由，相当于金属中的自由电子，所以石墨能导热和导电，这正是金属晶体的特征。3．石墨晶体中网络状的平面结构以范德华力结合形成层状的结构，距离较大，结合...