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

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．干冰晶胞结构如图所示，观察分析其结构模型，回答下列问题：(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。2．冰晶体的结构如下图所示，根据冰晶体的结构，回答下列问题：(1)构成冰晶体的结构微粒是H2O分子，微粒间的相互作用力是范德华力、氢键。(2)在冰的晶体中，由于水分子之间存在有方向性的氢键，迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这样的排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙。3．由以上分析可知：(1)分子间通过分子间作用力构成的固态物质叫分子晶体。如：干冰、碘晶体、冰等。构成分子晶体的微粒是分子。(2)根据分子晶体的结构特征，推测其具有的物理特性：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。[归纳总结]四种晶体物理性质的比较晶体类型金属晶体离子晶体分子晶体原子晶体定义金属原子通过金属键形成的晶体阴、阳离子通过离子键形成的晶分子间通过分子间作用力形成的相邻原子间通过共价键结合而形体晶体成的立体网状结构的晶体结构基本微粒金属阳离子、自由电子阴离子、阳离子分子原子微粒间作用力金属键离子键范德华力或范德华力与氢键共价键性质熔、沸点一般较高，但差异大较高较低高硬度一般较大，但差异大较大较小大延展性好脆差差导电性固态能导电熔融态或溶于水时能导电某些溶于水后能导电一般不导电，个别为半导体溶解性不溶多数溶于水相似相溶不溶熔化时需克服的作用力金属键离子键范德华力或范德华力与氢键共价键物质类别金属单质和合金离子化合物多数的非金属单质和共价化合物少数的非金属单质和共价化合物典例K、Cu、MgNaCl、CsCl、CaF2干冰、冰、碘金刚石、SiO2[活学活用]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、C10H8B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SiO2、P2O5D．CCl4、Na2S、H2O2答案B解析A中HD是单质，不是化合物；C中SiO2为原子晶体，不是分子晶体；D中Na2S是离子晶体，不是分子晶体。2．下表列举了几种物质的性质，据此判断属于分子晶体的是________。物质性质X熔点为10.31℃，液态不导电，水溶液导电Y易溶于CCl4，熔点为11.2℃，沸点为44.8℃Z常温下为气态，极易溶于水，溶液pH>7W常温下为固体，加热变为紫红色蒸汽，遇冷变为紫黑色固体M熔点为1170℃，易溶于水，水溶液导电N熔点为97.81℃，质软，导电，密度为0.97g·cm－3答案X、Y、Z、W解析分子晶体熔、沸点一般比较低，硬度较小，固态不导电。M的熔点高，肯定不是分子晶体；N是金属钠的性质；其余X、Y、Z、W均为分子晶体。二混合晶体——石墨下面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，每一个碳原子以三个共价键与另外三个碳原子相连。(2)六个碳原子在一个平面上形成了正六边形的环，伸展成层状结构，其中键长为142pm，属于原子晶体的键长范围，因此对于同一层来说，它是原子晶体。(3)在同一平面内的碳原子还各剩下一个p轨道，它们相互重叠，形成大π键，当施加电场时，可以沿电场方向运动，相当于金属晶体中的自由电子，所以石墨能导热、导电，这正是金属晶体的特征。(4)石墨晶体中层与层之间相隔335pm，距离较大，是以范德华力结合起来的，即层与层之间属于分子晶体，但是，由于同平面上的碳原子间的结合很强，共价键很难被破坏，所以石墨的熔点很高，化学性质稳定。[归纳总结]石墨晶体中既有共价键，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。[活学活用]3．航天飞机表层的...