..分子晶体和石墨教案（鲁科版选修）

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1、第2课时　分子晶体和石墨●课标要求知道分子晶体的结构微粒，微粒间的作用力。●课标解读1.在展示CO2、I2、冰分子晶体模型的基础上，使学生在直观上了解分子晶体的结构微粒是分子。2．认真对比金刚石和石墨的模型，使学生知道二者在结构上的差异。●教学地位本节课在本章中的地位较突出，分子晶体的性质解释常在高考选修模块中提及，虽然难度不大，但可以考查学生的基本知识掌握情况，故这节课学好非常有必要。●新课导入建议我们已知道，冰易融化，干冰易汽化，碘晶体易升华，你知道这些晶体为什么具有上述的特殊性质吗？它们的结构是怎样的呢？(利用多媒体展示冰融化，干冰汽化，碘晶

2、体升华等图片)●教学流程设计课　标　解　读重　点　难　点1.了解分子晶体的结构与性质。2.了解氢键对分子晶体性质的影响。1.典型分子晶体的结构分析。(重点)2.冰晶体氢键键数的计算、氢键作用能计算。(重难点)分子晶体1.定义分子间通过分子间作用力结合形成的晶体称为分子晶体。非金属单质、非金属的氢化物等无机物以及多数有机化合物形成的晶体大都属于分子晶体。2．性质(1)分子晶体在熔化时，破坏的只是分子间作用力，所以只需要外界提供较少的能量。因此，分子晶体的熔点通常较低，硬度也较小，有较强的挥发性。(2)对组成和结构相似，晶体中又不含氢键的物质来说，随着

3、相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔、沸点升高。(3)一般来说，分子间作用力无方向性也使得分子在堆积时，会尽可能利用空间并采取紧密堆积方式，但是，分子的形状、分子的极性以及分子间是否存在具有方向性的氢键等，都会影响分子的堆积方式和结构型式。3．碘晶体碘晶体的晶胞是一个长方体，碘分子除了占据长方体的每个顶点外，在每个面上还有一个碘分子。4．干冰干冰晶胞呈立方体型，其中二氧化碳分子因分子之间的相互作用，在晶胞中呈现有规律的排列。5．冰晶体冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的。由于氢键具有一定的方向性，中央的水分子与周围四个水分子结合，边缘的四个水分子

4、也按照同样的规律再与其他水分子结合，每个氧原子周围都有四个氢原子。这种排列类似于蜂巢结构，比较松散。因此水由液态变成固态时，密度变小。1．(1)所有分子晶体中都存在化学键吗？(2)冰融化与干冰升华克服的作用力完全相同吗？【提示】　(1)不一定，如稀有气体是单原子分子，其晶体中不含化学键。(2)不同，干冰升华只克服范德华力，而冰融化除克服范德华力外还克服氢键。石墨晶体石墨晶体具有层状结构，每个碳原子采用sp2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键相结合，形成无限的六边形平面网状结构，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道，并含有一个未成对

5、电子，因此能够形成遍及整个平面的大π键。大π键具有金属键的性质。石墨晶体中既有共价键，又有范德华力，同时还有金属键的特性。所以称为混合键型晶体。2．为什么说石墨是混合晶体？【提示】　石墨同层中所有碳原子都以共价键相连，构成平面网状结构，这类似原子晶体的结构特点，层与层之间有范德华力相连，这类似于分子晶体，石墨中有自由电子，能导电，这又类似于金属晶体，故石墨是混合晶体。典型分子晶体的结构与性质【问题导思】　①干冰的宏观性质和应用有哪些？【提示】　常温下二氧化碳是无色、无味密度比空气大，能溶于水的气体。主要应用干冰低温实验，人工降雨等场合，做制冷剂。②

6、冰晶体中微粒间的作用力有哪几种？【提示】　范德华力、氢键。干冰冰晶胞结构组成微粒分子分子微粒间作用力范德华力范德华力、氢键熔、沸点很低低硬度很小小导电性固态、液态都不导电，溶于水生成弱电解质H2CO3后导电固态不导电、液态时导电能力很弱堆积方式紧密堆积非紧密堆积应用人工降雨、制冷剂解暑、制冷剂　分子晶体内并不一定存在共价键，如稀有气体元素单质形成的晶体中只有范德华力。(1)右图为干冰的晶胞结构，观察图形，确定在干冰中每个CO2分子周围有________个与之紧邻且等距离的CO2分子。在干冰中撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块干冰，出现的现象

7、为________________________________________，反应的化学方程式是________________________________________________________。(2)下列三种晶体①CO2　②CS2　③SiO2的熔点由高到低的顺序是________＞________＞________(用序号填空)，其原因是________________________________________________________________________。【解析】　(1)以晶胞中的任意一个顶点为坐标原

8、点，以通过该顶点的三条棱边为坐标轴建立起一个三维直角坐标系，在坐标原点的周围可以无隙并置8个晶胞，这样在每一个坐标轴上都可