32分子晶体和原子晶体学案18（人教版选修3）

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1、第三章第二节分子晶体与原子晶体（第一课时学案）学习目标：分子晶体的结构特点、性质、以及判断依据知识网络：非晶体固体「离子晶体'J金属晶体「构成微粒：分子晶体［原子晶体微粒间作用力：分子间作用力I分子晶体S（多原子分子内各原子间以共价键结合）性质：低熔点，升华学习过程：一、自主学习课%65页・66页，完成下列任务：1、分子晶体（1）定义：（2）构成晶体的微粒是（3）晶体内微粒间的作用分子内原子间，相邻分子之间（4）分子晶体的物理性质是：熔点和沸点较，硬度，一般都是绝缘体，熔融态_导电。2、属于分子晶体的类别（1）（2）（3）（4）（5）3、

2、分子晶体的结构特征（1）密堆积：意思是微粒间的作用力使微粒间尽可能地相互接近，使他们占有最小的空间。（2）若分子只有范德华力，则分子晶体采取分子密堆积，每个分子周围通常有—个紧邻的分子。（3）若分子间靠氢键（范德华力比较小）形成晶体，则不采取密堆积结构，每个分子周围紧邻的分子数要小于12个。因为氢键有方向性和饱和性，一个分子周围分子的位置和数目是一定的。如冰中,水分子周围有个紧邻的水分子。二、思考与交流1、冰融化与干冰升华克服的作用力完全相同吗？有什么不同？2、分子间作用力与化学键有什么异同？3、冰中水分子中的O原子采取什么杂化形式？4、

3、干冰晶体的晶胞中含有几个CO?分子？（请写出解题过程）三、思维拓展[11分子晶体熔沸点高低的判断：1、分子晶体熔沸点的特点分子晶体是分子在分子间作用力的作用下形成的晶体，熔化时，只破坏分子间作用力不破坏化学键。分子晶体的熔、沸点的高低只是由分子间作用力决定的，而分子间作用力与化学键相比是一种比较弱的作用，所以分子晶体在熔、沸点表现出共性，即熔沸点均较低，有些分子具有易挥发、升华的性质。2、分子晶体熔沸点的判断（1）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、H

4、2O>NH3等物质的熔点相对较高。（2）组成和结构相似，分子之间不含氢键而利用范德华力形成的分子晶体，随着相对分子质量越大,分子间作用力越强，物质的熔、沸点就越高，如熔、沸点：CH4N2,CH3OH>CH3CH3o（4）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，分子间作用力越弱，熔、沸点降低，如熔、沸点正戊烷〉异戊烷〉新戊烷。[2]干冰和冰的晶体结构1、干冰

5、的晶体结构在干冰晶体中，CO?分子在范德华力作用下，以密堆积方式排列成面心立方结构：8个CO?分子位于立方体的八个顶点，6个CO?分子位于立方体的6个面心。每个CO?分子周围，离该分子最近且距离相等的CO2分子共12个，分别分布于3个相互垂直的平面上，每个平面上与4个。2、冰的结构（1）冰中水分子间的作用力在冰的晶体中，H2O分子间既存在氢键，又存在范德华力，但氢键对冰的的结构起决定作用。（2）冰晶体的结构由于水分子中O原子釆取印彳杂化，因此成键电子对与孤电子之间有特定的伸展方向，所以分子间氢键的形成也有特定的方向和数目。每个H2O分子间

6、只能通过氢键与4个H2O直接相邻排列。每个氧原子周围都有4个氢原子，其中2个氢原子是通过共价键结合，距离最近，另外2个氢原子通过氢键结合，距离较远，因此冰晶体中每个水分子均在氢键的作用下形成以它为中心其他4个水分子为顶点的变形四面体结构。（3）冰晶体结构对其密度的影响这种排列导致晶体的空间利用率不高，分子间有相当大的空隙，因此冰的密度反而比液态水的小。当冰晶体受热融化时，部分氢键被破坏，冰的结构部分解体，水分子间的空隙减少，水的密度反而增大。超过4°C时，由于分子热运动加剧，导致分子间距离增大，密度逐渐减小。所以4°C时，水的密度最大.

7、

8、例题解析]1、干冰晶体是面心立方结构，如图所示，若干冰晶体的晶胞棱长为a,则在每个CO2分子周围与其相距—a的CO2分子有（）B、8个C、12个D、6个解析：分析干冰晶体结构中CO?分子的空间分布，找出符合要求的分子。取干冰晶胞结构中顶点CO2分子为研究对象，从立方体结构中取出一个正方形面为代表，进行分析。由题意知正方形边长为a,所以距离顶点9分子距离为亍決的S分子恰好为正方形的中心，即在一个晶胞立方体中，共同交于某顶点的3个正方形面的面心的CO?分子符合要求。在干冰晶体中，共有8个晶胞立方体共用一个顶点，而晶胞的无隙并置使得一个面心CO

9、2分子为2个晶胞共用，所以符合要求的CO?分子的数目为3X8X丄=12.22、下列分子晶体，关于熔沸点高低叙述中，正确的是（）A、C12>I2B、SiCl4>CCl4C、NH3VPH3D、C（