高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质第3节第2课时分子晶体学案鲁科版选修3.docx

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1、第2课时　分子晶体[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.会比较判断晶体类型。一　常见的分子晶体结构1．碘晶体晶胞的结构如图所示。回答下列问题：(1)碘晶体的晶胞是一个长方体，在它的每个顶点上有一个碘分子外，每个面上还有一个碘分子，每个晶胞从碘晶体中分享到4个碘分子。(2)氯单质、溴单质的晶体结构与碘晶体的结构非常相似，只是晶胞的大小不同而已。2．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

2、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。(3)干冰晶体每个CO2分子周围，离该分子最近且距离相等的CO2分子有12个。(4)每个晶胞中有4个CO2分子。3．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)在冰晶体中，由于水分子之间存在具有方向性的氢键，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，比较松散。(3)在冰晶体中，每个水分子中的每个氧原子周围都有4个氢原子，

3、氧原子与其中的两个氢原子通过共价键结合，而与属于其他水分子的另外两个氢原子靠氢键结合在一起。[归纳总结]注意：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分子晶体熔化、汽化时克服分子间作用力。③分子晶体固态、熔融时均不导电。④分子间作用力的大小决定分子晶体的物理性质。分子间作用力越大，分子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。[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S

4、iO2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物质是________。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。

5、理解感悟　分子晶体具有熔、沸点较低，硬度较小，固态、熔融态不导电等物理特性。所有在常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质(除汞外)、易升华的固体物质都属于分子晶体。二　石墨晶体的结构与性质　石墨的晶体结构如下图所示：1．在石墨晶体中，同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，每一个碳原子以三个共价键与另外三个原子相连。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p轨道，并含有一个未成对电子，它们相互重叠。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

6、离较大，结合力较弱，层与层间可以相对滑动，使之具有润滑性。[归纳总结]石墨晶体中碳原子间形成共价键，层与层间的结合力为范德华力。因此，石墨晶体不是原子晶体，也不是金属晶体、分子晶体，而是一种混合晶体。[活学活用]3．在金刚石晶体中，碳原子数与化学键数之比为__________________________。在石墨晶体中，平均每个最小的碳原子环所拥有的化学键数为__________，该晶体中碳原子数与化学键数之比为____________。已知，金刚石晶体与石墨晶体中的碳碳键长(d)相比较，d石墨＜d金刚石，则金刚石的熔点________石墨的熔点(填“＞”、“＜”或“＝”)。答案　1∶2　3

7、　2∶3　＜解析　金刚石晶体中每个碳原子平均拥有的化学键数为4×＝2，则碳原子数与化学键数之比为1∶2。石墨晶体中，平均每个最小的碳原子环所拥有的碳原子数和化学键数分别为6×＝2和6×＝3，其比值为2∶3。四种晶体类型的比较离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体的组成、结构及性质对比分析如下表：离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成晶体的粒子阴、阳离子原子分子金属阳离子和自由电子粒子间的作用离子键共