人教版2019选修性必修2导学案第3章　第2节　第1课时　分子晶体

第二节分子晶体与共价晶体第课时分子晶体1发展目标体系构建构成粒子:分子—粒子间作用力:分子间作用力.借助分子晶体模型认识分子晶体的结构特点1分晶体特征:熔、沸点低，熔融状态不导电，熔融子时不破坏共价键晶—能够从范德华力、氢键的特征，分析理解分子晶体的物理

2.体典型的晶体:冰、干冰、、、稀有气体固态、12S

8、P4C60特性结构特征:存在分子，分子内原子之间形成共价键，个别分子晶体中无共价键必备知识自主预习课前自主学习必备知识感知匚基础知识填充

二一、分子晶体及其结构特点概念

1.只含分子的晶体粒子间的作用

2.分子晶体中相邻的分子间以分子间作用力相互吸引常见分子晶体及物质类别

3.物质种类实例所有非金属氢化物、、等H2O NH3CH4部分非金属单质卤素、、、白磷、硫等X202N2P4S8部分非金属氧化物、、、等82P4O10S02S03几乎所有的酸、、、等HNO3H2so4H3Po4H2SQ绝大多数有机物苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等.分子晶体的常见堆积方式4堆积方式分子间作用力实例分子采用密堆积,范德华力如、干冰、、C60122每个分子周围有个紧邻的分子12_分子不采用密堆积,范德华力、氢键如、、冰HF NH3每个分子周围紧邻的分子少于个12

二、两种典型的分子晶体的组成和结构1冰.冰的结构模型水分子之间的主要作用力是氢键，当然也存在范德华力1⑵氢键有方向性,它的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的个相邻水分子互2相吸引2干冰.oO Oc干冰的结构模型晶胞⑴干冰中的分子间只存在范德华力,不存在氢键CO23

①每个晶胞中有个分子，旦个原子2CO2

②每个分子周围等距离紧邻的分子数为个CO2CO212

三、分子晶体的物理性质物理特性

1.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1一般是绝缘体，熔融状态也不导电2溶解性符合“相似相溶规律”3分子晶体熔、沸点高低的比较规律

2.分子晶体中分子间作用力越大,物质熔、沸点越高,反之越低1具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常高2二预习效果验收二判断正误对的在括号内打，错的在括号内打

1.“J”“X”分子晶体中只存在分子间作用力1X分子晶体熔化时共价键断裂2X分子晶体中氢键越强，分子越稳定3X分子晶体中一定含有分子间作用力，不一定含有化学键4J下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是

2.、、、、A.NH3P4CioHs B.PCI3CO2H2SO

4、、、C.SO2SiOP2O5D.CC14H2O NaO222［中，白磷为单质，不是化合物；中，为共价晶体；中，是离子化合物、离B AP4C SiChD NazCh子晶体］能与金属形成该化合物熔点为沸点为其固体属于晶体

3.1CO FeFeCO,253K,376K,5与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，如、常温下它们都是易挥发的液体2F2ClF3BrF3,的熔、沸点比的填“高”或“低”C1F3BrF3下图为分子晶体结构的一部分，观察图形试说明每个分子周围有个与之3C02C02紧邻的分子；该结构单元平均占有个分子CO2CO2［解析］该化合物熔点为沸点为熔、沸点较低，所以为分子晶体组成和结构1253K,376K,2相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，所以的熔、沸点比C1F3BrF3的低20代表个分子［答案］⑴分子⑵低⑶1C02124探究分子晶体结构与物理性质的关系关键能力核心突破重难问题解惑核心要点落实［情境探究］观察下图冰和干冰的结构，回答下列问题⑴已知氢键也有方向性，试分析为什么冬季河水总是从水面上开始结冰？提示由于氢键的方向性，使冰晶体中每个水分子与四面体顶角方向的个分子相互吸引，形成4空隙较大的网状晶体，密度比水小，所以结的冰会浮在水面上图乙:干冰为什么冰融化为水时，密度增大？2提示在冰晶体中，每个分子周围只有个紧邻的水分子，由于水分子之间的主要作用力是氢键，4氢键跟共价键一样具有方向性，即氢键的存在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，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大为什么干冰的熔沸点比冰低而密度却比冰大？3提示由于冰中除了范德华力外还有氢键作用，破坏分子间作用力较难，所以熔沸点比干冰高由于水分子间氢键的方向性，导致冰晶体不具有分子密堆积特征，晶体中有相当大的空隙，所以相同状况下冰体积较大由于分子的相对分子质量分子的相对分子质量，所以干冰的密度大CO2H2O干冰升华过程中破坏共价键吗？4提示干冰升华的过程中破坏分子间作用力，不破坏共价键［核心突破］分子晶体的物理性质

4.分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度分子晶体熔化时要破坏分子间作用力，由于1分子间作用力很弱，所以分子晶体的熔、沸点一般较低，部分分子晶体易升华如干冰、碘、红磷、蔡等，且硬度较小分子晶体不导电分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由电子，因而分2子晶体在固态和熔融状态下都不能导电有些分子晶体的水溶液能导电，如、乙酸等HI分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律，即极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶3于非极性溶剂如是极性溶剂,、等都是极性分子,它们在水中的溶解度比、、等H2O SO2H SHBr N22CH24非极性分子在水中的溶解度大苯、是非极性溶剂，则、等非极性分子易溶于其中，而水CC14Br212则不溶于苯和中C04分子晶体熔、沸点比较规律

5.少数主要以氢键作用形成的分子晶体，比一般的分子晶体的熔、沸点高，如含有、、1H—F H—O等共价键的分子间可以形成氢键，所以、、、醇、竣酸等物质的熔、沸点相对较高H—N HFH20NH3组成与结构相似，分子之间不含氢键而只利用范德华力形成的分子晶体，随着相对分子质量的2增大，物质的熔、沸点逐渐升高例如，常温下呈气态，口呈液态，而呈固态；呈气态，C12B12CO2呈液态CS2相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体，其熔、沸点一般比非极性分子构成的分3子晶体的熔、沸点高，如的熔、沸点比的熔、沸点高CO N2有机物中组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体，相对分子质量相同，一般支链越多，分4子间的相互作用力越弱，熔、沸点越低，如熔、沸点正戊烷＞异戊烷＞新戊烷题对原训练,11某化学兴趣小组在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下

1.NaCl MgChAlCh SiC14CaCh熔点/℃801712190-68782沸点/℃14651418230571600根据这些数据分析，他们认为属于分子晶体的是、、A.NaCk MgCbCaCk B.AICI3SiCl

4、全部C.NaCl CaC12D.［由于由分子构成的晶体，分子与分子之间以分子间作用力相互作用，而分子间作用力较小，克B服分子间作用力所需能量较低，故分子晶体的熔沸点较低，表中的＞熔、沸点很高，MgCh NaCLCaCb不属于分子晶体，、熔、沸点较低，应为分子晶体，所以项正确，、、三项错误］AlCh SiC14B AC D下列有关冰和干冰的叙述不正确的是

2.干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体A.冰晶体中每个水分子周围只有个紧邻的水分子B.4干冰比冰的熔点低得多，常压下易升华C.干冰中只存在范德华力不存在氢键，一个分子周围有个紧邻的分子D.12［干冰晶体中分子间作用力只是范德华力，分子采取密堆积，一个分子周围有个紧邻A CO212的分子；冰晶体中水分子间除了范德华力之外还存在氢键，由于氢键具有方向性和饱和性，故每个水分子周围只有个紧邻的水分子，采取非密堆积的方式，空间利用率小，因而密度小干冰熔化只需4克服范德华力，冰融化需要克服范德华力和氢键，由于氢键作用力比范德华力大，所以干冰比冰的熔点低得多，而且常压下易升华］方法技巧分子晶体的判断方法依据物质的类别判断，部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的1酸、绝大多数有机物的晶体都是分子晶体⑵依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断，组成分子晶体的粒子是分子，粒子间作用是分子间作用力双基达标随堂检测基础知识考查关键能力培养（）依据物质的性质判断，分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电3下列有关分子晶体的说法中一定正确的是（）

1.分子内均存在共价键A.分子间一定存在范德华力B.分子间一定存在氢键C.其结构一定为分子密堆积D.［稀有气体元素组成的分子晶体中，不存在由多个原子组成的分子，而是原子间通过范德华力B结合成晶体，所以不存在任何化学键，错误；分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于A所有的分子晶体中，而氢键只存在于含有与电负性较强的、、原子结合的氢原子的分子之间或者N0F分子之内，正确，错误；只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式，错误］B CD分子晶体、分子晶体与冰的结构极为相似，在分子晶体中，与原子距离最近的

2.HF NH3HF F分子有（）HF个个个个A.3B.4C.5D.12［根据分子晶体与冰结构相似可知，每个分子周围有个分子与之最近，构成四面B HFHF4HF体，故项正确］B下列物质按熔、沸点由高到低顺序排列，正确的一组是（）

3.、、A.HF HCkHBr HI、、B.F2CI2Br2I

2、、、C.H2O H2S HzSeH Te

2、、、D.CI4CBr4CCI4CF4［对结构和组成相似的分子晶体，其熔、沸点随着相对分子质量的增大而升高，但、分D HFH O2子之间都存在氢键，熔、沸点反常所以中应为中应为；中应A HFHIHB»HC1;B l2Br2CEF2C为〉只有正确］H2O H2TeH2SeH2S;D水分子间可通过一种叫“氢键”的作用（作用力介于化学键与范德华力大小之间）彼此结合而形

4.成（）在冰中〃值为即每个水分子被其他个水分子包围形成变形四面体，如图所示为但）H2O,”5420单元，由无限个这样的四面体通过氢键构成一个庞大的分子晶体，即冰下列有关叙述正确的是（）5冰中含有氢键A.1mol4mol冰中含有氢键B.1mol4X5mol平均每个水分子只含有个氢键C.2平均每个水分子只含有+个氢键D.［由图可知，每个水分子处于四面体的中心与个水分子处于四面体的四个顶点形成四个氢C4键，因为每个氢键都是由个水分子共同形成的，所以每个水分子形成的氢键数为义=］242比较下列化合物熔、沸点的高低填或

5.10

①②③CO2SO2NH3PH30302

④⑤Ne ArCH3cH20H CH3OH@CO N2已知的熔点为但它在即开始升华请回答2AICI3190c

2.02X105pa,1800c

①固体是晶体AlCh

②设计一个可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物你设计的实验是［解析］各组物质均为分子晶体，根据分子晶体熔、沸点的判断规律，分子间作用力越大,1相对分子质量越大，分子极性越大，则晶体的熔、沸点越高，较容易比较六组物质熔、沸点的高低由的熔点低以及在℃时开始升华判断晶体为分子晶体若验证一种化合物是2AlCh180A1C13共价化合物还是离子化合物，可测其熔融状态下是否导电，若不导电是共价化合物，导电则是离子化合物［答案］

②③〉©

⑤〉

⑥〉

①分子

②在熔融状态下，试验其是否导电，若不导电是共1KD2价化合物，若导电是离子化合物。