分子晶体__第1课时_导学案

高山不爬不能到顶，竞走不跑不能取胜，永恒的幸福不争取不能获得。

想成为一名成功者，先必须做一名奋斗者。

《选修三第三章第二节 分子晶体》导学案（第1课时）高二 班 第 组 姓名 组内评价 教师评价_______【课标要求】1、分子晶体的组成2、分子晶体的结构特点、性质、以及判断依据 【重点难点】2、分子晶体的结构特点、性质、以及判断 【新课导学】自主学习课本65页-66页，完成下列任务： 一、分子晶体1、 分子晶体①概念：只含___________的晶体，称为分子晶体。

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、常见的分子晶体①所有____________________，如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等。

②部分____________________，如卤素(X 2)、氧(O 2)、硫(S 8)、氮(N 2)、 白磷(P 4)、碳60(C 60)、稀有气体等。

③ 部分____________________，如CO 2、P 4O 6、P 4O 10、SO 2等。

④几乎所有的________，如H 2SO 4、HNO 3、H 3PO 4、H 2SiO 3、H 2SO 3等。

⑤绝大多数____________________，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。

3、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) 如果分子间作用力只是范德华力晶体中分子堆积方式为_________，即以一个分子为中心，其周围通常可以有___个紧邻的分子。

如干冰的晶胞结构(如图)。

干冰的结构模型(晶胞)①每个晶胞中有______个原子。

②每个CO 2分子周围等距紧邻的CO 2分子有_____个。

(3) 分子间还有其他作用力①水分子之间的主要作用力是__________，当然也存在_____________。

②氢键有_______性，氢键的存在迫使在___________的每个水分子与____________方向的___个相邻水分子互相吸引。

这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率_______。

水分子中的氢键二、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 2O 、NH 3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：CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4。

（3）组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近或相近)，分子极性越大，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CO ＞N 2，CH 3OH ＞CH 3CH 3。

（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。

三、干冰和冰的晶体结构1、干冰的晶体结构在干冰晶体中，CO 2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 2分子位于立方体的八个顶点，6个CO 2分子位于立方体的6个面心。

每个CO 2分子周围，离该分子最近且距离相等的CO 2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，H 2O 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 原子采取sp 3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H 2O 分子间只能通过氢键与4个H 2O 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40C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 40C时，水的密度最大.例、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2a的CO2分子有（）A、4个B、8个C、12个D、6个解析：分析干冰晶体结构中CO2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CO2分子距离为2a的CO2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CO2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CO2分子为2个晶胞共用，所以符合要求的CO2分子的数目为3×8×12=12.例、下列分子晶体，关于熔沸点高低叙述中，正确的是（）A、Cl2＞I2B、SiCl4＞CCl4C、NH3＜PH3D、C(CH3)4＞CH3(CH2)3CH3解析：A、B选项属于没有氢键存在、分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔沸点高；C选项属于有氢键存在但分子结构相似的情况，存在氢键的熔沸点高；D选项属于同分异构体，支链越多的熔沸点低。

【当堂检测】1、下列叙述不正确的是（）A．由分子构成的物质其熔点一般较低 B．分子晶体在熔化时，共价键没有被破坏C．分子晶体中一定存在共价键 D．分子晶体中分子间作用力越大，其熔沸点越高2、分子晶体具有某些特征的本质原因是（）A、组成晶体的基本粒子是分子B、熔融时不导电C、晶体内微粒间以分子间作用力相结合D、熔点一般比比较低3、下列属于分子晶体的是（）A、熔点1070°C ，易溶于水，水溶液能导电B、能溶于CS2，熔点112.8°C ,沸点 444.6°CC、熔点1400°C ，可做半导体材料D、熔点97.81°C ，质软，导电，密度0.97g·cm-34、水的沸点是100°C，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，只有-60.7°C，引起这种差异的主要原因是（）A、范德华力B、共价键C、氢键D、相对分子质量5、下列物质的变化过程中，化学键没有被破坏的是（）A、I2升华 B、HCl溶于水得到盐酸C、从NH4HCO3中闻到了刺激性的气味 D、NaCl固体加热融化6、干冰熔点很低是由于（）A、CO2是非极性分子 B、C=O键的键能很小C、CO2化学性质不活泼 D、CO2分子间的作用力较弱7、下列各组物质中各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物的是（）A、NH3HD C10H8B、PCl3CO2H2SO4C、SO2SO3C60D、CCl4Na2SH2O28、HgCl2的稀溶液可作手术刀的消毒剂，已知HgCl2的熔点是2770C，熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，则下列关于HgCl2的叙述中正确的是①HgCl2的属于共价化合物②HgCl2属于离子化合物③HgCl2属于非电解质④HgCl2属于弱电解质A．①③ B①④． C．②③ D．②④9、下列分子晶体：①H2O ②HCl ③ HBr ④HI ⑤CO ⑥N2⑦H2熔沸点由高到低的顺序是( )A.①②③④⑤⑥⑦B.④③②①⑤⑥⑦C.①④③②⑤⑥⑦D.⑦⑥⑤④③②①10、四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为51；Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的价层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4︰1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5︰1。

（1）Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b，它们的分子式分别是、；杂化轨道分别是、 _；a分子的立体结构是。

（2）Y的最高价氧化物的晶体类型分别是晶体（3）X的氧化物与Y的氧化物中，分子极性较小的是（填分子式）。

（4）Y与Z比较，电负性较大的，其+2价离子的核外电子排布式是。

11、氮是地球上极为丰富的元素。

（1）Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为___________。

（2）NN的键能为942 kJ·mol-1，N-N单键的键能为247 kJ·mol-1，计算说明N2中的___________键比____________键稳定（填“σ”或“π”）。

（3）(CH3)3NH+和AlCl4-可形成离子液体。

离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂__________（填“大”或“小”），可用作__________（填代号）。

a．助燃剂 b．“绿色”溶剂 c．复合材料 d．绝热材料（4）X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。

X的元素符号是_____，与同一个N3-相连的X+有______个。

高山不爬不能到顶，竞走不跑不能取胜，永恒的幸福不争取不能获得。

想成为一名成功者，先必须做一名奋斗者。