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1、第二节分子晶体与原子晶体第1课时分子晶体学习目标重点难点1.了解分子晶体的概念及结构特点。2掌握分子晶体的性质。3了解氢键对物质物理性质的影响。1.能够通过分析分子晶体的组成微粒、结构模型及分子晶体中的作用力解释分子晶体的一些物理性质。2知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。1分子晶体的概念及结构特点(1)分子晶体中存在的微粒：_。(2)分子间以_相结合形成的晶体叫分子_。(3)相邻分子间靠_相互吸引。若分子间作用力只有_，则分子晶体有_特征，即每个分子周围有_个紧邻的分子。分子间含有其他作用力，如_，则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。如冰中每个水分子周围只有_个紧邻的水分子。2常见的分子
2、晶体(1)所有_，如H2O、NH3、CH4等。(2)部分_，如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。(3)部分_，如CO2、P4O10、SO2、SO3等。(4)几乎所有的_，如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。(5)绝大多数_，如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。3典型的分子晶体(如图)(1)冰水分子之间的主要作用力是_，当然也存在_。_有方向性，它的存在迫使在_的每个水分子与_方向的_个相邻水分子互相吸引。(2)干冰在常压下极易升华。干冰中的CO2分子间只存在范德华力而不存在氢键，一个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有_个。预习交流所有分子晶体中是否均存在化学键，
3、为什么？答案：1(1)分子(2)分子间作用力晶体(3)分子间作用力范德华力分子密堆积12氢键42(1)非金属氢化物(2)非金属单质(3)非金属氧化物(4)酸(5)有机物的晶体3(1)氢键范德华力氢键四面体中心四面体顶角4(2)12预习交流：答案：绝大多数分子晶体的微粒内部都存在化学键，如N2、H2O、SO2等分子内部都有共价键，而稀有气体为单原子分子，分子内部无化学键，分子之间以范德华力结合，所以并非分子晶体的分子内部都存在化学键。在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点1分子晶体的性质(1)分子晶体的熔沸点为什么较低？(2)分子晶体及其熔融态
4、时能否导电？为什么？(3)讨论分析分子晶体在物理性质方面有哪些特点？下表列举了几种物质的性质，据此判断属于分子晶体的是_。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pH7W常温下为固体，加热变为紫红色蒸气，遇冷变为紫黑色固体M熔点为1 170 ，易溶于水，水溶液导电N熔点97.81 ，质软、导电，密度为0.97 gcm3分子晶体熔沸点高低的比较规律：分子晶体分子间作用力越大，物质的熔沸点越高。具有分子间形成氢键的分子晶体，熔沸点较高，而分子内形成氢键的分子晶体，熔沸点较低。组成和结构不相似的分子晶体(
5、相对分子质量相近)，分子的极性越大，其熔沸点越高。2冰和二氧化碳的晶体结构观察下图冰和干冰的结构，回答下列问题。(1)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？(2)为什么冰融化为水时，密度增大？(3)为什么干冰的熔沸点比冰低，密度却比冰大？(4)干冰晶体中，每个CO2分子紧邻的CO2分子有几个？如何判断？若图乙为干冰的一个晶胞，则此晶胞中CO2的分子数是多少？下图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子。下列有关说法正确的是()。A冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体B冰晶体具有空间网状结构，是原子晶体C水分子间通过HO键形成冰晶体D冰融化时，水分子之间
6、空隙增大两种典型分子晶胞1干冰型(范德华力)(1)有一种晶体叫做干冰，它是固体CO2的晶体。干冰的外观像冰，干冰不是冰。其熔点比冰低得多，易升华。(2)干冰晶体中CO2分子之间只存在分子间作用力，不存在氢键，因此干冰中CO2分子紧密堆积，晶胞中顶点和每个面上各有一个CO2分子，所以每个CO2分子周围最近且等距离的CO2分子数目是12个。2冰型(1)H2O中O杂化(sp3)VSEPR构型(四面体)。(2)冰中含有的作用力分子内共价键；分子间范德华力。(3)冰中1个水分子与周围4个水分子形成氢键。答案：活动与探究1：答案：(1)分子晶体熔化时要破坏分子间作用力，由于分子间作用力很弱，所以分子晶体一
7、般熔点、沸点较低。(2)不能。因为分子晶体在固态和熔融状态均不存在自由电子，因而不能导电，易溶于水的电解质在水中全部或部分电离而能够导电，不溶于水的物质或易溶于水的非电解质不能导电。(3)具有较低的熔点和沸点；有较强的挥发性，部分分子晶体如干冰、碘、红磷、萘等易升华；硬度很小；在固态和熔融状态时都不导电；一般来讲，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。迁移与应用：答案：X、Y、Z、W解析：分子晶体熔沸点一般比较低，硬度较小，固体不导电。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。活动与探究2：答案：(1)由于氢键的方向性，使冰晶体中每个水分子与
8、四面体顶点的4个分子相互吸引，形成空隙较大的网状体，密度比水小，所以结的冰会浮在水面上。(2)在冰晶体中，每个分子周围只有4个紧邻的水分子，由于水分子之间的主要作用力是氢键，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。(3)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
9、同状况下冰体积较大。由于CO2分子的相对分子质量H2O，所以干冰的密度大。(4)每个CO2分子紧邻12个CO2分子；三个互相垂直的平面上各4个；此晶胞中的CO2分子数为4。迁移与应用：A解析：冰中的水分子是靠氢键结合在一起，氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，故B、C错误。H2O分子形成氢键时沿O原子的四个sp3杂化轨道形成氢键，可以与4个水分子形成氢键，这4个水分子形成空间四面体构型，A正确。水分子靠氢键连接后，分子间空隙变大，因此融化时，水的体积缩小，D错误。1下列关于晶体的说法正确的是()。A分子晶体内一定存在共价键B分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定C冰融化时水分子中共价键没有断
10、裂D由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物，其晶体一定不是分子晶体2下列单质由氢元素的三种核素(H、D、T)组成，其中熔点最高的是()。AH2 BHD CHT DT23下列物质在室温下均是分子晶体的是()。AH2O、CH4、HFB红磷、硫、碘CCO2、SO2、NO2DH2SO4、CH3CH2OH、HCHO4北京301医院在进行外科手术时，常用HgCl2稀溶液作为手术刀的消毒剂，已知HgCl2有如下性质：HgCl2晶体熔点较低；HgCl2熔融状态下不导电；HgCl2在水溶液中可发生微弱电离。下列关于HgCl2的叙述正确的是()。AHgCl2晶体属于分子晶体BHgCl2属于离子化合物C
11、HgCl2属于电解质，且属于强电解质DHgCl2属于非电解质5下列分子晶体在熔化时，只破坏范德华力的是_，既破坏范德华力，又破坏氢键的是_。H2O2P4(白磷)SO2CO2H2O2HFH2NCH2CH2COOHC2H66Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子层结构相同且Y的原子序数小于Z。(1)Q的最高价氧化物，其固态属于_晶体，俗名叫_；(2)R的氢化物分子的空间构型是_，属于_分子(填“极性”或“非极性”)；(3)X的常见氢化物的空间构型是_；它的另一氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分，其电子式是_；(4
12、)Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是_和_；Q与Y形成的分子的电子式是_，属于_分子(填“极性”或“非极性”)。答案：1C解析：稀有气体元素形成的单质晶体中，分子内不存在共价键，A项错误；分子的稳定性强弱只与分子内所含化学键的强弱有关，而与分子间作用力无关，B项错误；冰融化时，其分子间作用力被破坏，而共价键没有发生变化，C项正确；AlCl3是共价化合物，其晶体是分子晶体，D项错误。2D解析：H2、HD、HT、T2均为氢元素组成的结构相似的单质，相对分子质量越大，其晶体的熔点越高。3B解析：题目的核心是“室温”，在该条件下H2O、H2SO4、CH3CH2OH均为液体，而CH4、HF、CO2
13、、NO2、SO2均为气体，故B项正确。4A解析：由信息可知HgCl2晶体属于分子晶体，A项正确；由信息可知HgCl2属于共价化合物，且为弱电解质，故B、C、D均错误。5答案：解析：有氢键的分子晶体，其分子中应含有HF键、HO键、HN键中的任何一个键，在熔化时其中的氢键被破坏。6答案：(1)分子干冰(2)正四面体形非极性(3)三角锥形HH(4)CS2CCl4C非极性解析：根据问题(4)中Q和Y、Z能形成共价化合物，则Y和Z为非金属元素，又由于Y和Z的离子与Ar原子的电子层结构相同，且Y的原子序数小于Z，因此Y和Z分别为S和Cl。根据问题(3)X的氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分，因此X为N，Q的低价氧化物与N2的电子数相同，因此Q为C，R与Q又在同族，因此R为Si。(1)Q为C，其最高价氧化物为CO2，为分子晶体，俗名为干冰。(2)R为Si，其氢化物为SiH4，因此空间构型是正四面体结构，非极性分子。(3)N的常见氢化物为NH3，空间构型为三角锥形，N2H4的结构式为，因此其电子式为HH。(4)C分别和S、Cl形成共价化合物为CS2、CCl4，CS2和CO2结构相同，都是直线形非极性分子，其结构式为S=C=S，因此其电子式为C。提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。知识精华技能要领
