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1、第四单元分子间作用力分子晶体第四单元分子间作用力分子晶体专题专题3 3内容索引010203自主自主预习预习 新知新知导学导学合作探究合作探究 释疑释疑解惑解惑课堂小结课堂小结课标定位、素养阐释1.能举例说明不同类型分子间作用力的特征和实质,能运用范德华力和氢键解释、预测物质的物理性质。2.能描述典型分子晶体的结构特点,区分共价晶体和分子晶体。3.能列举生活中常见物质中存在的氢键,认识氢键在生命活动中扮演的重要角色。自主预习自主预习 新知导学新知导学一、分子间作用力1.分子间作用力。(1)定义:共价分子间存在的一种相互作用。(2)本质:静电作用。(3)特点:比化学键弱得多。(4)类型:最常见的两
2、种分子间作用力为范德华力和氢键。2.范德华力。3.氢键。(1)形成与表示当H原子与电负性大、半径较小的原子X以共价键结合时,H原子能够跟另一个电负性大、半径较小的原子Y之间形成氢键。氢键通常用XHY表示,其中X和Y代表电负性大而原子半径较小的非金属原子,如氟、氧、氮等。“”表示共价键,“”表示氢键。(2)氢键的特征氢键比化学键弱,比范德华力强。氢键具有一定的方向性和饱和性。(3)氢键的类型分子间氢键,如水中,OHO。分子内氢键,如。(4)氢键对物质物理性质的影响对物质熔、沸点的影响:分子间存在氢键的物质,物质的熔、沸点明显高,如熔、沸点NH3PH3;同分异构体分子间形成氢键的物质比分子内形成氢
3、键的物质熔、沸点高,如熔、沸点邻羟基苯甲酸”或“”)。CO2SO2;NH3PH3;O3O2;NeAr;CH3CH2OHCH3OH;CON2。(2)已知AlCl3的熔点为190(2.02105Pa),但它在180即开始升华。AlCl3固体是晶体。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。答案：(1)(2)分子在熔融状态下,验证其是否导电,若不导电则是共价化合物,若导电则是离子化合物解析：(2)由AlCl3的熔点较低以及在180时开始升华,可判断AlCl3晶体为分子晶体。若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物,可测其熔融状态下是否导电,若不导电则是共价化合物,若
4、导电则是离子化合物。合作探究合作探究 释疑解惑释疑解惑探究任探究任务1分子晶体及其判断方法分子晶体及其判断方法【问题引领问题引领】碘晶体及其晶胞干冰及其晶胞1.观察上面碘晶体、干冰晶体,思考组成分子晶体的微粒是什么?提示：组成分子晶体的微粒是分子。2.怎样判断一种晶体是否属于分子晶体?提示：依据物质的类别判断;依据组成晶体的微粒及微粒间作用判断;依据物质的性质判断。【归纳提升归纳提升】分子晶体的判断方法(1)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、几乎所有的酸、大多数有机物的晶体都是分子晶体。(2)依据组成晶体的微粒及微粒间作用判断。组成分子晶体的微粒是分子,微
5、粒间作用是分子间作用力。(3)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。【典型例题典型例题】【例题1】下列关于分子晶体的说法中,正确的是()。A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定B.在分子晶体中一定存在共价键C.冰和固态Br2都是分子晶体D.稀有气体不能形成分子晶体答案：C解析：A项错误,分子间作用力影响物质的熔、沸点;B项错误,分子晶体中不一定存在共价键,如稀有气体中没有共价键;C项正确,冰和固态Br2均为分子晶体;D项错误,稀有气体的构成微粒是单原子分子,可形成分子晶体。【变式训练1】下列物质中,属于分子晶体的是()。二氧化硅碘食盐蔗糖磷酸A.B.C.
6、D.答案：A解析：由常见分子晶体对应的物质类别可知:碘、蔗糖、磷酸都属于分子晶体。【问题引领问题引领】探究任探究任务2分子晶体分子晶体结构与物理性构与物理性质的关系的关系常温下,液态水中水分子在不停地做无规则的运动。0以下,水凝结成冰,其中水分子的排列由杂乱无序变得十分有序(如下图所示)。1.思考冰晶体中存在哪几种微粒间的相互作用?提示：冰晶体中存在氢键、分子间作用力。2.冰中微粒间的相互作用对冰晶体的结构与性质产生了怎样的影响?提示：在冰晶体中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点方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排
7、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。因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、沸点高。【归纳提升归纳提升】1.分子晶体的物理性质。(1)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、碘等),且硬度较小。(2)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HI、乙
8、酸等。2.分子晶体熔、沸点的比较规律。(1)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HF键、HO键、HN键等共价键的分子间可以形成氢键,所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸等物质的熔、沸点相对较高。(2)组成与结构相似,分子之间不含氢键而主要利用范德华力形成的分子晶体,随着相对分子质量的增大,物质的熔、沸点逐渐升高。例如,常温下Cl2呈气态,Br2呈液态,而I2呈固态;CO2呈气态,CS2呈液态。(3)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。【典型例题典型例
9、题】【例题2】下列有关分子晶体熔点高低的叙述中,正确的是()。A.Cl2I2B.SiCl4CCl4C.PH3NH3D.C(CH3)4CH3CH2CH2CH2CH3答案：B解析：NH3分子间存在氢键,分子间作用力大,PH3分子间不存在氢键,分子间作用力弱,NH3的熔点高于PH3,C项不正确;A、B项中均无氢键,且固态时都为分子晶体,物质组成结构相似,相对分子质量大的熔点高,A项不正确,B项正确;相对分子质量相同的烷烃的同分异构体,支链越多,熔点越低,D项不正确。【变式训练2】下列属于分子晶体性质的是()。A.熔点1070,易溶于水,水溶液能导电B.能溶于CS2,熔点112.8,沸点444.6C.熔点1400,可作半导体材料,难溶于水D.熔点97.81,质软,导电,密度0.97gcm-3答案：B解析：通常分子晶体的主要性质有熔、沸点低,硬度小;晶体不导电,熔化时也不导电。课堂小结课堂小结
