1、第1课时 分子晶体,第三章 第二节 分子晶体与原子晶体,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。,内容索引,新知导学 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,新知导学,一、干冰和冰的晶体结构,1.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 ，微粒间的相互 作用力是 。 (2)从结构模型可以看出：干冰晶体是一种 结构 每 构成立方体，在六个面的中心又各占 据 。每个CO2分子周围，离该分子最近且距离 相等的CO2分子有 个。每个晶胞中有 个CO2分子。,CO2
2、分子,范德华力,面心立方,8个CO2分子,1个CO2分子,12,4,2.冰晶体的结构如图所示。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 ，微粒间的相互作用力是 。 (2)在冰的晶体中，由于水分子之间存在具有的氢键，迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的 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。,H2O分子,范德华力、氢键,方向性,4个,3.干冰和冰的比较,范德华力,范德华力、,氢键,1个分子周围,紧邻12个分子,1个分子周围,紧邻4个分子,分子晶体的理解 (1)分子间通过 相结合形成的晶体叫分子晶体。如：干冰、碘晶体、冰
3、等。构成分子晶体的粒子只有 。 (2)常见的典型的分子晶体有 所有非金属氢化物，如水、氨、甲烷等； 部分非金属单质，如卤素、O2、S8、P4、C60等； 部分非金属氧化物，如CO2、SO3、P4O10等； 几乎所有的酸； 绝大多数有机物的晶体。,分子间作用力,分子,(3)两种典型的分子晶胞 干冰型 堆积特征：分子密堆积； 冰型 堆积特征：四面体型。,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、C10H8 B.PCl3、CO2、H2SO4 C.SO2、SiO2、P2O5 D.CCl4、Na2S、H2O2,答案,解析,解析 A中HD是单质，不是化合物； C中SiO2为
4、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.水分子间可通过氢键彼此结合而形成(H2O)n，在冰中n值为5，即每个水分子被其他4个水分子包围形成变形四面体，如图所示为(H2O)5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 A.1 mol冰中含有4 mol氢键 B.1 mol冰中含有45 mol氢键 C.平均每个水分子只含有2个氢键 D.平均每个水分子只含有 个氢键,答案,解析,解析 由图可知，每个水分子(处于四面体的中心)与4个水分子(处于四面体的四个顶点)形成四个氢键，因为每个氢键都是由2个水分子共同形 成的，所以每个水分子形
5、成的氢键数为4 2。,二、分子晶体的物理性质,1.分子晶体中粒子间是以范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体，因此，分子晶体的熔、沸点 ，密度 ，硬度较小，较易熔化和挥发。 2.分子晶体熔、沸点高低的比较规律 (1)分子晶体分子间作用力 ，物质熔、沸点 ，反之 ；具有氢键的分子晶体，熔、沸点 。,较低,较小,越大,越高,越低,反常高,(2)判断下列结论的正误，正确的打“”，错误的打“” 组成和结构相似的分子晶体，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( ) 组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近)，分子极性越大，其熔、沸点就越高( ) 烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分
6、子里碳原子数的增加，熔、沸点升高( ) 组成和结构不相似的物质，不能用相对分子质量大小比较分子间作用力的大小( ),3.分子晶体在固态和熔融状态均不存在自由离子，因而 导电，易溶于水的电解质在水中 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。,不能,全部或部分电离,分子晶体的物理特性 (1)分子晶体具有 ， ， 等物理特性。所有在常温下呈 的物质、常温下呈 的物质(除汞外)、 的固体物质都属于分子晶体。 (2)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 ，分子晶体的熔、沸点 ，硬度 。,熔、沸点较低,硬度较小,固态不导电,气态,液态,易升华,越大,越高,越大,3.下列物
7、质，按沸点降低顺序排列的一组是 A.HF、HCl、HBr、HI B.F2、Cl2、Br2、I2 C.H2O、H2S、H2Se、H2Te D.CI4、CBr4、CCl4、CF4,答案,解析,解析 A、C中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常； 对结构相似的物质，B中沸点随相对分子质量的增加而增大； D中沸点依次降低。,4.下列性质符合分子晶体特点的是 熔点1 070 ，易溶于水，水溶液能导电 熔点10.31 ，液态不导电，水溶液能导电 能溶于CS2，熔点112.8 ，沸点444.6 熔点97.81 ，质软，导电，密度为0.97 gcm3 A. B. C. D.,答案,解析,解析 本题考查分子晶体
8、的性质。分子晶体中分子之间是以分子间作用力相结合的，分子晶体具有低熔点、易升华、硬度小等性质。 熔点高，不是分子晶体的性质； 能导电，不是分子晶体的性质，该处所述是金属钠的性质，故选。,学习小结,达标检测,解析 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结合成晶体，所以不存在任何化学键，A项错误； 分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于所有的分子晶体中，而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子之间或者分子之内，B项正确、C项错误； 只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式，D选项错误。,1.下列有关分子晶体的说法中一定
9、正确的是 A.分子内均存在共价键 B.分子间一定存在范德华力 C.分子间一定存在氢键 D.其结构一定为分子密堆积,1,2,3,4,5,答案,解析,2.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,1,2,3,4,5,答案,3.SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行的下列推测不正确的是 A.SiCl4晶体是分子晶体 B.常温、常压下SiCl4是气体 C.SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子 D.SiCl4的熔点高于CCl4,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 由于SiCl4具有分子结构
10、，所以一定属于分子晶体； 影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，在这两种分子中都只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于CCl4，所以SiCl4的分子间作用力更大一些，熔、沸点更高一些； CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与它结构相似，因此也应该是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。,4.如图为冰的一种骨架形式，依此为单位向空间延伸，请问该冰中的每个水分子有几个氢键,1,2,3,4,5,答案,解析,A.2 B.4 C.8 D.12,解析 每个水分子与四个方向的4个水分子形成氢键，每个氢键为2个水分子共用，故其氢键个数为4 2。,5.(1)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，
11、该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于_晶体。,1,2,3,4,5,答案,解析,分子,解析 该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，熔、沸点较低，所以为分子晶体。,解析 根据焓变的含义可得：242 kJmol13159 kJmol16EClF313 kJmol1，解得ClF键的平均键能EClF172 kJmol1； 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。,(2)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)3F2(g)=2ClF3(g) H313 kJmol1，FF键的键能为159 kJmol1，ClCl键的键能为242 kJmol1，则ClF3中ClF键的平均键能为_kJmol1。ClF3的熔、沸点比BrF3的_(填“高”或“低”)。,1,2,3,4,5,答案,解析,172,低,本课结束,
