高中 化学 选择性必修2 第三章 晶体结构与性质《第二节 第1课时 分子晶体》教学设计.docx

第二节分子晶体与共价晶体

第1课时分子晶体

[课程标准]1.能结合实例描述分子晶体中微粒排列的周期性规律。2.知道分子晶体中物质的聚集状态会影响物质的性质。3.能借助冰、干冰等模型认识分子晶体中的微粒特点及其微粒间的相互作用。

任务一分子晶体

表一几种分子晶体的熔点、沸点

分子晶体

熔点/℃

沸点/℃

CF4

－183.6

－128

CCl4

－22.9

76.7

CBr4

90

190.5

表二几种氯化物的熔点、沸点

氯化物

NaCl

MgCl2

AlCl3

SiCl4

CaCl2

熔点/℃

801

712

190

－68

782

沸点/℃

1413

1418

178

(升华)

57

1600

问题1：结合表一中的已知数据，思考影响三种分子晶体熔点、沸点高低的因素是什么？

问题2：分析固态的HF与HCl、丙烷与丁烷的熔点、沸点高低情况。

问题3：根据表二中的数据信息，你认为属于分子晶体的是哪些物质？说明判断的理由。

问题4：含有金属元素的化合物一定不是分子晶体吗？

提示：问题1：结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，晶体熔点、沸点越高。

问题2：因为HF分子晶体中存在氢键，所以HF的熔点、沸点大于HCl的；因为丁烷的相对分子质量大于丙烷的，所以丙烷的熔点、沸点小于丁烷的。

问题3：属于分子晶体的是AlCl3、SiCl4；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，克服分子间作用力所需能量较低，故分子晶体的熔点、沸点较低，表中的MgCl2、NaCl、CaCl2的熔点、沸点较高，很明显不属于分子晶体，AlCl3、SiCl4的熔点、沸点较低，应为分子晶体。

问题4：不一定，如氯化铝，属于分子晶体。

1．分子晶体的结构特点

(1)构成微粒及微粒间的作用力

(2)特征性质

分子晶体熔点低，硬度很小，不导电。

2．常见的典型分子晶体

(1)所有非金属氢化物，如H2O、NH3、CH4、HX(卤化氢)等。

(2)部分非金属单质，如X2(卤素单质)、O2、H2、S8、P4、C60等。

(3)部分非金属氧化物，如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。

(4)几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。

(5)绝大多数有机物，如苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等。

(6)稀有气体。

3．分子晶体的物理性质

(1)分子晶体熔、沸点较低，硬度很小。

(2)分子晶体不导电。

(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。

1．正误判断，错误的说明原因。

(1)分子晶体中一定存在共价键。

答案：错误，分子晶体中不一定存在共价键，如He、Ne、Ar等稀有气体形成的分子晶体中只存在分子间作用力，不存在任何化学键。

(2)稀有气体的组成微粒是原子，属于共价晶体，不存在分子间作用力。

答案：错误，稀有气体的晶体属于分子晶体，存在分子间作用力。

(3)分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定。

答案：错误，分子晶体的稳定性与共价键的强弱有关，与分子间作用力的大小无关。

(4)分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高。

答案：错误，分子晶体的熔、沸点与分子间作用力的大小有关，与共价键的强弱无关。

2．(1)下列关于CH4和CO2的说法正确的是________(填字母)。

a．固态CO2属于分子晶体

b．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2

c．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp

(2)ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。

答案：(1)ac(2)低

解析：(1)固态CO2由CO2分子构成，为分子晶体，a正确；固态CH4、固态CO2均为分子晶体，熔点由分子间作用力强弱决定，与键能大小无关，b错误；CH4中C的杂化类型为sp3，CO2中C的杂化类型为sp，c正确。

(2)ClF3和BrF3是组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高。

任务二两种典型的分子晶体

常温下，液态水中水分子在不停地做无规则的运动。0℃以下，水凝结为冰，其中的水分子排列由杂乱无序变得十分有序。

问题1：冰晶体中存在着哪几种微粒间的相互作用？

问题2：冰融化成水时破坏的作用力是什么？

问题3：电解水生成氢气和氧气时破坏的作用力是什么？

问题4：为什么干冰的熔点比冰低而密度却比冰大？

问题5：硫化氢和水分子结构相似，但硫化氢晶体中，一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，这是为什么？

提示：问题1：共价键、氢键、范德华力。

问题2：氢键和范德华力。

问题3：共价键。

问题4：冰中水分子间除了范德华力外还有氢键作用，而干冰中CO2分子间只有