第二節(jié)分子晶體與原子

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子晶體與原子晶體(第1課時)知識與技能

1、了解分子晶體的概念2、了解冰、二氧化碳的晶體結(jié)構(gòu)及晶體中分子間作用力類型3、掌握分子晶體關(guān)于熔、沸點等方面的物理性質(zhì)過程與方法聯(lián)系舊知識，學(xué)習(xí)新知識，通過列舉各種晶體及其特征，達到逐個掌握的目的情感、態(tài)度與價值觀通過對水結(jié)冰密度減小這一學(xué)生已知事實的講解，激發(fā)學(xué)生探究物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)奧秘的興趣教學(xué)重點分子晶體的概念、結(jié)構(gòu)特點教學(xué)難點氫鍵對冰晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響離子型晶體原子型晶體分子型晶體金屬型晶體鈉晶體的晶胞干冰晶胞碘晶胞觀察兩個晶胞有何共同點？1、定義：一、分子晶體2、構(gòu)成晶體的微粒：分子只含有分子的晶體思考為什么冰容易融化、干冰容易汽化、碘易升華3、微粒間作用：分子間作用力4、氣化或熔化時破壞的作用力：分子間作用力（1）分子晶體只含有分子（包括稀有氣體）（2）在晶體中，分子內(nèi)的原子以共價鍵結(jié)合，而相鄰分子間靠分子間作用力相互吸引。根據(jù)分子晶體中粒子間的作用力推測分子晶體有哪些物理特性？5、分子晶體的物理特性：（1）較低的熔點和沸點(＜300℃)（2）較小的硬度（3）一般不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電，溶于水后有些能導(dǎo)電。原因：分子間作用力較弱分子晶體要熔化或汽化都需要克服分子間的作用力。分子間作用力越大，物質(zhì)熔化和汽化時需要的能量就越多，物質(zhì)的熔、沸點就越高。因此，比較分子晶體的熔、沸點高低，實際上就是比較分子間作用力（包括范力和氫鍵）的大小。分子間作用力與分子晶體熔、沸點的關(guān)系分子間作用力與化學(xué)鍵的關(guān)系分子間作用力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，而化學(xué)鍵則主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。想一想?CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示，通過比較試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。思考:

1.除了上面的分子晶體,你還能舉出哪些分子晶體?2.根據(jù)組成,可以將上述屬于分子晶體的物質(zhì)分為幾類?（4）幾乎所有的酸：（1）所有非金屬氫化物：

H2O，H2S，NH3，CH4，HX等（2）部分非金屬單質(zhì):X2，O2，H2，S8，P4，C60

，稀有氣體等（3）部分非金屬氧化物:CO2，SO2，NO2，P4O6，P4O10等（5）絕大多數(shù)有機物的晶體：乙醇，冰醋酸，蔗糖H2SO4，HNO3，H3PO46、典型的分子晶體練習(xí)：下列物質(zhì)固態(tài)時屬于分子晶體的是A、DA

CO2

B

NaClC

金剛石

D

HCl它們的結(jié)構(gòu)是怎樣的？以干冰為例。1、一個干冰晶胞中平均有幾個CO2分子？2、與一個CO2分子距離最近且相等的CO2分子共有多少個？每個二氧化碳分子周圍有12個二氧化碳分子。分子的密堆積干冰晶體結(jié)構(gòu)模型干冰不是冰外觀像冰不是冰！分子晶體特征：如果只是范德華力，與每個分子距離最近的相同分子共有12個。這種特征稱為分子密堆積。氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu)碳60的晶胞冰中１個水分子周圍有４個水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性分子的非密堆積為什么冰浮在

水面上，而干

冰卻沉入水底？冰的結(jié)構(gòu)冰融化成水思考:1.冰和水中,水分子間存在幾種作用力?范德華力和氫鍵,主要是氫鍵冰的結(jié)構(gòu)融化成水冰思考:2.在冰中一個水分子周圍有幾個水分子?形成什么空間構(gòu)型？4個

正四面體冰的結(jié)構(gòu)冰融化成水思考:3.冰融化后,水分子間的空隙怎樣變化?冰融化，分子間空隙減小冰的結(jié)構(gòu)冰融化成水思考:4.為什么冰的密度比水的小?冰融化，分子間空隙減小，堆積變緊密，密度變大7、分子晶體的結(jié)構(gòu)特征：（1）密堆積只有范德華力，無分子間氫鍵（每個分子周圍有12個緊鄰的分子，如：C60、干冰、O2）（2）非密堆積有分子間氫鍵——氫鍵具有方向性,使晶體中的空間利率不高,留有相當大的空隙.這種晶體不具有分子密堆積特征。如：HF、NH3、冰（每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子）。（3）晶體中有單個分子存在，化學(xué)式就是分子式。資料卡片P67（冰燈）點燃2Mg+CO2===2MgO+C科學(xué)視野：天然氣水合物—一種潛在的能源許多氣體可以與水形成水合物晶體。最早發(fā)現(xiàn)這類水合物晶體的是19世紀初的英國化學(xué)家戴維，他發(fā)現(xiàn)氯可形成化學(xué)式為Cl2·8H20的水合物晶體。20世紀末，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底存在大量天然氣水合物晶體。這種晶體的主要氣體成分是甲烷，因而又稱甲烷水合物8CH4·46H2O。它的外形像冰，而且在常溫常壓下會迅速分解釋放出可燃的甲烷，因而又稱“可燃冰”………1、下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是（

C

）練習(xí)A、石英 B、硫單質(zhì) C、干冰 D、食鹽2、干冰氣化時，下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是A、分子內(nèi)共價鍵

C、分子間距離B、分子間作用力

D、分子間的氫鍵BCA、離子鍵C、非極性鍵B、極性鍵

D、范德華力3、冰醋酸固體中不存在的作用力是（

A

）A、CaO、NO、COC、CO2、SO2、MgCl2B、Cl2、H2O2、HeD、CH4、NH3、NaOH4.

下列性質(zhì)符合分子晶體的是（

B

）A、熔點是1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電。

B、熔點是10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電。

C、不能溶于水，熔點是1723℃，沸點是2230℃D、熔點是97.81℃，質(zhì)軟、導(dǎo)電。5.下列屬于分子晶體的是

（

B

）6、干冰型（范德華力）①該晶胞中平均占有( )個CO2分子②1個CO2

分子周圍等距離且最近的CO2有幾個（

）412③設(shè)晶胞邊長為a

cm密度為dg/cm3計算M(CO2)M(CO2)=d·a3·NA·1/4④若以頂點上的1個CO2

為中心，周圍等距離為acm的CO2有幾個（

6

）它們構(gòu)成（正八）面體1.分子晶體：由分子構(gòu)成。小結(jié):相鄰分子靠分子間作用力相互吸引

2.分子晶體物性：低熔點、升華、硬度很小等3.常見分子晶體分類：

(1)所有非金屬氫化物

(2)部分非金屬單質(zhì)，

(3)部分非