202X版高中化學(xué)專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第四單元分子間作用力分子晶體第2課時(shí)蘇教版選修3

1、第2課時(shí)分子晶體混合晶體專題3第四單元分子間作用力分子晶體學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.熟知分子晶體的概念、構(gòu)造特點(diǎn)及常見的分子晶體。2.能夠從范德華力、氫鍵的特征，分析理解分子晶體的物理特性。3.了解石墨晶體的構(gòu)造，會比較不同類型的晶體熔、沸點(diǎn)。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)新知導(dǎo)學(xué)1.概念及微粒間的作用概念及微粒間的作用(1)概念：分子間通過 相結(jié)合形成的晶體叫分子晶體。(2)微粒間的作用：分子晶體中相鄰分子之間以 相互吸引。分子間作用力一、分子晶體分子間作用力占據(jù)1個(gè)CO2分子。每個(gè)CO2分子周圍，離該分子最近且距離相等的CO2分子有 個(gè)。每個(gè)晶胞中有 個(gè)CO2分子。2.典型分子晶體的構(gòu)造特征典型分

2、子晶體的構(gòu)造特征(1)構(gòu)成干冰晶體的構(gòu)造微粒是構(gòu)成干冰晶體的構(gòu)造微粒是 ，微粒間的相互，微粒間的相互作用力是作用力是 。(2)從構(gòu)造模型可以看出：干冰晶體是一種從構(gòu)造模型可以看出：干冰晶體是一種 構(gòu)構(gòu)造造每每8個(gè)個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體，在六個(gè)面的中心又各分子構(gòu)成立方體，在六個(gè)面的中心又各CO2分子范德華力面心立方1243.分子晶體的物理特性分子晶體的物理特性分子晶體中的微粒間是以范德華力或范德華力和氫鍵而形成的晶體，因此，分子晶體的熔、沸點(diǎn) ，密度 ，硬度 ，較易熔化和揮發(fā)。較低較小較小相關(guān)視頻(1)常見的分子晶體所有非金屬氫化物：H2O、NH3、CH4、H2S等；多數(shù)非金屬單質(zhì)：鹵素(X2)

3、、O2、N2、白磷(P4)、紅磷、硫、稀有氣體(固態(tài))等；多數(shù)非金屬氧化物：CO2、SO2、SO3、P2O5等；幾乎所有的酸：H2SO4、CH3COOH、H3PO4等；絕大多數(shù)有機(jī)物：乙醇、蔗糖等。歸納總結(jié)歸納總結(jié)(2)分子晶體的性質(zhì)分子晶體一般具有較低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，較小的硬度、較強(qiáng)的揮發(fā)性。分子晶體在固態(tài)、熔融時(shí)均不導(dǎo)電。不同分子晶體在溶解度上存在較大差異，并且同一分子晶體在不同的溶劑中溶解度也有較大差異。提醒(1)稀有氣體固態(tài)時(shí)形成分子晶體，微粒之間只存在分子間作用力，分子內(nèi)不存在化學(xué)鍵。(2)分子晶體汽化或熔融時(shí)，抑制分子間作用力，不破壞化學(xué)鍵。解析例例1根據(jù)以下性質(zhì)判斷所描述的物質(zhì)可能

4、屬于分子晶體的是根據(jù)以下性質(zhì)判斷所描述的物質(zhì)可能屬于分子晶體的是 A.熔點(diǎn)熔點(diǎn)1 070 ，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電B.熔點(diǎn)熔點(diǎn)1 128 ，沸點(diǎn)，沸點(diǎn)4 446 ，硬度很大，硬度很大C.熔點(diǎn)熔點(diǎn)10.31 ，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電D.熔點(diǎn)熔點(diǎn)97.81 ，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97 gcm3答案解析解析A項(xiàng)，熔點(diǎn)1 070 ，熔點(diǎn)高，不符合分子晶體的特點(diǎn)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，熔點(diǎn)1 128 ，沸點(diǎn)4 446 ，硬度很大，屬于離子晶體或原子晶體或金屬晶體的特點(diǎn)，分子晶體分子間只存在分子間作用力，熔、沸點(diǎn)低，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，熔點(diǎn)10.31 ，

5、熔點(diǎn)低，符合分子晶體的熔點(diǎn)特點(diǎn)，液態(tài)不導(dǎo)電，只存在分子，水溶液能導(dǎo)電，溶于水后，分子被水分子離解成自由移動的離子，如CH3COOHCH3COOH，有自由移動的離子，就能導(dǎo)電，正確；D項(xiàng)，熔點(diǎn)97.81 ，質(zhì)軟、導(dǎo)電、密度0.97 gcm3，是金屬鈉的物理性質(zhì)，金屬鈉屬于金屬晶體，錯(cuò)誤。A.甲烷晶胞中的球只代表1個(gè)C原子B.晶體中1個(gè)CH4分子有12個(gè)緊鄰的CH4分子C.甲烷晶體熔化時(shí)需抑制共價(jià)鍵D.1個(gè)CH4晶胞中含有8個(gè)CH4分子例例2甲烷晶體的晶胞構(gòu)造如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是甲烷晶體的晶胞構(gòu)造如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是 答案解析解析題圖所示的甲烷晶胞中的球代表的是解析題圖所示的甲烷晶

6、胞中的球代表的是1個(gè)甲烷分子，并不是個(gè)甲烷分子，并不是1個(gè)個(gè)C原子，原子，A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；由甲烷晶胞分析，位于晶胞的頂點(diǎn)的某一個(gè)甲烷分子與其距離最近的甲由甲烷晶胞分析，位于晶胞的頂點(diǎn)的某一個(gè)甲烷分子與其距離最近的甲烷分子有烷分子有3個(gè)，而這個(gè)，而這3個(gè)甲烷分子在晶胞的面上，因此每個(gè)都被個(gè)甲烷分子在晶胞的面上，因此每個(gè)都被2個(gè)晶胞個(gè)晶胞共用，故與共用，故與1個(gè)甲烷分子緊鄰的甲烷分子數(shù)目為個(gè)甲烷分子緊鄰的甲烷分子數(shù)目為38 12，B正確；正確；甲烷晶體是分子晶體，熔化時(shí)抑制范德華力，甲烷晶體是分子晶體，熔化時(shí)抑制范德華力，C錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；例例3以下物質(zhì)，按沸點(diǎn)降低順序排列的一組是以下物質(zhì)，按沸點(diǎn)降低順

7、序排列的一組是 A.HF、HCl、HBr、HIB.F2、Cl2、Br2、I2C.H2O、H2S、H2Se、H2TeD.CI4、CBr4、CCl4、CF4解析解析A、C中中HF和和H2O分子間含有氫鍵，沸點(diǎn)反常；分子間含有氫鍵，沸點(diǎn)反常；對構(gòu)造相似的物質(zhì)，對構(gòu)造相似的物質(zhì)，B中沸點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量的增加而增大；中沸點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量的增加而增大；D中沸點(diǎn)依次降低。中沸點(diǎn)依次降低。答案解析以下圖分別是石墨的二維平面構(gòu)造、層狀構(gòu)造、層內(nèi)的鍵構(gòu)造示意圖。二、混合晶體石墨答復(fù)以下問題：1.在石墨晶體中，同層的碳原子以 個(gè)共價(jià)鍵與另外三個(gè)碳原子相連。六個(gè)碳原子在同一個(gè)平面上形成了 的環(huán)，伸展成 構(gòu)造。2.在同

8、一平面的碳原子還各剩下一個(gè)2p軌道，并含有一個(gè)未成對電子形成 鍵。電子比較自由，相當(dāng)于金屬中的 ，所以石墨能導(dǎo)熱和導(dǎo)電，這正是 晶體的特征。3.石墨晶體中網(wǎng)絡(luò)狀的平面構(gòu)造以 結(jié)合形成層狀的構(gòu)造，距離較大，結(jié)合力較弱，層與層間可以 ，使之具有潤滑性。3正六邊形平面網(wǎng)狀自由電子金屬范德華力相對滑動歸納總結(jié)歸納總結(jié)石墨晶體中既存在共價(jià)鍵，還存在范德華力，不能簡單地歸屬于任何一種晶體，所以石墨是一種混合晶體。答復(fù)以下問題：(1)C60屬于_晶體，石墨屬于_晶體。例例4碳元素的單質(zhì)有多種形式，以下圖依次是碳元素的單質(zhì)有多種形式，以下圖依次是C60、石墨和金剛石的、石墨和金剛石的構(gòu)造圖：構(gòu)造圖：答案解析分

9、子混合解析解析C60中構(gòu)成微粒是分子，所以屬于分子晶體；石墨晶體有共價(jià)鍵、金屬鍵和范德華力，所以石墨屬于混合晶體。(2)在金剛石晶體中，碳原子數(shù)與化學(xué)鍵數(shù)之比為_。答案解析12解析解析金剛石晶體中每個(gè)碳原子平均擁有的化學(xué)鍵數(shù)為4 2，則碳原子數(shù)與化學(xué)鍵數(shù)之比為12。(3)石墨晶體中，層內(nèi)CC鍵的鍵長為142 pm，而金剛石中CC鍵的鍵長為154 pm。推測金剛石的熔點(diǎn)_(填“或“)石墨的熔點(diǎn)。答案解析解析解析石墨中的CC鍵比金剛石中的CC鍵鍵長短，鍵能大，故石墨的熔點(diǎn)高于金剛石。金剛石與石墨比較方法規(guī)律方法規(guī)律晶體金剛石石墨碳原子成鍵數(shù)43有無未成對價(jià)電子無有最小環(huán)碳原子個(gè)數(shù)66含有1 mol

10、 C的晶體中所含化學(xué)鍵數(shù)目2 mol1.5 mol學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測達(dá)標(biāo)檢測1.分子晶體具有某些特征的本質(zhì)原因是 A.組成晶體的根本微粒是分子B.熔融時(shí)不導(dǎo)電C.根本構(gòu)成微粒間以分子間作用力相結(jié)合D.熔點(diǎn)一般比較低答案解析解析分子晶體相對于其他晶體來說，熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小，本質(zhì)原解析分子晶體相對于其他晶體來說，熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小，本質(zhì)原因是其根本構(gòu)成微粒間的相互作用因是其根本構(gòu)成微粒間的相互作用范德華力及氫鍵相對于化學(xué)鍵來說范德華力及氫鍵相對于化學(xué)鍵來說比較弱。比較弱。123452.根據(jù)以下各物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其固態(tài)肯定不屬于分子晶體的是 溴化鋁(無色晶體，熔點(diǎn)98 ，熔融態(tài)不導(dǎo)電)碳

11、化鋁(黃色晶體，熔點(diǎn)2 200 ，熔融態(tài)不導(dǎo)電)氟化鋁(無色晶體，熔融時(shí)或溶于水時(shí)破壞了一樣的作用力)五氟化釩(無色晶體，熔點(diǎn)19.5 ，易溶于乙醇)A. B. C. D.答案解析12345解析溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn)解析溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn)98 ，熔融態(tài)不導(dǎo)電，具有分子晶體的，熔融態(tài)不導(dǎo)電，具有分子晶體的性質(zhì)，屬于分子晶體，故不選；性質(zhì)，屬于分子晶體，故不選；碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2 200 ，熔融態(tài)不導(dǎo)電，應(yīng)為原子晶體，故，熔融態(tài)不導(dǎo)電，應(yīng)為原子晶體，故選；選；氟化鋁，無色晶體，熔融時(shí)或溶于水時(shí)破壞了一樣的作用力，說明破壞氟化鋁，無色晶體，熔融時(shí)或溶于水時(shí)破壞了一樣的

12、作用力，說明破壞的是離子鍵，應(yīng)為離子晶體，故選；的是離子鍵，應(yīng)為離子晶體，故選；五氟化釩，無色晶體，熔點(diǎn)五氟化釩，無色晶體，熔點(diǎn)19.5 ，易溶于乙醇中，具有分子晶體的性，易溶于乙醇中，具有分子晶體的性質(zhì)，屬于分子晶體，故不選。質(zhì)，屬于分子晶體，故不選。123453.SiCl4的分子構(gòu)造與CCl4相似，對其進(jìn)展的以下推測不正確的選項(xiàng)是 A.SiCl4晶體是分子晶體B.常溫、常壓下SiCl4是氣體C.SiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子D.SiCl4的熔點(diǎn)高于CCl4答案解析解析由于解析由于SiCl4具有分子構(gòu)造，所以一定屬于分子晶體；影響分子晶具有分子構(gòu)造，所以一定屬于分子晶體；影響分子

13、晶體熔、沸點(diǎn)的因素是分子間作用力的大小，在這兩種分子中都只有范體熔、沸點(diǎn)的因素是分子間作用力的大小，在這兩種分子中都只有范德華力，德華力，SiCl4的相對分子質(zhì)量大于的相對分子質(zhì)量大于CCl4，所以，所以SiCl4的分子間作用力的分子間作用力更大一些，熔、沸點(diǎn)更高一些；更大一些，熔、沸點(diǎn)更高一些；CCl4的分子是正四面體構(gòu)造，的分子是正四面體構(gòu)造，SiCl4與它構(gòu)造相似，因此也應(yīng)該是正四面體構(gòu)造，是含極性鍵的非極性分與它構(gòu)造相似，因此也應(yīng)該是正四面體構(gòu)造，是含極性鍵的非極性分子。子。123454.石墨晶體是層狀構(gòu)造，在每一層內(nèi)，每個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)碳原子相結(jié)合，如圖是其晶體構(gòu)造的俯視圖，那么

14、圖中7個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是 答案解析12345A.10 B.18 C.24 D.145.請答復(fù)以下問題：(1)以下有關(guān)石墨晶體的說法正確的選項(xiàng)是_(填字母，下同)。a.由于石墨晶體導(dǎo)電，所以它是金屬晶體b.由于石墨的熔點(diǎn)很高，所以它是原子晶體c.由于石墨質(zhì)軟，所以它是分子晶體d.石墨晶體是一種混合晶體12345答案解析解析解析石墨晶體中存在共價(jià)鍵、范德華力、大鍵，故為混合晶體。(2)據(jù)報(bào)道，科研人員應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)模擬出來類似C60的物質(zhì)N60，試推測以下有關(guān)N60的說法正確的選項(xiàng)是_。a.N60易溶于水b.N60是一種分子晶體，有較高的熔點(diǎn)和硬度c.N60的熔點(diǎn)高于N2d.N60的穩(wěn)定性比N2強(qiáng)12345答案解析12345解析解析C60是一種單質(zhì)，屬于分子晶體，而是一種單質(zhì)，屬于分子晶體，而N60類似于類似于C60，所以，所以N60也也是單質(zhì)，屬于分子晶體，即具有分子晶體的一些性質(zhì)，如硬度較小和熔、是單質(zhì)，屬于分子晶體，即具有分子晶體的一些性質(zhì)，如硬度較小和熔、沸點(diǎn)較低。分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高。單質(zhì)一般是沸點(diǎn)較低。分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高。單質(zhì)一般是非極性分子，難溶于