2/2《分子晶體》學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能利用分子晶體的通性推斷和識(shí)別常見(jiàn)的分子晶體；2.能結(jié)合碘、干冰、冰的晶體結(jié)構(gòu)，總結(jié)分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（構(gòu)成微粒及粒子間的相互作用、堆積方式等）；3.能結(jié)合具體實(shí)例，說(shuō)出分子晶體的粒子間相互作用與分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度等）的關(guān)系。【學(xué)習(xí)過(guò)程】分子晶體的概念觀察下圖，完成填寫(xiě)下方表格。干冰晶體構(gòu)成微粒粒子間作用力分子間分子內(nèi)___________________________叫分子晶體。二、常見(jiàn)的分子晶體1.所有非金屬氫化物：H2O，NH3，CH4，HCl等2.部分非金屬單質(zhì)：O2，氮?dú)?，稀有氣體等。3.部分非金屬氧化物：CO2，NO2，P4O6，P4O10等。4.幾乎所有的酸。5.絕大多數(shù)有機(jī)物：乙醇，冰醋酸，蔗糖等?！窘涣魉伎肌?.所有的分子晶體的分子間作用力都只有范德華力嗎？2.稀有氣體的晶體是否含有共價(jià)鍵？三、分子晶體的物理特性1.下表列出了一些分子晶體的熔點(diǎn)，請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：分子晶體的熔點(diǎn)有什么特點(diǎn)？分子晶體熔化時(shí)破壞的是什么作用力呢？分子晶體氧氣氮?dú)獍琢兹埸c(diǎn)/℃-218.3-210.144.2分子晶體硫化氫甲烷乙酸熔點(diǎn)/℃-85.6-18216.6分子晶體的熔點(diǎn)，分子晶體熔化時(shí)破壞的是。實(shí)驗(yàn)探究：已知金屬鎂可以跟二氧化碳反應(yīng)（2Mg+CO22MgO+C)。取兩塊大小相同的干冰。在干冰中央挖一個(gè)小穴，撒入一些鎂粉，用紅熱的鐵棒把鎂點(diǎn)燃，將另一塊干冰蓋上，你會(huì)看到鎂粉在干冰內(nèi)繼續(xù)燃燒，像冰燈中裝進(jìn)一個(gè)電燈泡一樣，發(fā)出耀眼的白光。塊狀的干冰與鎂粉接觸面積不大，為什么鎂粉可以繼續(xù)燃燒呢？__________________________________________________________________________________干冰的用途：______________________________________________________________________2.分子晶體（如乙醇，碘單質(zhì)等）一般硬度比較小，如何從結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行解釋呢？。3.分子晶體（如乙醇，硫酸等）一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)下也不導(dǎo)電。如何從結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行解釋呢？。4.分子晶體的其他物理特性：。四、分子晶體的微粒堆積方式（一）干冰晶體（1）右圖中，每個(gè)干冰晶胞中有多少個(gè)CO2分子？（2）在下圖干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周?chē)染嗑o鄰的CO2分子有有個(gè)，屬于堆積。（二）冰晶體1.冰晶體中，每個(gè)水分子周?chē)卸嗌賯€(gè)緊鄰的水分子？和干冰晶體一樣嗎？若不一樣，可能的原因是什么？2.冰晶體中1molH2O最多有多少mol氫鍵？3.（1）冬季河水結(jié)冰后，冰塊往往浮在水面，為什么冰的密度比水小呢？冰熔化前冰熔化后（2）水的密度隨溫度變化的曲線如下圖所示。0-4℃，水的密度隨溫度的升高而增大。超過(guò)4℃，水的密度隨溫度的升高而減小。為什么會(huì)這樣呢?【歸納總結(jié)】分子晶體的微粒堆積方式微粒間作用力________________________微粒堆積方式________________________舉例C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰【思考交流】硫化氫和水分子結(jié)構(gòu)相似，但硫化氫晶體中，一個(gè)硫化氫分子周?chē)?2個(gè)緊鄰分子，而冰中一個(gè)水分子周?chē)挥?個(gè)緊鄰分子，為什么？【學(xué)習(xí)效果】單選題1.下列關(guān)于分子晶體的說(shuō)法正確的是A.分子內(nèi)均存在共價(jià)鍵B.分子間一定存在范德華力C.分子間一定存在氫鍵D.晶體的熔、沸點(diǎn)一般較高

2．下列各組物質(zhì)都屬于分子晶體的是A．碘、二氧化碳、白磷、C60B．NaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硫C．SO2、金剛石、N2、銅D．醋酸、甲烷、石墨、氧化鈉3.下列性質(zhì)適合于分子晶體的是()①熔點(diǎn)1070℃，易溶于水，水溶液導(dǎo)電②熔點(diǎn)10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電③能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8℃，沸點(diǎn)444.6℃④熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟、導(dǎo)電，密度為0.97g·cm－3A．①②B．①③C．②③D．②④4.下列說(shuō)法正確的是 A.范德華力普遍存在于分子之間，如液態(tài)水中因范德華力的存在使水分子發(fā)生締合B.H2SO4為強(qiáng)電解質(zhì)，硫酸晶體是能導(dǎo)電的C.冰中1個(gè)H2O分子可通過(guò)氫鍵與4個(gè)水分子相連，所以冰中H2O分子與氫鍵的數(shù)目之比為1∶4D.氫鍵有飽和性和方向性，所以液態(tài)水結(jié)成冰時(shí)體積會(huì)變大

5.干冰晶體的晶胞是一種面心立方結(jié)構(gòu)，如圖所示，即每8個(gè)CO2構(gòu)成立方體，且在6個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子，在每個(gè)CO2周?chē)嚯x(√2)/2a(其中a為立方體棱長(zhǎng))的CO2有A．4個(gè)B．8個(gè)C．12個(gè)D．6個(gè)

《分子晶體》作業(yè)設(shè)計(jì)一、單項(xiàng)選擇題=1\*ROMANI1．分子晶體具有某些特征的本質(zhì)原因是()A．組成晶體的基本微粒是分子B．熔融時(shí)不導(dǎo)電C．晶體內(nèi)微粒間以分子間作用力相結(jié)合D．熔點(diǎn)一般比較低【參考答案】C【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平金屬晶體的物理特征A分子晶體的某些特征與組成基本微粒是分子沒(méi)有直接的因果關(guān)系。L1B熔融不導(dǎo)電是分子晶體的某些特征之一。L1C分子晶體相對(duì)于其他晶體來(lái)說(shuō)，熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小，本質(zhì)原因是其基本構(gòu)成微粒間的相互作用——范德華力及氫鍵相對(duì)于化學(xué)鍵來(lái)說(shuō)比較弱。L1D熔點(diǎn)低是分子晶體的某些特征之一。L12．下列說(shuō)法中正確的是()A．C60汽化和I2升華克服的作用力不相同B．甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它們的熔點(diǎn)相近C．NaCl和HCl溶于水時(shí)，破壞的化學(xué)鍵都是離子鍵D．常溫下TiCl4是無(wú)色透明液體，熔點(diǎn)－23.2℃，沸點(diǎn)136.2℃，所以TiCl4屬于分子晶體【參考答案】D【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平金屬晶體的物理特征AC60、I2均為分子晶體，汽化或升華時(shí)均克服范德華力L2B乙酸分子可形成氫鍵，其熔、沸點(diǎn)比甲酸甲酯高L2CHCl溶于水時(shí)破壞的是共價(jià)鍵。L2DTiCl4是熔沸點(diǎn)低，屬于分子晶體。L13．支持固態(tài)氨是分子晶體的事實(shí)為()A．氮原子不能形成陽(yáng)離子B．銨根離子不能單獨(dú)存在C．常溫下氨是氣態(tài)物質(zhì)D．氨極易溶于水【參考答案】C【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平金屬晶體的物理特征A有些晶體是由原子直接組成的，叫共價(jià)晶體，也不形成陽(yáng)離子。L1B銨根離子的存在形式與氨氣是不是晶體沒(méi)有聯(lián)系L2C常溫下氨是氣態(tài)物質(zhì)，說(shuō)明NH3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)低，微粒之間的結(jié)合力小，所以固態(tài)的氨是分子晶體；一般分子晶體在常溫下才可能呈氣態(tài)，反之，常溫下呈氣態(tài)的物質(zhì)一般屬于分子晶體。L1D氯化鈉等離子晶體也極易溶于水。L14．正硼酸(H3BO3)是一種片層狀結(jié)構(gòu)的白色晶體，層內(nèi)的H3BO3分子通過(guò)氫鍵相連(如圖所示)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．正硼酸晶體不屬于分子晶體B．H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)C．分子中硼原子最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．含1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵【參考答案】D【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平分子晶體的概念、微粒間的相互作用A正硼酸晶體是有分子直接組成的，屬于分子晶體L1BH3BO3分子的穩(wěn)定性與分子內(nèi)部的共價(jià)鍵有關(guān)，與分子間氫鍵無(wú)關(guān)；L2C分子中的硼原子最外層只有6個(gè)電子，不符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；L3D1個(gè)H3BO3分子中的3個(gè)H和3個(gè)O各形成了一個(gè)氫鍵，共有6個(gè)氫鍵。每個(gè)氫鍵被兩個(gè)分子均攤。所以1個(gè)H3BO3分子中含有3個(gè)氫鍵。L35.冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞類似，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．冰晶胞內(nèi)水分子間以共價(jià)鍵結(jié)合B．每個(gè)冰晶胞平均含有4個(gè)水分子C．水分子間的氫鍵具有方向性和飽和性，也是σ鍵的一種D．已知冰中氫鍵的作用力為18.5kJ·mol－1，而常見(jiàn)的冰的熔化熱為336J·g－1，這說(shuō)明冰變成水，氫鍵部分被破壞(假設(shè)熔化熱全部用于破壞氫鍵)【參考答案】D【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平分子晶體微粒間的相互作用、堆積方式A冰晶胞內(nèi)水分子間主要以氫鍵結(jié)合L2B由冰晶胞的結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)冰晶胞平均占有的分子個(gè)數(shù)為4＋eq\f(1,8)×8＋6×eq\f(1,2)＝8L3C水分子間的氫鍵具有方向性和飽和性，但氫鍵不屬于化學(xué)鍵，不是σ鍵的一種L2D冰中氫鍵的作用力為18.5kJ·mol－1，1mol冰中含有2mol氫鍵，而常見(jiàn)的冰的熔化熱為336J·g－1，也可寫(xiě)為6.05kJ·mol－1，說(shuō)明冰變?yōu)橐簯B(tài)水時(shí)只是破壞了一部分氫鍵，液態(tài)水中仍存在氫鍵L46.如圖是甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，圖中每個(gè)小球代表一個(gè)甲烷分子(甲烷分子分別位于立方體的頂角和面心)，下列有關(guān)該晶體的說(shuō)法正確的是()A．該晶體與HI的晶體類型不同B．該晶體熔化時(shí)只需要破壞共價(jià)鍵C．SiH4分子的穩(wěn)定性強(qiáng)于甲烷D．每個(gè)頂角上的甲烷分子與它最近且等距的甲烷分子有12個(gè)【參考答案】D【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平分子晶體微粒間的相互作用與性質(zhì)的關(guān)系、堆積方式A甲烷、HI晶體均屬于分子晶體L1B甲烷晶體屬于分子晶體，熔化時(shí)只需要破壞分子間作用力，不需要破壞共價(jià)鍵L2CC的非金屬性比Si強(qiáng)，所以SiH4分子的穩(wěn)定性弱于甲烷L(zhǎng)2D根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，以晶胞中頂角上的甲烷分子為研究對(duì)象，與它最近且等距的甲烷分子分布在立方體的3個(gè)面心上，每個(gè)頂角上的甲烷分子被8個(gè)立方體共用，每個(gè)面心上的甲烷分子被2個(gè)立方體共用，所以每個(gè)甲烷分子周?chē)c它最近且等距的甲烷分子有eq\f(3×8,2)＝12個(gè)L47．C60分子和C60晶胞示意圖如圖所示。下列關(guān)于C60晶體的說(shuō)法不正確的是()A．C60晶體可能具有很高的熔、沸點(diǎn)B．C60晶體可能易溶于四氯化碳中C．C60晶體的一個(gè)晶胞中含有的碳原子數(shù)為240D．C60晶體中每個(gè)C60分子與12個(gè)C60分子緊鄰【參考答案】A【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平分子晶體微粒間的相互作用與性質(zhì)的關(guān)系、堆積方式A構(gòu)成C60晶體的基本微粒是C60分子，因此C60晶體是分子晶體，不可能具有很高的熔、沸點(diǎn)L1B由于C60和CCl4是都是非極性分子根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，其可能易溶于四氯化碳中；L2C每個(gè)C60的晶胞中含有的C60分子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，因此含有的碳原子數(shù)為4×60＝240；L2D如果以晶胞中一個(gè)頂點(diǎn)的C60分子為研究對(duì)象，則共用這個(gè)頂點(diǎn)的三個(gè)面的面心的C60分子與其距離最近且相等。每個(gè)頂角上的甲烷分子被8個(gè)立方體共用，每個(gè)面心上的甲烷分子被2個(gè)立方體共用，所以有eq\f(3,2)×8＝12個(gè)。L48．下列敘述不正確的是()A．冰中的每個(gè)水分子周?chē)?個(gè)氫鍵B．熔、沸點(diǎn)：CH(CH3)3＞CH3CH2CH2CH3C．鹵素互化物ClF3的熔、沸點(diǎn)比BrF3的低D．正四面體結(jié)構(gòu)的分子中，化學(xué)鍵的鍵角不一定是109°28′，可能為60°【參考答案】B【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平分子晶體微粒間的相互作用與性質(zhì)的關(guān)系、堆積方式A冰中每個(gè)水分子的2個(gè)H各形成1個(gè)氫鍵，一個(gè)O形成2個(gè)氫鍵，所以一個(gè)水分子周?chē)?個(gè)氫鍵L3B烷烴是分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量相同的烷烴，其支鏈越多，分子間距離越大，范德華力越小，熔、沸點(diǎn)越低L2C組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高，所以ClF3的熔、沸點(diǎn)比BrF3的低L2DP4分子的鍵角是60°L49．有四組同一族元素所形成的不同物質(zhì)，在101kPa時(shí)測(cè)定它們的沸點(diǎn)(℃)如下表所示：第一組A－268.8B－249.5C－185.8D－151.7第二組F2－187.0Cl2－33.6Br258.7I2184.0第三組HF19.4HCl－84.0HBr－67.0HI－35.3第四組H2O100.0H2S－60.2H2Se－42.0H2Te－1.8下列各項(xiàng)判斷正確的是()A．第四組物質(zhì)中H2O的沸點(diǎn)最高，是因?yàn)镠2O分子中化學(xué)鍵鍵能最大B．第三組與第四組相比較，化合物的穩(wěn)定性：HBr＞H2SeC．第三組物質(zhì)溶于水后，溶液的酸性：HF＞HCl＞HBr＞HID．第一組物質(zhì)是分子晶體，一定含有共價(jià)鍵【參考答案】B【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平分子晶體微粒間的相互作用與性質(zhì)的關(guān)系、堆積方式A第四組物質(zhì)都是是分子晶體，其熔沸點(diǎn)主要受分子間作用力影響。H2O的沸點(diǎn)最高，是因?yàn)镠2O分子之間可以形成氫鍵。L2BSe和Br同為第四周期元素，Br的非金屬性較強(qiáng)，故氫化物的穩(wěn)定性：HBr＞H2SeL2C第三組物質(zhì)溶于水后，HF溶液的酸性最弱L1D第一組物質(zhì)是分子晶體，但分子中不一定含有共價(jià)鍵，如稀有氣體中無(wú)共價(jià)鍵L110．據(jù)《新科學(xué)》雜志報(bào)道，科研人員在20℃、1個(gè)大氣壓和其他一定的實(shí)驗(yàn)條件下，給水施加一個(gè)弱電場(chǎng)，水就可以結(jié)成冰，稱為“熱冰”。如圖是水和“熱冰”微觀結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)模擬圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)以上信息體現(xiàn)了水分子具有________性（極性、非極性），水分子中氧原子的雜化方式為_(kāi)_______。(2)參照熱冰的圖示，以一個(gè)水分子為中心，畫(huà)出水分子間最基本的連接方式(用結(jié)構(gòu)式表示)：________________________________________________________________________。(3)①固體二氧化碳外形似冰，受熱氣化無(wú)液體產(chǎn)生，俗稱“干冰”。根據(jù)如圖干冰的晶胞的結(jié)構(gòu)回答：一個(gè)晶胞中有________個(gè)二氧化碳分子；在一個(gè)二氧化碳分子中所含的化學(xué)鍵