内容正文:
2.1.1 分子晶体
教
学
目
标
1.知道分子晶体的结构特点,能借助分子晶体模型说明分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用,以及范德华力与氢键对分子晶体结构与性质的影响。
2.能结合具体实例,说出分子晶体的粒子间相互作用与其性质(熔点、硬度等)的关系。
教
学
重
点
分子晶体的结构特点与其性质的关系,氢键对分子晶体结构与性质的影响。
教
学
难
点
分子晶体的结构特点,氢键对冰的结构与性质的影响。
【温故知新】
观察下图,找出干冰、I2 两种晶体结构的共同点:
干冰的晶体结构
I2 的晶体结构
构成微粒:
微粒内作用:
微粒间作用:
晶胞中分子位置:
分子
共价键
分子间作用力
顶角和面心
直接由分子构成的晶体称为分子晶体
1、定义:
只含分子的晶体叫做分子晶体。
分子晶体
构成粒子
分子
粒子间的作用力
分子间作用力
分子内各原子间
共价键
注意:
1、并非所有的分子晶体中都含共价键,如稀有气体
2、分子晶体熔化时一般破坏分子间作用力
3、分子晶体构成微粒是分子,化学式就是分子式
一、分子晶体
2、 物理性质
分子晶体 氧气 氮气 白磷 水
熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 0
分子晶体 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素
熔点/℃ -85.6 -182 16.6 132.7
(1)分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。
分子晶体熔化时要破坏分子间作用力,由于分子间作用力很弱,所以分子晶体的熔、沸点一般较低,部分分子晶体易升华(如干冰、碘、萘等),且硬度较小。
分析表中数据,结合已学知识,归纳分子晶体的物理性质,并说明原因。
课堂练习1:比较下列化合物的熔、沸点的高低(填“>”或“<”)
①HI HBr HCl; ②CO N2; ③NH3 PH3; ④CH3CH2OH CH3OH;⑤正戊烷 异戊烷 新戊烷;
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>
>
分子晶体熔沸点的比较:
分子间作用力越强,熔沸点越高。
(1)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,熔沸点越高。
(2)相对分子质量相近时,分子极性越大,熔沸点越高。
(3)若分子间存在氢键,则分子间作用力较大,熔沸点较高。
(4)有机物的同分异构体中,支链数越多,熔沸点越低。
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【归纳总结】
(5)烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的增加,熔、沸点升高。
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(2)分子晶体不导电。
分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由电子,因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。有些分子晶体的水溶液能导电,如HI、乙酸等。
(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律,即极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。
课堂练习2:已知AlCl3的熔点为190 ℃(2.02×105 Pa),但它在180 ℃即开始升华。请回答:①AlCl3固体是________晶体。
②设计一个可靠的实验,判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是_____________________________________。
分子
在熔融状态下,试验其是否导电,若不导电是共价化合物,若导电是离子化合物
课堂练习3:判断正误
(1)组成分子晶体的微粒是分子,在分子晶体中一定存在共价键和分子间作用力( )
(2)分子晶体熔化时一定破坏范德华力,有些分子晶体还会破坏氢键( )
(3)分子晶体熔化或溶于水均不导电( )
(4)分子晶体的熔、沸点越高,分子晶体中共价键的键能越大( )
(5)水分子间存在着氢键,故水分子较稳定( )
(6)H2SO4为强电解质,硫酸晶体是能导电的( )
(7)SiCl4晶体是分子晶体,熔点高于CCl4( )
×
√
×
×
×
×
√
3、常见的分子晶体
(1)所有非金属氢化物
(2)部分非金属单质
(3)部分非金属氧化物
(4)几乎所有的酸
(5)绝大多数有机物
H2O、H2S、NH3、CH4、HX
X2、O2、H2、 S8、P4、 C60
CO2、 SO2、 NO2、 P4O6、P4O10
H2SO4、HNO3、H3PO4
乙醇,冰醋酸,蔗糖
(除Si、金刚石等外)
课堂练习4:下列属于分子晶体性质的是( )
A.熔点1070 ℃,易溶于水,水溶液能导电
B.能溶于CS2,熔点112.8 ℃,沸点444.6 ℃
C.熔点1400 ℃,可做半导体材料,难溶于水
D.熔点97.81 ℃,质软,导电,密度0.97 g·cm-3
B
分子晶体的主要性质有:熔沸点低,硬度小,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶