内容正文:
选择性必修二 专题三
课时四 分子晶体
【学习目标】
1. 了解分子晶体的结构特点及性质。
2. 能描述典型分子晶体的结构特点,区分共价晶体和分子晶体
【学习重点】 共价晶体的结构分析
【学习内容】
环节一:分子晶体的定义
【情境引入】在金属晶体、离子晶体和共价晶体中,原子或离子之间都是通过化学键相互结合的,相应化学键的特点对晶体中微粒的空间排布方式会产生影响。那么,像碘、干冰等这些以分子为基本构成微粒的晶体中,分子会如何排列呢?
【知识总结】
一.分子晶体
(1)概念:分子通过______________构成的固态物质,称为分子晶体。
(2) 构成分子晶体的微粒是_______,微粒间的作用力是______________。
环节二:常见的分子晶胞
常温下,二氧化碳是气态的。将二氧化碳气体加压到约 6.06×106 Pa 时,就会凝结成雪花状的固态二氧化碳。汽化时会使周围温度降低且不会产生液体,所以固态二氧化碳被称为“干冰”。常见的干冰呈块状或丸状。在低温实验、人工降雨等场合,常用干冰作为制冷剂。图是干冰及其晶体结构,二氧化碳分子以分子间作用力在晶胞中呈现有规律的排列。
【知识总结】
二常见的分子晶体
①CO2晶体:
(1)分子间作用力只有_______。
(2) 干冰晶体是一种_______结构,每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有_______个,即配位数为_______。
(3)每个晶胞中含有CO2分子为_______个。
石墨和金刚石是碳的两种同素异形体。金刚石属于共价晶体,金刚石中每个碳原子以共价键与紧邻的四个碳原子形成三维网状结构;石墨晶体形成二维网状结构,层内每个碳原子以共价键与周围的三个碳原子结合,层间为分子间作用力,因此石墨晶体是一种混合型晶体。
②石墨晶体的结构
(1)石墨晶体是________结构,在每一层内,碳原子排列成________,一个个六边形排列成平面的网状结构,每一个碳原子都跟其他________个碳原子相结合。
(2)在同一层内,相邻的碳原子以________相结合,每一个碳原子的一个未成对电子形成________键。
(3)层与层之间以________相结合。
环节三:分子晶体的物理性质
分子晶体在熔化时,破坏的只是分子间作用力,分子间作用力是影响熔点的主要因素。 对组成和结构相似且晶体中没有氢键的分子晶体来说,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增强,熔点升高。
.物理性质
(1)分子晶体由于以比较弱的______________相结合,因此一般熔点______,硬度_______。
(2)对组成和结构_______,晶体中又不含氢键的物质来说,随着相对分子质量的增大,分子间作用力_______,熔、沸点_______。但分子间存在氢键的晶体熔、沸点_______。
(3) 熔融状态_______导电,如果共价化合物分子是电解质,溶于水时_______导电,如HCl、H2SO4等;如果能与水反应生成电解质,其水溶液_______导电,如NH3、CO2等。
【训练反馈】
1、 选择题
1.下列物质中,按沸点降低次序排列的一组是 ( ) A.CI4、CBr4、 CCl4、 CF4 B.O2、S、Se、Te
C.H2O、H2S、H2Se、H2Te D.F2、Cl2、Br2、I2
2.下列分子晶体的熔、沸点高低的比较中,正确的是( )
A.Cl2>I2 B.SiCl4>CCl4
C.NH3<PH3 D.干冰>晶体碘
3.下列说法正确的是 ( )
A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂
B.随着卤素原子电子层数的增加,卤化物CX4(X为卤素原子)分子间作用力逐渐增大,所以它们的熔沸点也逐渐升高
C.由于H—O键比H—S键牢固,所以水的熔沸点比H2S的高
D.在由分子构成的物质中,分子间作用力越大,该物质越稳定
2、 判断题
(1) 分子晶体具有熔、沸点较低,硬度较小,固态不导电等物理特性。( )
(2) 所有的分子晶体中都存在化学键。( )
(3) 所有在常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质、易升华的固体物质都属于分子晶体。( )
(4) 一般来说,分子晶体汽化或熔融时克服分子间作用力,不破坏化学键。( )
(5) 冰熔化与干冰升华所克服的作用力不完全相同。( )
三、填空题
(1)比较下列化合物熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。
①CO2_____