第三章 第二节1 分子晶体-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2 同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

第二节　分子晶体与共价晶体 课时(一)　分子晶体　►对应学生用书P57 课程标准解读 核心素养解读 1.借助分子晶体模型认识分子晶体的结构特点。 2．能够从范德华力、氢键的特征，分析理解分子晶体的物理特性 1.知道分子晶体的概念及典型的分子晶体，了解分子晶体中微粒之间的作用对分子晶体物理性质的影响。培养“宏观辨识与微观辨析”能力。 2．借助常见的分子晶体如冰、干冰等模型认识分子晶体的堆积模型，并利用均摊法进行相应的计算，强化学生的证据意识。培养“证据推理与模型认知”能力 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 　　　　　　　　　　　　　　　　 【教材基点梳理】 一、 分子晶体及其结构特点 1．概念及物理性质 概念 只含分子的晶体 粒子间的作用 相邻的分子间靠分子间作用力相互吸引 物理性质 熔、沸点低，硬度小 2.常见分子晶体 物质类别 实例 所有非金属氢化物 H2O、NH3、CH4等 部分非金属单质 卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、稀有气体等 部分非金属氧化物 CO2、P4O6、P4O10、SO2等 几乎所有的酸 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 绝大多数有机物 苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等 3.分子晶体的结构特征 分子堆 积形式 分子密堆积 分子非密堆积 作用力 范德华力 范德华力和氢键 空间特点 每个分子周围最多可以有12个紧邻的分子 空间利用率不高，留有相当大的空隙 举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 二、 两种典型分子晶体的组成和结构 冰 干冰 结构 模型 结构 特点 ①水分子之间的主要作用力是氢键，但也存在范德华力。 ②由于氢键的方向性，使在四面体中心的每个水分子与四面体顶点的4个相邻的水分子相互吸引 ①每个晶胞中有4个CO2分子，12个原子。 ②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12个 【基础正误辨析】 1．分子晶体中只存在范德华力(×) 2．分子晶体熔化时破坏共价键(×) 3．酸性氧化物都属于分子晶体(×) 4．冰晶体的空间利用率不高与氢键的方向性有关(√) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 　　　　　　　　　　　　　　　　 【要点培优】 1．分子晶体的物理性质 (1)分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度，部分分子晶体易升华(如干冰、碘、红磷等)。原因是分子晶体熔化时要破坏分子间作用力，而分子间作用力很弱。 (2)分子晶体在固态和熔融状态下都不导电。原因是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。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。 如：H2O 是极性溶剂，SO2、H2S 、HBr 等都是极性分子，它们在水中的溶解度比N2、O2、CH4等非极性分子大；苯、CCl4是非极性溶剂，则Br2、I2等非极性分子易溶于苯和CCl4，而水不溶于苯和CCl4。 2．分子晶体熔、沸点高低的比较 (1)组成与结构相似，且分子之间只存在范德华力的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。例如，常温下Cl2呈气态，Br2呈液态，而I2呈固态；CO2呈气态，CS2呈液态。 (2)具有氢键的分子晶体的熔、沸点反常地高，所以HF 、H2O 、NH3、醇、羧酸等物质的熔、沸点相对较高。如H2O>H2Se>H2S。 (3)组成和结构不相似、相对分子质量相等或相近的分子晶体，分子的极性越大，熔、沸点越高，如CO的熔、沸点比N2高。 (4)有机物中组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体，一般支链越多，分子间的相互作用力越弱，熔、沸点越低，如熔、沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 [思考] 锗是一种高价值的稀有金属，是人类最早使用的半导体材料。常规的金属锗制备方法为锗原料通过酸蒸馏成为四氯化锗，四氯化锗再经过水解转化为二氧化锗，二氧化锗再经过还原成为还原锗，还原锗再进行区熔提纯过程得到金属锗。四氯化锗的熔点为－49.5 ℃，沸点为84 ℃。 (1)四氯化锗属于哪一种晶体？熔化时破坏的微粒间的作用力是什么？ 提示：四氯化锗熔、沸点较低，属于分子晶体，熔化时破坏的是范德华力。 (2)锗的部分卤化物的熔点和沸点如表所示： GeCl4 GeBr4 GeI4 熔点/℃ －49.5 26 146 沸点/℃ 84 186 约400 从氯化锗到碘化锗熔、沸点逐渐升高，为什么？ 提示：由于氯化锗、溴化锗、碘化锗均是分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。 【应用培优】 1．下列性质适合于分子晶体的是(　　 ) ①熔点1