内容正文:
选择性必修二
高中化学
第三章 晶体结构与性质 第二节 第1课时
MOLECULAR CRYSTALS AND COVALENT CRYSTALS - MOLECULAR CRYSTAL
学习目标
1、知道分子晶体的特性和结构特点。
2、知道常见的分子晶体。
3、能借助分子晶体模型说明分子晶体中粒子及粒子间的相互作用。
4、知道范德华力与氢键对分子晶体结构与性质的影响。
5、能结合具体实例,说出分子晶体粒子间的相互作用与其结构和性质之间的关系。
【复习回顾】
【思考交流】
问题1:雪花、冰糖、食盐、水晶和电木(酚醛塑料)这些固体是否属于晶体?
雪花
晶体
雪花
晶体
雪花
晶体
雪花
不是晶体
分子晶体
【复习回顾】
【思考交流】
问题2:碘晶体和CO2晶体是常见的分子晶体,仔细观察这两种分子晶体的结构示意图,你有什么发现?
碘晶体结构
CO2晶体结构
构成这两种晶体的微粒是分子
分子晶体
【任务1】认识常见的分子晶体
分子晶体
只含分子的晶体称为分子晶体。
干冰(CO2)
碘(I2)
冰(H2O)
C60
分子晶体
【任务1】认识常见的分子晶体
【思考交流】
问题3:构成分子晶体的微粒是分子,思考:分子晶体内存在怎样的相互作用力?
二氧化碳(CO2)晶胞
相互作用
分子内:共价键
分子间:分子间作用力
【注】稀有气体晶体属于分子晶体。但是稀有气体分子是单原子分子,因此,不存在分子内的共价键。
分子晶体
【任务1】认识常见的分子晶体
【思考交流】
问题4: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。
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
某些分子晶体的熔点
熔点与物质分子间作用力有关。由于分子晶体中,分子间作用力为范德华力(或氢键),作用力较小,因此,分子晶体具有低熔点、低硬度的特性。
分子晶体在熔融状态下一般不导电,部分溶于水可导电。
分子晶体
【任务2】利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征
【思考交流】
问题5:下图为干冰晶体的晶胞,一个晶胞中有几个CO2分子?
干冰晶体结构
一个晶胞中有4个CO2分子。
CO2分子的位置
CO2分子的数目
顶点
面心
8× =1
8
1
6× =3
2
1
分子晶体
【任务2】利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征
【思考交流】
问题6:每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2?
x
y
z
每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子。
干冰晶体结构
分子晶体
【任务2】利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征
【思考交流】
问题7:CO2晶体中,分子之间存在怎样的作用力?
干冰晶体结构
CO2晶体中,分子之间只存在范德华力。
在分子晶体中,分子间只存在范德华力时,每个分子周围有12个紧邻的分子。分子晶体的这一特征称为分子密堆积。
分子晶体
【任务2】利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征
【思考交流】
问题8:碘晶体中,每个碘分子之间有几个紧邻的碘分子。
碘晶体中,分子之间只存在范德华力,是分子密堆积。一个碘分子周围有12个紧邻的碘分子。
碘晶体结构
分子晶体
【资料卡片】燃镁做冰灯
2Mg + CO2 2MgO + C
点燃
干冰(分子晶体)易升华
分子晶体
【任务2】利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征
【思考交流】
问题9:干冰升华过程中破坏共价键吗?
干冰升华
干冰升华过程中只破坏范德华力,不破坏共价键。
分子晶体
【任务3】利用冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征
【思考交流】
问题10:如图,为冰晶体结构示意图。一个水分周围有几个紧邻的水分子?
冰中的一个水分子
冰的晶体结构
一个水分周围有4个紧邻的水分子。
分子晶体
【任务3】利用冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征
【思考交流】
问题11:冰晶体中,分子之间存在怎样的作用力?
冰中的一个水分子
冰的晶体结构
冰晶体中,存在分子间氢键。由于氢键具有饱和性和方向性。每个水分子周围有4个紧邻的分子。
【注】冰晶体中,当然也存在范德华力,但是,此时氢键作用力是分子间的主要作用力。
分子晶体
【任务3】利用冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征
【思考交流】
问题12:为什么冰刚刚融化时,密度变大,4 ℃后密度又变小?
冰的晶体结构
融化的冰
0℃~4 ℃,冰刚开始熔化时,热运动使冰的结构部分解体,水分子之间的空隙减小,空间利用率高,密度增大。
高于4 ℃时,分子热运动使水分子之间的间距加大,密度逐渐减小。
分子晶体
【资料卡片】为什么冰的密度比水的小,而4℃时的水的密度最大?
分子晶体