第3章 第2节 第1课时 分子晶体-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2教师用书word（人教版 多选版）

本讲义聚焦分子晶体的核心知识点，系统梳理其结构特点（粒子及粒子间相互作用）、性质（熔沸点、硬度等）及物质类别，通过典型实例（冰、干冰）构建从概念到结构再到性质的学习支架，帮助学生形成完整知识脉络。 该资料以科学思维为导向，结合SiX₄熔沸点比较、冰的氢键结构等实例，通过题点多维训练培养证据推理与模型建构能力。课中辅助教师突出结构与性质关系的教学重点，课后学生可借助思维建模（熔沸点比较方法）巩固知识，有效查漏补缺，提升知识应用能力。

第二节　分子晶体与共价晶体 学习目标 重点难点 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.知道共价晶体的结构特点,认识金刚石晶体中碳原子的三维骨架结构,能借助共价晶体模型说明共价晶体中粒子间的相互作用。 3.能结合具体实例,说出分子晶体、共价晶体的粒子间相互作用与其性质(熔点、硬度等)的关系。 重 点 分子晶体、共价晶体的结构特点与性质之间的关系,氢键对分子晶体结构与性质的影响。 难 点 分子晶体、共价晶体的结构特点,氢键对冰的结构和性质的影响。 第1课时　分子晶体 新知探究(一)——分子晶体的性质及物质种类　　 1.分子晶体的概念 只含分子的晶体称为分子晶体。 2.分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用 3.典型的分子晶体与物质类别 物质类别 实例 所有非金属氢化物 如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等 部分非金属单质 如卤素(X2)、O2、硫(S8)、N2、白磷(P4)、碳60(C60)等 部分非金属氧化物 如CO2、P4O6、P4O10、SO2、SO3等 稀有气体 如He、Ne、Ar等 几乎所有的酸 如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等 绝大多数有机物 如乙醇、乙酸、乙酸乙酯等 4.分子晶体的物理性质 分子晶体熔、沸点较低,硬度很小,不导电,溶解性一般符合“相似相溶”规律。 [题点多维训练] 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)分子晶体中既存在分子间作用力又一定存在共价键 (×) (2)分子晶体熔化时可能破坏范德华力或破坏氢键 (√) (3)分子晶体熔化或溶于水均不导电 (×) (4)属于分子晶体的物质都不溶于水 (×) (5)分子晶体中共价键的键能越大,分子晶体的熔、沸点越高 (×) (6)分子晶体中,分子间作用力越大,对应的物质越稳定 (×) 2.下列属于某分子晶体性质的是 (　　) A.组成晶体的微粒是离子 B.能溶于CS2,熔点为112.8 ℃,沸点为444.6 ℃ C.熔点为1 400 ℃,可作半导体材料,难溶于水 D.熔点高,硬度大 解析:选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剂,固态时和熔化时均不导电。 3.硫单质有多种组成形式(如图)。下列有关说法中不正确的是 (　　) A.上述硫单质形成的晶体其熔点一般较低 B.O—H的键能大于S—H的键能,所以沸点:H2O>H2S C.S4、S6、S8形成的晶体均为分子晶体 D.SO2、H2S与H2O分子的空间结构均为V形 解析:选B　S4、S6、S8形成的晶体均为由分子形成的分子晶体,熔点一般比较低,A和C均正确;水分子的沸点高于硫化氢是因为水分子间能形成氢键,硫化氢分子间不能形成氢键,水分子间的作用力强于硫化氢,与键能的大小无关,故B错误;SO2分子中硫原子的价层电子对数为3,孤电子对数为1,分子的空间结构为V形,H2S与H2O分子中的中心原子的价层电子对数都为4,孤电子对数为2,分子的空间结构为V形,故D正确。 4.硅和卤素单质反应可以得到SiX4,SiX4的熔、沸点如下表: SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7 沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7 0 ℃时,SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是　　　(填化学式),沸点依次升高的原因是 　。  解析:由题给熔、沸点数据可知,0 ℃时,四氟化硅为气态,四氯化硅为液态,四溴化硅、四碘化硅为固态;分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小,SiX4都是结构相似的分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,则SiX4的沸点依次升高。 答案:SiCl4　SiX4都是结构相似的分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大 |思维建模| 分子晶体的判断方法及熔、沸点高低的比较 (1)分子晶体的判断方法 ①依据物质的类别判断。 ②依据组成晶体的粒子及粒子间作用力判断。 ③依据物质的性质判断。 (2)分子晶体熔、沸点高低的判断 ①组成和结构相似的物质(且不含氢键),相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高。如O2>N2,HI>HBr>HCl。 ②相对分子质量相等或相近时,极性分子的范德华力大,熔、沸点高,如CO>N2。 ③能形成氢键的物质,熔、沸点较高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S,HF>HCl,NH3>PH3。 ④对于有机物中的同分异构体,一般支链越多,熔、沸点越低,如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>>。 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,如C2H6>CH4,C2H5Cl>CH3Cl,CH3COOH>HCOOH。 新知探究(二)——典型分子晶体的结构特征　 1.分子晶体的结构特征 微粒间作用力 只有分子间作用力 有分子间氢键,具有方向性 分子堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 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 2.两种典型的分子晶体的组成和结构 (1)冰的组成及结构 ①水分子之间的主要作用力是氢键,也存在范德华力。 ②由于氢键的方向性,使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引。 (2)干冰的组成及结构 ①干冰中的CO2分子间只存在范德华力,无方向性,晶体结构采用分子密堆积形式。 ②每个晶胞的顶角和面心位置有CO2分子,平均含有4个CO2分子,每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12个,CO2有4种空间取向。 应用化学　 1.水有不同的形态,性质也有所不同,冰浮在水面上,水的密度随温度变化而变化,如图所示。 冰为什么浮在水面上?水的密度为什么会随温度发生如图所示变化? 提示:因为冰晶体中存在的氢键有方向性,水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,其密度自然会比液态水的小,冰浮在水面上。而当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的空隙减小,密度反而增大,超过4 ℃时,才由于热运动加剧,分子间距离加大,密度渐渐减小。 2.干冰的外观很像冰,硬度也跟冰相似,而熔点却比冰的低得多,在常压下极易升华,在工业上广泛用作制冷剂。为什么干冰熔点比冰低得多? 提示:冰中水分子间存在氢键,干冰中CO2分子间只存在范德华力,无氢键,氢键的作用比范德华力强得多,所以干冰熔点比冰低得多。 [题点多维训练] 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体 (×) (2)干冰比冰的熔点低很多,常压下易升华 (√) (3)点燃的镁条能在干冰的小穴中继续燃烧说明CO2分子间范德华力弱,干冰易升华 (√) (4)干冰晶体中只存在范德华力,一个分子周围有12个紧邻分子 (√) (5)冰晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的分子,1 mol冰中含有1 mol氢键 (×) (6)天然气水合物中水分子间主要通过氢键作用连接 (√) 2.如图为冰晶体的结构模型,大球代表O原子,小球代表H原子,下列有关说法正确的是 (　　) A.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体 B.冰晶体具有空间网状结构,不属于分子晶体 C.水分子间通过H—O形成冰晶体 D.冰晶体融化时,水分子之间的空隙增大 解析:选A　B项,冰晶体属于分子晶体;C项,水分子间通过分子间作用力形成晶体;D项,冰融化,氢键部分断裂,空隙减小。 3.已知碘晶胞结构如图所示,请回答下列问题: (1)碘晶体属于　　　　晶体。  (2)碘晶体熔化过程中克服的作用力为　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)假设碘晶胞中立方体的棱长为a cm,阿伏加德罗常数的值为NA,则碘单质的密度为　　　　　。  解析:I2分子之间以分子间作用力结合,所以I2晶体属于分子晶体。观察碘的晶胞结构发现,一个晶胞中含有I2分子的数目为8×+6×=4。一个晶胞的体积为a3 cm3,质量为 g,则碘单质的密度为 g·c。 答案:(1)分子　(2)分子间作用力(范德华力)　(3) g·c 学科网（北京）股份有限公司 $