1、明确学习目标 1.了解分子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。2.理解分子晶体的晶体类型与性质的关系。23 学生自主学习一、分子晶体及其物理性质1分子晶体的概念及粒子间的相互作用力(1)概念：只含_的晶体称为分子晶体。(2)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以_相互吸引，分子内原子之间以_结合。特别提醒：分子晶体熔化时，只破坏分子间作用力不破坏化学键。01 分子02 分子间作用力03 共价键2常见的分子晶体及其物理性质(1)常见的分子晶体所有_，如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等。部分_，如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60、稀有气体等。部分_氧化物，
2、如 CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10 等。几乎所有的_，如 H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3 等。绝大多数_的晶体，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。04 非金属氢化物05 非金属单质06 非金属07 酸08 有机物(2)物 理 性 质：分 子 晶 体 熔 点 较 _，易 升 华，硬 度 较_。二、常见分子晶体的结构特征09 低10 小(1)干冰每个晶胞中有_个 CO2分子，_个原子。每个 CO2分子周围等距离紧邻的 CO2分子数为_个。(2)冰水分子之间的作用力有_，但主要是_。由于_的方向性，使四面体中心的每个水分子与四面体顶角的_个相邻的水分子相互吸引。01 402
3、1203 1204 范德华力和氢键05 氢键06 氢键07 41为何分子晶体的熔点低？提示：因为构成晶体的微粒是分子，分子之间以分子间作用力(主要是范德华力)相结合，范德华力远小于化学键的作用。提示 2干冰晶胞中拥有的分子数、每个二氧化碳分子等距离紧邻的 CO2 分子数分别是多少？提示：每个晶胞中有 4 个 CO2 分子，每个 CO2 分子周围等距离紧邻的CO2 分子有 12 个。提示 23 课堂互动探究一、分子晶体及其物理性质1分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用2分子晶体熔点的比较(1)结构相似，分子之间不含氢键而利用范德华力形成的分子晶体，随着相对分子质量的增大，物质的熔点逐渐升高。例如，
4、常温下 Cl2 为气态，Br2为液态，而 I2 为固态；CO2 为气态，而 CS2 为液态。(2)相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体，其熔点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔点高，如 CO 的熔点比 N2的熔点高。(3)组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体所形成的分子晶体，相对分子质量相同，一般支链越多，分子间相互作用越弱，熔点越低，如熔点：正戊烷异戊烷新戊烷。(4)少数以氢键作用形成的分子晶体，比一般的分子晶体的熔点高，如含有 HF、HO、HN 等共价键的分子间可以形成氢键，所以 HF、H2O、NH3、醇、羧酸、糖等物质的熔点较高。即时练1下列晶体由原子直接构成，且属于分子晶体
5、的是()A固态氢B固态氖C磷D三氧化硫答案 B答案 2SiCl4 的分子结构与 CCl4 相似，对其进行的下列推测中不正确的是()ASiCl4 晶体是分子晶体B常温、常压下 SiCl4 是气体CSiCl4 的分子是由极性键形成的非极性分子DSiCl4 的熔点高于 CCl4答案 B答案 解析 由于 SiCl4 具有分子结构，所以属于分子晶体；在常温、常压下SiCl4 是液体；SiCl4是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。在 SiCl4分子间、CCl4分子间只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于 CCl4的相对分子质量，所以 SiCl4的分子间作用力比 CCl4 的大，熔点比 CCl4的高
6、。解析 二、分子晶体的结构特征1干冰分子间作用力仅有范德华力下图表示的是 CO2 晶体晶胞的结构。由图可知，CO2 晶体的晶胞是 1 个面心立方结构，立方体的每个顶点上有 1 个 CO2 分子，6 个面心还有 6 个 CO2分子，每个 CO2分子周围离该分子距离最近且相等的 CO2分子有 12 个(同层4 个，上层 4 个，下层 4 个)，每个晶胞从 CO2 晶体中分享到 4 个 CO2 分子，无数个这样的晶胞在空间“无隙并置”形成了 CO2 晶体。2冰冰中水分子之间的相互作用除范德华力外还有氢键，冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的。如下图所示，由于氢键具有一定的方向性，每个水分子与周围 4
7、个水分子结合，4 个水分子也按照这样的规律再与其他的水分子结合。这样，每个水分子中的每个氧原子周围都有 4 个氢原子，氧原子与其中的 2 个氢原子通过共价键结合，因此它们之间的距离较近一些，而与属于其他水分子的另外 2 个氢原子靠氢键结合在一起，在这种排列中，分子的间距比较大，有很多空隙，比较松散。因此，液态水变成固态，即水凝固成冰、雪、霜时，密度变小。3分子密堆积与分子非密堆积的比较即时练3如图为冰的一种骨架形式，以此为单位向空间延伸，请问该冰中的每个水分子有几个氢键()A2B4C8D12答案 A答案 解析 每个水分子与 4 个方向的 4 个水分子形成 4 个氢键，每个氢键为2 个水分子共用
8、，故其氢键个数为 4122。解析 4如图为干冰的晶体结构示意图。(1)通过观察分析，每个 CO2 分子周围紧邻等距离的 CO2 分子有_个，有_种取向不同的 CO2 分子。将 CO2分子视作质点，设晶胞边长为 a pm，则紧邻的两个 CO2 分子的距离为_pm。(2)在冰晶体中，水分子之间的主要作用力是_，还有_，由于该主要作用力与共价键一样具有_性，故 1 个水分子周围只有_个紧邻的水分子，这些水分子位于_的顶点。这种排列方式使冰晶体中水分子的空间利用率_(填“较高”或“较低”)，故冰的密度比水的密度要_(填“大”或“小”)。答案(1)12 4 22 a(2)氢键 范德华力 方向 4 四面体
9、 较低 小答案 解析 观察并分析干冰和冰的晶体结构，可知在干冰晶体中，CO2 分子排列为面心立方堆积，顶点为一种取向，三对平行面分别为三种不同取向。离顶点的 CO2分子最近的是面心的分子，两者的距离为面对角线的一半，即22 a pm。每个 CO2分子周围紧邻且等距离的 CO2分子共有 12 个。在冰晶体中，水分子间的主要作用力是氢键，氢键具有方向性，1 个水分子周围只有 4个紧邻的水分子，使冰晶体中水分子的空间利用率较低，分子的间距较大，结构中有许多空隙，造成冰的密度小于水的密度。解析 本课归纳总结 23 学习效果检测学习效果检测1分子晶体具有某些特征的本质原因是()A组成晶体的基本微粒是分子
10、B熔融时不导电C基本构成微粒间以分子间作用力相结合D熔点一般比较低答案 C答案 2下列关于分子晶体的说法正确的是()A干冰汽化时，分子内共价键被破坏B稀有气体元素组成的晶体中存在非极性键C水汽化时分子间距离增大D白磷熔化时，分子间氢键被破坏解析 干冰汽化，只是由 CO2固体变成 CO2 气体，改变的是 CO2的分子间距离和分子间作用力，与分子内的共价键无关，A 错误；稀有气体元素组成的晶体是原子间通过范德华力结合而成，不存在化学键，B 错误；白磷中不存在氢键，D 错误。解析 答案 C答案 3下列有关冰和干冰的叙述不正确的是()A干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体B冰是由氢键和范德华力形成的晶体
11、，每个水分子周围有 4 个紧邻的水分子C干冰比冰的熔点低得多，常压下易升华D干冰中只存在范德华力不存在氢键，一个分子周围有 12 个紧邻的分子答案 A答案 解析 A 项，干冰是由分子密堆积形成的晶体，冰晶体中水分子间采取非紧密堆积的方式，错误；B 项，冰晶体中水分子间除了范德华力之外还存在氢键，由于氢键具有方向性，故每个水分子周围只有 4 个紧邻的水分子，正确；C 项，干冰熔化只需克服范德华力，冰融化需要克服范德华力和氢键，由于氢键作用力比范德华力大，所以干冰比冰的熔点低得多，而且常压下易升华，正确；D 项，干冰晶体中 CO2分子间作用力只是范德华力，分子采取紧密堆积，一个分子周围有 12 个紧邻的分子，正确。解析 4.德国和美国科学家首次制出了 20 个碳原子组成的空气笼状分子 C20，该笼状结构是由多个正五边形构成的，请回答：(1)C20 分子中共有_个正五边形；共有_条棱边。C20 晶体属于_(填晶体类型)。(2)固 体 C60 与 C20 相 比 较，熔 点 较 高 的 应 为 _，理 由 是_。解析 设 C20分子中有 x 个正五边形，x51320，x12；CC 键数目为 1251230，即 30 条棱边。解析 答案(1)12 30 分子晶体(2)C60 结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高答案 23 课时作业点击进入PPT课件