第三章第二节第一课时分子晶体导学案--高二化学人教版（2019）选择性必修2.docx

人教版化学选择性必修2第三章第二节1分子晶体 知识链接Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！1、含分子的晶体称为 ，也就是说，分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做 。例：干冰晶体中只含有 分子，碘晶体中只含有I2分子。2、构成微粒： 。学习任务（一）读教材，首战告捷让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。（二） 试身手， 初露锋芒让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。问题1：分子晶体微粒间的作用力分子间作用力（范德华力和氢键）一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大， 。但是有些氢化物的熔点和沸点的递变不完全符合此规律。例如： H2O的沸点就出现反常。因为H2O分子之间的主要作用力是 （当然也存在范德华力）。氢键形成的过程：氢键形成的条件：半径小，吸引电子能力强的原子（N、O、F）与H原子；氢键的定义：半径小、吸引电子能力强的原子与H原子之间的静电吸引作用。氢键可看作是一种比较强的分子间作用力；氢键对物质性质的影响：氢键使物质的熔沸点升高。如H2O、HF、NH3的沸点出现反常现象。问题2：较典型的分子晶体 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)、碳60(C60)等；部分 ，如CO2、P4O6、P4O10、SO2等；几乎所有的 ；绝大多数 。问题3：分子晶体的物理特性 熔沸点较低、易升华、硬度小。一般都是绝缘体，固态和熔融状态都不导电。问题4：分子晶体的结构特点 对于大多数分子晶体结构，如果分子间作用力只是范德华力。以一个分子为中心，其周围通常可以有几个紧邻的分子。如O2、C60，把这一特征叫做分子紧密堆积。 实例：干冰的晶体结构晶胞模型。干冰晶体中CO2分子之间只存在分子间作用力不存在氢键，因此干冰中CO2分子紧密堆积。每个CO2分子周围，最近且等距离的CO2分子数目有12个。一个CO2分子处于三个相互垂直的面的中心，在每个面上，处于四个对角线上各有一个CO2分子，所以每个CO2分子周围最近且等距离的CO2分子数目是12个。分子间除范德华力外还有其他作用力（如氢键），如果分子间存在着氢键，分子就不会采取紧密堆积的方式。实例：冰的晶体结构。在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子，形成正四面体。氢键不是化学键，比共价键弱得多却跟共价键一样具有方向性，而氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子的相互吸引，这一排列使冰晶体中空间利用率不高，皆有相当大的空隙，使得冰的密度减小。说明：分子的密度取决于晶体的体积，取决于紧密堆积程度，分子晶体的紧密堆积由两个因素决定：范德华力和分子间氢键。练习、下列说法正确的是（ ）。 A分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B水加热到很高的温度都难以分解于氢键有关CCO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体DHF、HCl、HBr、HI的熔沸点随着相对分子质量的增加依次升高举一反三：【变式】下列物质固态时，一定是分子晶体的是（ ） A酸性氧化物 B非金属单质 C碱性氧化物 D含氧酸（三）攻难关，自学检测 让我们来挑战吧！你一定是最棒的！1支持固体氨是分子晶体的事实是（ ）。 A氮原子不能形成阳离子 B氨离子不能单独存在 C常温下氨是气态物质 D氨极易溶于水2下列晶体由原子直接构成，且属于分子晶体的是（ ）。 A固态氢 B固态氖 C白磷 D三氧化硫（四）找规律，方法总结测一测，大显身手一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1下列物质属于分子晶体的化合物是（ ）。 A石英 B硫磺 C干冰 D食盐2下列晶体属于分子晶体的是（ ）。 A石英 BC60 CNaCl D金属K3某物质有以下性质：是电解质 溶解时有化学键的破坏 熔化时没有化学键的破坏，则该物质固态时属于（ ）。 A原子晶体 B离子晶体 C分子晶体 D金属晶体4下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是（ ）。 ACCl4和NaCl BI2和NaI CSiO2和O2 DCO2和H2O5现代科学又发现了H3、C60、C90、C240、N5、N60，据此可做出的推测是（ ）。 同一种元素可以形成多种单质 单质可能存在复杂的分子结构单质的研究具有广泛的前景 同种元素形成的单质之间可能存在更多的互相转化6AlCl3易溶于四氯化碳，加热到180升华，推测三氯化铝有可能属于（ ）。 A原子晶体 B分子晶体 C离子晶体 D金属晶体7若不断地升高温度，实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的变化。在变化各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是（ ）。A氢键 范德华力 非极性键 B氢键 氢键 极性键C氢键 极性键 范德华力 D范德华力 氢键 非极性键8中国将举办2022年冬奥会，这将促进中国冰雪运动，以下关于冰的说法正确的是（ ）。 A冰与水共存物属于混合物B冰的密度比水大C冰与二氧化硅的晶体类型相似D氢键在冰晶体结构中起关键作用参考答案 知识链接Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！1、含分子的晶体称为分子晶体，也就是说，分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体。例：干冰晶体中只含有CO2分子，碘晶体中只含有I2分子。2、构成微粒：分子。（二） 试身手， 初露锋芒让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。问题1：分子晶体微粒间的作用力分子间作用力（范德华力和氢键）一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高。但是有些氢化物的熔点和沸点的递变不完全符合此规律。例如： H2O的沸点就出现反常。因为H2O分子之间的主要作用力是氢键（当然也存在范德华力）。氢键形成的过程：氢键形成的条件：半径小，吸引电子能力强的原子（N、O、F）与H原子；氢键的定义：半径小、吸引电子能力强的原子与H原子之间的静电吸引作用。氢键可看作是一种比较强的分子间作用力；氢键对物质性质的影响：氢键使物质的熔沸点升高。如H2O、HF、NH3的沸点出现反常现象。问题2：较典型的分子晶体 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、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)等；部分非金属氧化物，如CO2、P4O6、P4O10、SO2等；几乎所有的酸；绝大多数有机物的晶体。问题3：分子晶体的物理特性 熔沸点较低、易升华、硬度小。一般都是绝缘体，固态和熔融状态都不导电。问题4：分子晶体的结构特点 对于大多数分子晶体结构，如果分子间作用力只是范德华力。以一个分子为中心，其周围通常可以有几个紧邻的分子。如O2、C60，把这一特征叫做分子紧密堆积。 实例：干冰的晶体结构晶胞模型。干冰晶体中CO2分子之间只存在分子间作用力不存在氢键，因此干冰中CO2分子紧密堆积。每个CO2分子周围，最近且等距离的CO2分子数目有12个。一个CO2分子处于三个相互垂直的面的中心，在每个面上，处于四个对角线上各有一个CO2分子，所以每个CO2分子周围最近且等距离的CO2分子数目是12个。分子间除范德华力外还有其他作用力（如氢键），如果分子间存在着氢键，分子就不会采取紧密堆积的方式。实例：冰的晶体结构。在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子，形成正四面体。氢键不是化学键，比共价键弱得多却跟共价键一样具有方向性，而氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子的相互吸引，这一排列使冰晶体中空间利用率不高，皆有相当大的空隙，使得冰的密度减小。说明：分子的密度取决于晶体的体积，取决于紧密堆积程度，分子晶体的紧密堆积由两个因素决定：范德华力和分子间氢键。练习、B水中含有氢键，会导致其物理性质发生变化；CCO2晶体是分子晶体，SiO2晶体是原子晶体；D同一主族氢化物的相对分子质量越大其熔沸点越高，但含有氢键的氢化物熔沸点最高。【答案】A 【解析】A分子晶体中一定存在分子间作用力，可能有共价键（如水分子），可能没有（如稀有气体分子），故A正确；B水是一种非常稳定的化合物，属于化学性质的表现，其中含有氢键，会导致沸点较高，和性质稳定无关，故B错误；CCO2晶体是由二氧化碳分子之间通过范德华力结合构成的分子晶体，二氧化硅是由硅原子和氧原子按照个数比12通过SiO键构成原子晶体，故C错误；D同一主族氢化物的相对分子质量越大其熔沸点越高，但含有氢键的氢化物熔沸点最高，HF中含有氢键，其熔沸点最高，故D错误。【总结升华】注意氢键只影响物理性质不影响化学性质。举一反三：【变式】【答案】D 【解析】A二氧化硅为酸性氧化物，但它是由氧原子和硅原子构成的晶体，且以共价键形成空间网状结构的原子晶体，不是分子晶体，故A错误；B金刚石是非金属单质，但它是由碳原子构成的晶体，且以共价键形成空间网状结构的原子晶体，不是分子晶体，故B错误；C氧化铜是碱性氧化物，但它是离子化合物，是离子晶体，不是分子晶体，故C错误；D所有的酸都是由分子构成，是分子晶体，如乙酸是由乙酸分子构成，是分子晶体，故D正确。（三）攻难关，自学检测 让我们来挑战吧！你一定是最棒的！1 【答案】C【解析】常温下的氨是气态物质。说明NH3的熔点和沸点低，微粒之间的结合力小，所以固态的氨是分子晶体。只有分子晶体在常温下才可能呈气态，反之，常温下呈气态的物质一定属于分子晶体。2 【思路点拨】一般金属及稀有气体和原子晶体是由原子直接构成的，分子晶体由分子构成，据此分析。【答案】B 【解析】A固态氢是由氢分子构成，故A错误；B固态氖是分子晶体，属于单原子分子，由原子直接构成，故B正确；C白磷属于分子晶体，由分子构成，故C错误；D三氧化硫属于分子晶，由分子直接构成，故D错误。测一测，大显身手一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）【答案与解析】选择题1C 【解析】A石英是二氧化硅晶体，是由共价键形成的原子晶体，故A错误；B硫磺是通过分子间作用力形成的分子晶体，硫酸属于单质不是化合物，故B错误；C干冰是通过分子间作用力的形成的分子晶体，干冰是化合物，故C正确；D氯化钠是由钠离子和氯离子形成的离子晶体，故D错误。2B【解析】A石英是Si和O原子通过共价键形成的原子晶体，故A错误；BC60晶体是通过分子间作用力形成的分子晶体，故B错误；C氯化钠是由钠离子和氯离子形成的离子晶体，故C错误；D金属钾是由钾离子和自由电子形成的金属晶体，故D错误。3C 【解析】已知某物质有以下性质：是电解质 溶解时有化学键的破坏 熔化时没有化学键的破坏， A原子晶体在熔化时破坏共价键，破坏了化学键，故A不选；B离子晶体在熔化时破坏离子键，破坏了化学键，故B不选；C分子晶体在熔化时不破坏化学键，如HCl，属于电解质，溶于水发生电离破坏化学键，熔化时没有化学键的破坏，故C选。D金属晶体熔化时破坏金属键，破坏了化学键，故D不选。4D 【解析】ANaCl是由离子键构成的晶体为离子晶体，CCl4是以分子间作用力结合形成的分子晶体，二者晶体类型不同，故A错误；BNaI是由离子键构成的晶体为离子晶体，I2是以分子间作用力结合形成的分子晶体，二者晶体类型不同，故B错误；CO2是以分子间作用力结合形成的分子晶体，SiO2是共价键结合的原子晶体，二者晶体类型不同，故C错误；DCO2和H2O是以分子间作用力结合形成的分子晶体，二者晶体类型相同，故D正确。5D 【解析】同一种元素可以形成多种不同的单质，例如碳元素可以形成C60、C90、C240，故正确；单质中可能含有多个原子，可能存在复杂的分子结构，例如C60，正确；同一种元素可以形成多种单质，所以具有广泛的前景，故正确；同种元素形成的单质之间可能存在更多的相互转化，故正确。6B 【解析】分子晶体的熔沸点较低，一般易溶于有机溶剂，已知AlCl3易溶于四氯化碳，加热到180升华，说明AlCl3具有分子晶体的物理性质，则属于分子晶体。7B 【解析】固态水中和液态水中含有氢键，当雪花水水蒸气主要是氢键被破坏，但属于物理变化，共价键没有破坏，水蒸气氧气和氢气，为化学变化，破坏的是极性共价键。8D 【解析】A冰与水的成分相同，则冰与水共存物属于纯净物，故A错误；B冰晶体由于氢键的作用，使分子排列更加有序，分子间的距离增大，体积膨胀，密度减小，所以冰的密度小于水，故B错误；C冰属于分子晶体，二氧化硅属于原子晶体，则二者晶体类型不同，故C错误；D氢键使晶体中分子排列更加有序，则氢键在冰晶体结构中起关键作用，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司