2020高中化学 3.2 分子晶体与原子晶体 第1课时 分子晶体学案 新人教版选修3 联系客服

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3.2 分子晶体与原子晶体 第1课时 分子晶体 学案(人教版选修3)

[目标要求] 1.进一步掌握范德华力、氢键对物质性质的影响。2.掌握分子晶体的概念和结构特点。3.初步掌握晶体类型与性质之间的关系。

分子晶体 1.结构特点

(1)构成粒子及作用力

?—构成粒子:

分子晶体—?—粒子间的作用力:

?—分子内各原子间以 结合

(2)粒子堆积方式

①若分子间作用力只是____________,则分子晶体有____________特征,即每个分子周围有____个紧邻的分子,如____。

②若分子间含有其他作用力,如氢键,由于氢键具有____________,使分子不能采取密堆积的方式,则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。如冰中每个水分子周围只有____个紧邻的水分子。

2.性质特点

由于分子间作用力较____,所以分子晶体的:(1)熔点____,(2)____升华,(3)硬度____。 3.物质种类

(1)所有________________,如H2O、NH3、CH4等。

(2)部分________________,如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。 (3)部分______________,如CO2、P4O10、SO2、SO3等。

(4)几乎所有的________,如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。 (5)绝大多数____________,如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。

(6)稀有气体是单原子分子,靠________________形成分子晶体,晶体内________化学键。

4.典型的分子晶体(如图)

(1)干冰

①我们可以看出:干冰晶体是一种立方面心结构——每8个CO2分子构成立方体,且在六个面的中心又各占据1个CO2分子,每个CO2分子周围离该分子最近且距离相等的CO2分子有____个(以一个CO2为中心,切成互相垂直的X、Y、Z三个平面,每个平面上____个最近)。

②每个晶胞中有____个CO2分子。 (2)冰

①水分子之间的作用力有范德华力,但主要作用力是________。

②由于________的存在迫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.下列有关分子晶体的说法中一定正确的是( ) A.分子内均存在共价键

B.分子间一定存在范德华力 C.分子间一定存在氢键 D.其结构一定为分子密堆积 2.干冰熔点很低是由于( ) A.CO2是非极性分子 B.C===O键的键能很小 C.CO2化学性质不活泼 D.CO2分子间的作用力较弱

3.SiCl4的分子结构与CCl4相似,对其进行的下列推测不正确的是( ) A.SiCl4晶体是分子晶体

B.常温、常压下SiCl4是气体

C.SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子 D.SiCl4的熔点高于CCl4

4.下列有关分子晶体熔点高低的叙述中,正确的是( ) A.氯气>碘单质 B.四氯化硅>四氟化硅 C.NH3正戊烷 5.

水分子间可通过一种叫“氢键”的作用(作用力介于化学键与范德华力大小之间)彼此结合而形成(H2O)n,在冰中n值为5。即每个水分子被其他4个水分子包围形成变形四面体,如图所示为(H2O)5单元,由无限个这样的四面体通过氢键构成一个庞大的分子晶体,即冰。下列有关叙述正确的是( )

A.1 mol冰中含有4 mol氢键 B.1 mol冰中含有4×5 mol氢键 C.平均每个水分子只含有2个氢键

5

D.平均每个水分子只含有个氢键

4

参考答案

基础落实

1.(1)分子 分子间作用力 共价键 (2)①范德华力 密堆积 12 O2 ②方向性 4 2.弱 (1)低 (2)易 (3)小

3.(1)非金属氢化物 (2)非金属单质 (3)非金属氧化物 (4)酸 (5)有机物 (6)分子间作用力 不含

4.(1)①12 4 ②4 (2)①氢键 ②氢键 课堂练习

1.B [稀有气体元素组成的晶体中,不存在由多个原子组成的分子,而是原子间通过范德华力结合成晶体,所以不存在任何化学键,故A项错误;分子间作用力包括范德华力和氢键,范德华力存在于所有的分子晶体中,而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子之间或者分子之内,所以B项正确,C项错误;只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式,所以D选项也是错误的。]

2.D

3.B [由于SiCl4具有分子结构,所以一定属于分子晶体。影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小,在这两种分子中都只有范德华力,SiCl4的相对分子质量大于

CCl4,所以SiCl4的分子间作用力更大一些,熔、沸点更高一些。CCl4的分子是正四面体结构,SiCl4与它结构相似,因此也应该是正四面体结构,是含极性键的非极性分子。]

4.B [A、B选项属于无氢键存在,分子结构相似的情况,相对分子质量大的物质熔、沸点高;C选项属于有氢键存在,分子结构相似的情况,存在氢键的物质熔、沸点高;D选项属于相对分子质量相同的同分异构体,支链多的物质熔、沸点低。]

5.C [由图可知,每个水分子(处于四面体的中心)与4个水分子(处于四面体的四个顶点)形成四个氢键,因为每个氢键都是由2个水分子共同形成的,所以每个水分子形成的氢

1

键数为4×=2。]

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