资源简介

(共25张PPT)
第三章
晶体结构与性质
第二节　分子晶体与共价晶体
课时1　分子晶体
1．知道分子晶体的含义，认识常见的分子晶体。
2．能说明分子晶体的熔沸点低、硬度小的原因。
3．能对分子晶体的部分物理性质进行解释。
1．只含分子的晶体称为分子晶体。较典型的分子晶体有：(1) 所有的非金属氢化物。(2) 部分非金属单质如卤素、氧单质、硫单质、白磷等。(3) 部分非金属氧化物。(4) 几乎所有的酸。(5) 绝大多数有机物。下表所示为部分晶体的熔点。
活动一：初步认识分子晶体
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
分子晶体的熔沸点通常很低、硬度小。以氮气为例，氮分子中存在氮氮三键，氮氮三键的键能非常大，为什么氮气的熔沸点很低？
【答案】 氮气(分子晶体)熔化或沸腾时破坏的是分子间的范德华力，不需破坏分子内的氮氮三键(共价键)，范德华力远小于共价键的键能，所以氮气(分子晶体)的熔沸点低。
2．多数分子晶体结构具有如下特征：以一个分子为中心，其余分子尽可能与该分子紧密相连。如果以乒乓球代表一个分子，自己动手尝试一下，该分子最多可以有多少个分子可以与之紧密相连？
【答案】 12。
1．右图为干冰的晶胞结构，试回答下列问题。
(1) 构成干冰晶体的微粒是什么？其粒子间的
作用力是什么？
【答案】 二氧化碳分子。范德华力。
(2) 该晶胞中含有多少个CO2分子？
【答案】 4个。
活动二：认识两种常见分子晶体的结构
(3) 一个CO2分子周围与CO2分子距离最小的CO2分子的数目是多少？
【答案】 12个(以顶角的CO2分子为研究对象，距离其最近的CO2分子位于12个面心)。
(4) 干冰的外观很像冰，硬度也跟冰相似，为何熔点却比冰的低得多？
【答案】 因为干冰中的CO2之间只存在范德华力，而冰中的水分子之间除存在范德华力外，还存在氢键。
2．下图是水的三种形态结构对比图(虚线为氢键)，试回答下列问题。
(1) 在冰晶体中，每个水分子有几个紧邻的水分子，平均 1 mol 水分子形成多少氢键？
【答案】 在冰晶体中，每个水分子有4个紧邻的水分子。平均1 mol水分子形成2 mol氢键。
(2) 冰融化成水体积如何变化？为什么？超过4 ℃时，为何液态水的密度逐渐减小？
【答案】 体积变小。原因是部分氢键断裂，冰的结构解体，水分子间的空隙减小。
液态水超过4 ℃时，由于热运动加剧，分子间距离加大，密度逐渐减小。
(3) 水变成水蒸气主要破坏的作用力是什么？
【答案】 氢键。
1．卤素单质的熔、沸点随着相对分子质量的递增逐渐升高。
【答案】 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力(范德华力)越大，熔、沸点越高。
2．HF的沸点比HCl、HBr、HI的沸点都高。
【答案】 HF分子间存在氢键，其作用力比范德华力强，故HF的沸点高于HCl、HBr、HI的沸点。
活动三：解释分子晶体的部分性质
3．碘在水中的溶解度远远小于在其四氯化碳中的溶解度。
【答案】 碘是非极性分子，根据“相似相溶”原理，碘易溶于非极性溶剂四氯化碳，而在极性溶剂水中的溶解度不大。
4．氨气极易溶于水。
【答案】 氨气是极性分子，溶于水后还能与水分子间形成氢键，故氨气极易溶于水。
1
2
3
4
5
6
7
1．下列物质在固态时均为分子晶体的一组物质是 (　　)
A．CaO、NO、CO B．CCl4、H2O2、He
C．CO2、SO2、NaCl D．CH4、O2、Na2O
【解析】 CaO是由Ca2+和O2-通过离子键结合形成的离子晶体，NO、CO属于分子晶体，A错误；CCl4、H2O2、He是通过分子间作用力形成的分子晶体，B正确；CO2、SO2是分子晶体，NaCl 是由Na＋和Cl－通过离子键形成的离子晶体，C错误；CH4、O2是分子晶体，Na2O是由Na＋和O2-形成的离子晶体，D错误。
【答案】 B
1
2
3
4
5
6
7
2．C60的晶胞结构与干冰相似，每个C60分子周围，距离最近的C60分子的数目为 (　　)
A．4 B．12
C．14 D．16
干冰的结构模型(晶胞)
【答案】 B
1
2
3
4
5
6
7
3．下列物质，按沸点由高到低的顺序排列的一组是 (　　)
A．HF、HCl、HBr、HI B．F2、Cl2、Br2、I2
C．H2O、H2S、H2Se、H2Te D．CI4、CBr4、CCl4、CF4
【解析】 HCl、HBr、HI的相对分子质量逐渐增大，其沸点逐渐升高，HF分子间存在氢键，沸点最高，A错误；F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量逐渐增大，其沸点逐渐升高，B错误；H2O分子间存在氢键，沸点最高，H2S、H2Se、H2Te的沸点逐渐升高，C错误；CI4、CBr4、CCl4、CF4的晶体都是分子晶体，相对分子质量逐渐减小，其沸点逐渐降低，D正确。
【答案】 D
1
2
3
4
5
6
7
4．下列可能是分子晶体性质的是 (　　)
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】 由阴、阳离子组成的晶体属于离子晶体，A错误；单质硫能溶于CS2，熔点为112.8 ℃，沸点为444.6 ℃，单质硫是分子晶体，且为非极性分子，B正确；熔点为1 400 ℃，可作半导体材料，难溶于水，是硅的性质，硅是共价晶体，C错误；分子晶体的物理性质的特点是熔点低、硬度小，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
【答案】 B
1
2
3
4
5
6
7
5．下列性质中，符合分子晶体的是 (　　)
A．熔点为1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电
B．熔点为10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
C．熔点为630.74 ℃，沸点为1 750 ℃，导电
D．熔点为97.81 ℃，质软，导电，密度为0.97 g/cm3
【答案】 B
1
2
3
4
5
6
7
6．卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX′型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题。
【解析】 卤素单质及XX′型卤素互化物都是双原子分子，组成和结构相似，其相对分子质量越大，范德华力越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。
(1) 右图是部分卤素单质和XX′型卤素互化物的熔点与其相对分子质量的关系图。它们的熔点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是______________ __________________________________。
相对分子质量
越大，分子间作用力(范德华力)越强
(2) 卤素互化物可发生的反应：
H2O＋BrCl===HBrO＋HCl；KBr＋BrCl===KCl＋Br2。
①写出KI与IBr反应的化学方程式：_____________________。
②若要验证①反应能否发生，请你设计一个简单的实验：______________________________________________________________________。
1
2
3
4
5
6
7
【解析】 ①类比KBr＋BrCl===KCl＋Br2进行分析。②欲验证反应①能否发生，实际上是证明是否有I2生成，根据检验I2的常用试剂为淀粉溶液进行解答。
KI＋IBr===KBr＋I2
向反应物混合液中滴加几滴淀粉溶液，若变蓝，证明能反应，否则
不能反应
(3) 试推测ICl的熔点所处的最小范围：______________________ __________。
1
2
3
4
5
6
7
【解析】 卤素单质与卤素互化物的熔、沸点取决于相对分子质量，据此分析ICl的相对分子质量的最小范围。
介于Br2的熔点和IBr的
熔点之间
1
2
3
4
5
6
7
7．右图为甲烷晶体的晶胞，每个晶胞中含有几个甲烷分子？此晶体在常温、常压下不能存在的原因是什么？
【答案】 4个。甲烷分子间的范德华力较小，常温、常压下分子间会克服范德华力而呈气态。

展开更多......

收起↑