第三章第二节 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 学案（含答案）
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| 名称 | 第三章第二节 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 学案（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1022.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-30 22:15:49 | ||
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文档简介
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
[核心素养发展目标] 1.能辨识常见的分子晶体，并能从微观角度分析分子晶体中各构成微粒之间的作用和对分子晶体物理性质的影响。2.能利用分子晶体的通性推断常见的分子晶体，理解分子晶体中微粒的堆积模型，并能用均摊法对晶胞进行分析。
一、分子晶体的概念和性质
1．分子晶体的概念
只含________的晶体称为分子晶体，在分子晶体中，相邻分子靠____________相互吸引。
2．分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用
3．常见的典型分子晶体
(1)所有____________：如H2O、H2S、NH3、CH4、HX(卤化氢)等。
(2)部分____________：如X2(卤素)、O2、H2、S8、P4、C60、稀有气体等。
(3)部分____________：如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。
(4)几乎所有的____：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
(5)绝大多数有机物：如苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、尿素等。
4．分子晶体的物理性质
(1)分子晶体熔、沸点_________，硬度______。
(2)分子晶体不导电。
(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。
(1)组成分子晶体的微粒是分子，在分子晶体中一定存在共价键和分子间的作用力( )
(2)分子晶体熔化时一定破坏范德华力，有些分子晶体还会破坏氢键( )
(3)分子晶体熔化或溶于水均不导电( )
(4)分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大( )
1．分子晶体熔点较低的原因是什么？
2．分子晶体溶于水时，化学键如何变化？
3．影响分子晶体溶解度的因素有哪些？
1．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是( )
A．NH3、HD、C10H18 B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、C60、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2
2．下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是( )
①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N2 ⑥H2
A．①②③④⑤⑥ B．③②①⑤④⑥
C．③②①④⑤⑥ D．⑥⑤④③②①
(1)分子晶体的判断方法
①依据物质的类别判断
部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物都是分子晶体。
②依据组成晶体的粒子及粒子间作用力判断
组成分子晶体的微粒是分子，粒子间的作用力是分子间作用力。
③依据物质的性质判断
分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电。
(2)分子晶体熔、沸点高低的判断
①组成和结构相似，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，熔、沸点越高，如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。
②组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3OH＞CH3CH3。
③含有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点反常升高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
④对于有机物中的同分异构体，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。
二、典型的分子晶体的结构和性质
1．分子晶体的结构特征
分子密堆积 分子非密堆积
微粒间作用力
空间特点 通常每个分子周围有12个紧邻的分子 每个分子周围紧邻的分子小于12个，空间利用率不高
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)干冰
①每个晶胞中有____个CO2分子，____个原子。
②每个CO2分子周围等距离且紧邻的CO2分子数为____。
(2)冰
①水分子之间主要的作用力是________，当然也有________。
②由于________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____个相邻水分子相互吸引。
(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)干冰晶体中只存在范德华力不存在氢键，一个分子周围有12个紧邻分子( )
(4)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( )
1．常温下，液态水中水分子在不停地做无规则的运动。0 ℃以下，水凝结为冰，其中的水分子排列由杂乱无序变得十分有序。
(1)冰晶体中存在着哪几种微粒间的相互作用？
(2)冰融化成水时破坏的作用力是什么？
(3)为什么液态水的密度大于冰的密度？
2．硫化氢和水分子结构相似，但硫化氢晶体中，一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，为什么？
1．如图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H，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，不是分子晶体
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
2.如图为干冰的晶胞结构示意图。
(1)通过观察分析，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)其密度ρ为________(1 pm＝10－10 cm)。
1．下列物质中属于分子晶体的是( )
①二氧化硅 ②碘 ③镁 ④蔗糖 ⑤冰
A．①②④ B．②③⑤
C．②④⑤ D．①②④⑤
2．下列叙述正确的是( )
A．由分子构成的物质其熔点一般较低
B．分子晶体在熔化时，共价键被破坏
C．分子晶体中分子间作用力越大，其化学性质越稳定
D．物质在溶于水的过程中，化学键一定会被破坏或改变
3．BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2( )
A．熔融态不导电
B．水溶液呈中性
C．熔点比BeBr2高
D．不与氢氧化钠溶液反应
4．下列说法正确的是( )
A．C60气化和I2升华克服的作用力不相同
B．甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近
C．NaCl和HCl溶于水时，破坏的化学键都是离子键
D．常温下TiCl4是无色透明液体，熔点－23.2 ℃，沸点136.2 ℃，所以TiCl4属于分子晶体
5．(1)比较下列化合物的熔、沸点的高低(填“＞”或“＜”)。
①CO2__________SO2；②NH3__________PH3；③O3__________O2；④Ne____________Ar；⑤CH3CH2OH________CH3OH；⑥CO______N2。
(2)已知AlCl3的熔点为190 ℃，但它在180 ℃即开始升华。请回答：
①AlCl3固体是________晶体。
②设计实验判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物：________________________
________________________________________________________________________。
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
一、
1．分子 分子间作用力
3．(1)非金属氢化物 (2)非金属单质 (3)非金属氧化物 (4)酸
4．(1)较低 很小
正误判断
(1)× (2)√ (3)× (4)×
深度思考
1．分子晶体熔化时破坏分子间作用力(氢键、范德华力)，由于分子间作用力较弱，所以分子晶体熔点较低。
2．有的溶于水破坏化学键，例如HCl，有的不破坏化学键，例如蔗糖、乙醇。
3．“相似相溶”规律、氢键、化学反应等。
应用体验
1．B 2.C
二、
1．范德华力 范德华力和氢键
2．(1)①4 12 ②12 (2)①氢键 范德华力 ②氢键 4
正误判断
(1)× (2)√ (3)√ (4)×
深度思考
1．(1)共价键、氢键、范德华力。
(2)氢键和范德华力。
(3)由于在冰的晶体中，水分子之间形成氢键，水分子之间以缔合分子形式存在，占据的空间增大，密度减小。
2．硫化氢晶体中只存在范德华力，属于分子密堆积，而冰中主要作用力是氢键，氢键具有方向性，氢键的存在迫使在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。
应用体验
1．A
2．(1)4 a (2) g·cm－3
解析 (1)顶角一种取向，三对平行面分别为三种取向，所以共有4种取向。两个紧邻CO2分子的距离为面对角线的一半。(2)ρ＝＝ g·cm－3。
随堂演练 知识落实
1．C 2.A
3．A [根据提供信息，可以判断BeCl2为分子晶体。BeCl2在熔融态不导电，A项正确；BeCl2溶液由于Be2＋水解呈酸性，B项错误；BeCl2、BeBr2均为分子晶体，组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，则熔点：BeCl2＜BeBr2，C项错误；BeCl2与AlCl3性质相似，由AlCl3能与NaOH溶液反应可以类推BeCl2能与NaOH溶液反应，D项错误。]
4．D [A中C60、I2均为分子晶体，气化或升华时均克服范德华力；B中乙酸分子间可形成氢键，其熔点比甲酸甲酯高；C中HCl溶于水破坏的是共价键。]
5．(1)①＜ ②＞ ③＞ ④＜ ⑤＞ ⑥＞
(2)①分子 ②在熔融状态下，验证其是否导电，若不导电则是共价化合物
解析 (1)各组物质均为分子晶体，根据分子晶体熔、沸点的判断规律，可比较六组物质熔、沸点的高低。(2)①由AlCl3的熔点低以及在180 ℃时开始升华可判断AlCl3固体为分子晶体。②要验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物，可测其在熔融状态下是否导电，不导电则是共价化合物，导电则是离子化合物。
第1课时 分子晶体
[核心素养发展目标] 1.能辨识常见的分子晶体，并能从微观角度分析分子晶体中各构成微粒之间的作用和对分子晶体物理性质的影响。2.能利用分子晶体的通性推断常见的分子晶体，理解分子晶体中微粒的堆积模型，并能用均摊法对晶胞进行分析。
一、分子晶体的概念和性质
1．分子晶体的概念
只含________的晶体称为分子晶体，在分子晶体中，相邻分子靠____________相互吸引。
2．分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用
3．常见的典型分子晶体
(1)所有____________：如H2O、H2S、NH3、CH4、HX(卤化氢)等。
(2)部分____________：如X2(卤素)、O2、H2、S8、P4、C60、稀有气体等。
(3)部分____________：如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。
(4)几乎所有的____：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
(5)绝大多数有机物：如苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、尿素等。
4．分子晶体的物理性质
(1)分子晶体熔、沸点_________，硬度______。
(2)分子晶体不导电。
(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。
(1)组成分子晶体的微粒是分子，在分子晶体中一定存在共价键和分子间的作用力( )
(2)分子晶体熔化时一定破坏范德华力，有些分子晶体还会破坏氢键( )
(3)分子晶体熔化或溶于水均不导电( )
(4)分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大( )
1．分子晶体熔点较低的原因是什么？
2．分子晶体溶于水时，化学键如何变化？
3．影响分子晶体溶解度的因素有哪些？
1．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是( )
A．NH3、HD、C10H18 B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、C60、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2
2．下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是( )
①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N2 ⑥H2
A．①②③④⑤⑥ B．③②①⑤④⑥
C．③②①④⑤⑥ D．⑥⑤④③②①
(1)分子晶体的判断方法
①依据物质的类别判断
部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物都是分子晶体。
②依据组成晶体的粒子及粒子间作用力判断
组成分子晶体的微粒是分子，粒子间的作用力是分子间作用力。
③依据物质的性质判断
分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电。
(2)分子晶体熔、沸点高低的判断
①组成和结构相似，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，熔、沸点越高，如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。
②组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3OH＞CH3CH3。
③含有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点反常升高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
④对于有机物中的同分异构体，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。
二、典型的分子晶体的结构和性质
1．分子晶体的结构特征
分子密堆积 分子非密堆积
微粒间作用力
空间特点 通常每个分子周围有12个紧邻的分子 每个分子周围紧邻的分子小于12个，空间利用率不高
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)干冰
①每个晶胞中有____个CO2分子，____个原子。
②每个CO2分子周围等距离且紧邻的CO2分子数为____。
(2)冰
①水分子之间主要的作用力是________，当然也有________。
②由于________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____个相邻水分子相互吸引。
(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)干冰晶体中只存在范德华力不存在氢键，一个分子周围有12个紧邻分子( )
(4)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( )
1．常温下，液态水中水分子在不停地做无规则的运动。0 ℃以下，水凝结为冰，其中的水分子排列由杂乱无序变得十分有序。
(1)冰晶体中存在着哪几种微粒间的相互作用？
(2)冰融化成水时破坏的作用力是什么？
(3)为什么液态水的密度大于冰的密度？
2．硫化氢和水分子结构相似，但硫化氢晶体中，一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，为什么？
1．如图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H，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，不是分子晶体
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
2.如图为干冰的晶胞结构示意图。
(1)通过观察分析，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)其密度ρ为________(1 pm＝10－10 cm)。
1．下列物质中属于分子晶体的是( )
①二氧化硅 ②碘 ③镁 ④蔗糖 ⑤冰
A．①②④ B．②③⑤
C．②④⑤ D．①②④⑤
2．下列叙述正确的是( )
A．由分子构成的物质其熔点一般较低
B．分子晶体在熔化时，共价键被破坏
C．分子晶体中分子间作用力越大，其化学性质越稳定
D．物质在溶于水的过程中，化学键一定会被破坏或改变
3．BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2( )
A．熔融态不导电
B．水溶液呈中性
C．熔点比BeBr2高
D．不与氢氧化钠溶液反应
4．下列说法正确的是( )
A．C60气化和I2升华克服的作用力不相同
B．甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近
C．NaCl和HCl溶于水时，破坏的化学键都是离子键
D．常温下TiCl4是无色透明液体，熔点－23.2 ℃，沸点136.2 ℃，所以TiCl4属于分子晶体
5．(1)比较下列化合物的熔、沸点的高低(填“＞”或“＜”)。
①CO2__________SO2；②NH3__________PH3；③O3__________O2；④Ne____________Ar；⑤CH3CH2OH________CH3OH；⑥CO______N2。
(2)已知AlCl3的熔点为190 ℃，但它在180 ℃即开始升华。请回答：
①AlCl3固体是________晶体。
②设计实验判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物：________________________
________________________________________________________________________。
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
一、
1．分子 分子间作用力
3．(1)非金属氢化物 (2)非金属单质 (3)非金属氧化物 (4)酸
4．(1)较低 很小
正误判断
(1)× (2)√ (3)× (4)×
深度思考
1．分子晶体熔化时破坏分子间作用力(氢键、范德华力)，由于分子间作用力较弱，所以分子晶体熔点较低。
2．有的溶于水破坏化学键，例如HCl，有的不破坏化学键，例如蔗糖、乙醇。
3．“相似相溶”规律、氢键、化学反应等。
应用体验
1．B 2.C
二、
1．范德华力 范德华力和氢键
2．(1)①4 12 ②12 (2)①氢键 范德华力 ②氢键 4
正误判断
(1)× (2)√ (3)√ (4)×
深度思考
1．(1)共价键、氢键、范德华力。
(2)氢键和范德华力。
(3)由于在冰的晶体中，水分子之间形成氢键，水分子之间以缔合分子形式存在，占据的空间增大，密度减小。
2．硫化氢晶体中只存在范德华力，属于分子密堆积，而冰中主要作用力是氢键，氢键具有方向性，氢键的存在迫使在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。
应用体验
1．A
2．(1)4 a (2) g·cm－3
解析 (1)顶角一种取向，三对平行面分别为三种取向，所以共有4种取向。两个紧邻CO2分子的距离为面对角线的一半。(2)ρ＝＝ g·cm－3。
随堂演练 知识落实
1．C 2.A
3．A [根据提供信息，可以判断BeCl2为分子晶体。BeCl2在熔融态不导电，A项正确；BeCl2溶液由于Be2＋水解呈酸性，B项错误；BeCl2、BeBr2均为分子晶体，组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，则熔点：BeCl2＜BeBr2，C项错误；BeCl2与AlCl3性质相似，由AlCl3能与NaOH溶液反应可以类推BeCl2能与NaOH溶液反应，D项错误。]
4．D [A中C60、I2均为分子晶体，气化或升华时均克服范德华力；B中乙酸分子间可形成氢键，其熔点比甲酸甲酯高；C中HCl溶于水破坏的是共价键。]
5．(1)①＜ ②＞ ③＞ ④＜ ⑤＞ ⑥＞
(2)①分子 ②在熔融状态下，验证其是否导电，若不导电则是共价化合物
解析 (1)各组物质均为分子晶体，根据分子晶体熔、沸点的判断规律，可比较六组物质熔、沸点的高低。(2)①由AlCl3的熔点低以及在180 ℃时开始升华可判断AlCl3固体为分子晶体。②要验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物，可测其在熔融状态下是否导电，不导电则是共价化合物，导电则是离子化合物。