分子晶体教案

第一篇：分子晶体教案

分子晶体

高二年级 杨转红 教学目标

知识与技能：

1、了解干冰的宏观性质，明确分子晶体的概念。

2、理解分子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式。

3、知道分子晶体熔沸点高低与晶体结构及微粒间作用力的关系。过程与方法：

1、通过阅读、思考，掌握分子晶体的结构特点与性质特征。

2、通过小组讨论，培养学生间的合作能力，使他们具有团队精神。情感态度与价值观：

1、使学生主动参与科学探究，体验探究过程，激发他们的学习兴趣。

2、通过对几种常见分子晶体的学习，培养学生关注与化学有关的社会热点问题。教学重点

1、分子晶体的概念；

2、晶体类型与性质之间的关系；

3、氢键对物质物理性质、结构的影响。教学难点

1、晶体类型与性质之间的关系；

2、氢键对物质物理性质、结构的影响。教学过程

【问题引入】干冰晶体结构碘晶体结构两种晶体有什么共同点？引出课题：分子晶体 板书：分子晶体

结合两种晶体和书P65的第一自然段的相关内容，引导学生解决以下问题

1、分子晶体的定义？

2、组成分子晶体的微粒？

3、微粒间相互作用力？

4、物质气化或溶化时破坏的作用力？ 板书：

1、定义：

2、构成微粒及作用力：

【学生】引导学生分析表3—2某些分子晶体的熔点数据，说出相关的物理特性？理由

【板书】

3、分子晶体的物理特性：

（1）较低的熔点和沸点

（2）较小的硬度（多数分子晶体在常温时为气态或液态）（3）一般都是绝缘体，固态或熔融状态也不导电。

（4）溶解性与溶质、溶剂的分子的极性相关——相似相溶。

第1页

引导学生阅读P65的第二自然段了解常见的典型的分子晶体 4.典型的分子晶体：

（1）所有非金属氢化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX（2）所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4

（3）部分非金属单质:X2，O2，H2，S8，P4，C60

（4）部分非金属氧化物: CO2，SO2，NO2，P4O6、P4O10（5）大多数有机物

利用氧（O2）的晶体结构碳60的晶胞得出分子的结构特征之一：只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子）

氧（O2）的晶体结构

碳60的晶胞

干冰的晶体结构图

（与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个）板书：分子的结构特征：

利用冰的结构解释冰为什么浮在水面上，刚融化时密度为什么反而增大，得出：分子的非密堆积。

冰的结构模型

每个水分子周围只有4个紧邻的分子

板书：分子的非密堆积。

利用干冰和冰晶胞的结构对比进一步加深学生对氢键对物质的影响的理解

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1、干冰，冰晶体微粒间的作用力有哪些？

2、两种晶胞结构特点如何？是否采用密堆积方式？为什么？

3、为什么干冰沉在水底而冰浮在水面？为什么有密度差异？ 小结：

【随堂练习】

1、下列属于分子晶体的性质的是（）

A、熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电

B、能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ C、熔点1400 ℃，可做半导体材料，难溶于水D、熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97g/cm3

2、下列属于分子晶体的一组物质是（）A、CaO、NO、CO

B、CCl4、H2 O2、He C、CO2、SO2、NaCl

D、CH4、O2、Na2 O 板书设计

分子晶体

1、定义

2、构成微粒及作用力

3、物理特性

4、典型的分子晶体

5、结构特征 作业布置 教学反思

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第二篇：分子晶体教案

一、知识要点（学生自学完成）

1．分子间作用力

(1)分子间作用力____________；又称范德华力。分子间作用力存在于__________之间。

(2)影响因素： ①分子的极性

②组成和结构相似的： 2．分子晶体

(1)定义：________________________________。(2)构成微粒_______________________________。(3)粒子间的作用力：________________________________(4)分子晶体一般物质类别_____________________________(5)分子晶体的物理性质_______________________________

二、要点点拨

1．结构对性质的影响：构成分子晶体的粒子是分子，分子间以分子间作用力而结合，而分子之间作用力是一种比较弱的作用。比化学键弱的多。因此造成分子晶体的硬度小，熔、沸点低(与离子晶体相比较)。分子晶体无论是液态时，还是固态时，存在的都是分子，不存在可以导电的粒子(阴、阳离子或电子)，故分子晶体熔融或固态时都不导电，由此性质，可判断晶体为分子晶体。

2．氢键：对于HF、H2O、NH3熔、沸点反常，原因在于三者都是极性分子(极性很强)分子间作用力很大，超出了一般的分子间作用力的范围(实属氢键)。是介于分子间作用力和化学键之间的一种特殊的分子间作用力，因此，它们的熔、沸点反常。

3．空间结构：分子晶体中的分子构成晶体时，一般也有自己的规律，并不象我们所想象的那样任意排列。不同的物质，分子之间的排列方式可能不相同，在中学，我们只了解干冰中CO2分子的排列方式就可以了。由干冰晶体求一个晶胞中CO2分子数目的方法同离子晶体。

4．影响分子间作用力的因素： ①分子的极性

②相对分子质量的大小。这里所说的分子的极性，一般指极性特别强的，即第二周期的几种活泼非金属的氢化物：HF、H20、NH3。其他组成和结构相似物质分子间作用力的大小，则要看其相对分子质量的大小。

相对分子质量大的分子，其中一般存在原子序数比较大的元素，这些元素的原子体积一般比较大。由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对偏移，从而使原子产生瞬时的极性，并且原子的体积越大，这种相对偏移也越大。因此使分子间产生作用。由于这种现象产生的分子间作用力一般比由于分子本身存在极性产生的作用要弱。

三、习题讲练（学生先练，教师再点拨）

[例1]共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是（）

（A）干冰

（B）氯化钠

（C）氢氧化钠

（D）碘 [解析]干冰是分子晶体，分于内存在共价键，分子间存在范德华力。NaCl是离子晶体只存在离子键。NaOH是离子晶体，不仅存在离子键，还存在H—O共价键。

碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力。故只有B符合题意。

[例2]在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是（）

（A）HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱（B）NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低（C）F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高（D）H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点

[解析]HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱是它们的共价键键能逐渐减小的原因，与键能有关。NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低是它们的离子键能随离子半径增大逐渐减小的原因。F2、C12、Br2、I2为分子晶体。熔、沸点逐渐降低由分子间作用力决定。H2S与H2O的熔沸点高低由分子间作用力及分子的极性决定。故选C、D。

[例3](1)PtCl2(NH3)2成平面立方形结构，它可以形成两种固体。一种为淡黄色，在水中溶解度较小；另一种为黄绿色，在水中溶解度较大。请在空格内分别画出这两种固体分子的几何构型图。

（1）淡黄色固体的分子构型是______；黄绿色固体的分子构型为________。

NH3PtClNH3PtNH3（1）ClNH

3（2）

ClCl

（2）试解释：钠的卤化物比相应的硅的卤化物熔点高的多（如氯化钠和氯化硅）。

[解析]（1）分子对称、无极性、颜色为淡黄色、难溶于水，因为是非极性分子。分子不对称、有极性、颜色为黄绿色能溶于水、因为分子有极性。

（2）钠的卤化物比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与晶体的类型有关。前者是离子晶体而后者为分子晶体，前者靠阴、阳离子相互作用比后者的范德华力大的多。

[例4]在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有___________个，在晶体中截取一个最小的正方形；使正方形的四个顶点部落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有___________个CO2分子。

[解析]解答此题要求对干冰的晶体模型十分熟悉。以右下角CO2分子研究对象：与其紧邻的为面心上的3个CO2分子，而CO2分子被8个这样的立方体所共有，故有3×8=24。又考虑到面心上的 CO2被2个这个的立方体共有，故24/2=12个。

由CO2晶体模型分析得出，符合题意的最小正方形即模型的角对角面的一半，不难看出有4个CO2分于。

[答案]12个；4个。

四、总结

1．分子间通过分子作用力相结合而形成的晶体叫分子晶体。构成分子晶体的微粒是分子。分子晶体中，由于分子间作用力较弱，因此，分子晶体一般硬度较小，熔、沸点较低。2．一般来说，对于组成和结构相似的物质，分子间作用力随着相对分子质量增加而增大，物质的熔点、沸点也升高。例如：F2

3．组成相似的分子，极性分子的熔、沸点大于非极性分子，如：SO2>CO2。作业

一、选择题

1．下列物质在变化过程中，只需克服分子间作用力的是（）

（A）食盐溶解

（B）铁的熔化

（C）干冰升华

（D）氯化铵的“升华”

2．下列化学式能真实表示物质分子组成的是（）（A）NaOH

（B）SO（C）CsCl

（D）NaCl 3．最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的是

（）（A）C60是一种新型的化合物（B）C60和石墨都是碳的同素异形体

（C）C60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体（D）C60相对分子质量为720 4．当SO3晶体熔化或气化时，下述各项中发生变化的是（）（A）分子内化学键

（B）分子间距离（C）分子构型

（D）分子间作用力

5．IA族元素的原子与最外层有7个电子的原子结合，可以形成（）（A）离子晶体

（B）分子晶体（C）离子晶体，分子晶体都不可能形成（D）无法确定

6．支持固态氨是分子晶体的事实是（）

（A）氮原子不能形成阳离子

（B）铵离子不能单独存在（C）常温下，氨是气态物质

（D）氨极易溶于水

7．下列有关共价化合物的说法：①具有较低的熔、沸点

②不是电解质

③固态时是分子晶体

④都是由分子构成⑤液态时不导电，其中一定正确的是（）

（A）①③④

（B）②⑤

（C）①②③④⑤

（D）⑤ 8．下列分子晶体：①HCl，②HBr，③HI，④CO，⑤N2，⑥H2熔沸点由高到低的顺序是（）

（A）①②③④⑤⑥

（B）③②①⑤④⑥（C）③②①④⑤⑥

（D）⑥⑤④③②① 9．下列性质适合于分子晶体的是（）（A）熔点1 070℃，易溶于水，水溶液导电（B）熔点10.31 ℃，液态不导电、水溶液能导电（C）能溶于CS2、熔点112.8 ℃，沸点444.6℃（D）熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97g/cm3

10．2003年春，北京小汤山等收治“非典”的定点医院，收到由解放军总装备部军事医学研究所研制的小分子团水，解决了医务人员工作时的如厕难题。新型小分子团“压缩”水，具有饮用量少、渗透力强、生物利用率高、在人体内储留时间长、排放量少的特点。一次饮用125mL小分子团水，可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是（）

（A）水分子的化学性质发生了改变

（B）水分子中氧氢键数目增多

（C）分子团中水分子间主要以氢键结合（D）水分子的结构、物理性质发生了改变 11．下列关于水的说法正确的是（）（A）纯净水不含任何化学物质，可放心饮用

（B）水是取之不尽，用之不竭的自然资源，可任意取用（C）用光学显微镜可观察到洋葱细胞中的水分子

（D）由于水分子间可形成氢键，使得H2O的沸点反而比H2S高 12．关于氢键，下列说法正确的是（）（A）氢键比范德华力强，所以它属于化学键（B）分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高

（C）由于氨与水分子之间可形成分子间氢键，使氨在水中溶解度增大（D）H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致

1.A 2.B

3.BD 4.BD 5.AB

6.C

7.D 8.C 9.BC 10C 11D 12.BC。

第三篇：选修三 分子晶体 原子晶体 学案

第二节 分子晶体与原子晶体

[学习目标]  了解分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。

 理解分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系  了解分子间作用力对物质物理性质的影响  了解氢键及其物质物理性质的影响。[知识梳理] 1.分子间作用力

(1)分子间作用力__________；又称范德华力。分子间作用力存在于________之间。

(2)影响因素：①分子的极性 ②组成和结构相似的 2.分子晶体

(1)定义：________________________________(2)构成微粒________________________________(3)粒子间的作用力：________________________________(4)分子晶体一般物质类别________________________________(5)分子晶体的物理性质________________________________________________ 3.原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。4.构成粒子：______________。5.粒子间的作用______________，6.原子晶体的物理性质

(1)熔、沸点__________，硬度___________(2)______________一般的溶剂。

(3)______________导电。原子晶体具备以上物理性质的原因____________ 原子晶体的化学式是否可以代表其分子式______________ 原因____________________________。

7.常见的原子晶体有____________________________等。[方法导引] 1.判断晶体类型的依据

(1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。

[基础训练] 1．下列晶体中属于原子晶体的是()A.氖 B．食盐 C．干冰 D．金刚石

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．磷 D．三氧化硫

3.下列晶体中不属于原子晶体的是()A.干冰 B.金刚砂 C.金刚石 D.水晶

4.在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上，碳原子数是()A.2个 B.3个 C.4个 D.6个

5.共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是()A.干冰 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.碘

6.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是()A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低 C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D.H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点

7．在金刚石的晶体中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个C--C键间的夹角是()A．6个120° B．5个108° C．4个109°28′ D．6个109°28′ 8．结合课本上干冰晶体图分析每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为()A．6 B．8 C．10 D．12 9．干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA元素的最高价氧化物，它们的熔沸点差别很大的原因是()A．二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量 B．C、O键键能比Si、O键键能小 C．干冰为分子晶体，二氧化硅为原子晶体 D．干冰易升华，二氧化硅不能

10.最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的是()A.C60是一种新型的化合物 B.C60和石墨都是碳的同素异形体

C.C60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体 D.C60相对分子质量为720 11.支持固态氨是分子晶体的事实是()A.氮原子不能形成阳离子 B.铵离子不能单独存在 C.常温下，氨是气态物质 D.氨极易溶于水

12.石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是()A.10个 B.18个 C.24个 D.14个

13.将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅（Si3N4）固体，氧化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。则氮化硅所属的晶体类型是()A.原子晶体

B.分子晶体 C.离子晶体

D.金属晶体 14.2003年美国《科学》杂志报道：在超高压下，科学家用激光器将CO2加热到1800K，成功制得了类似石英的CO2原子晶体。下列关于CO2晶体的叙述中不正确的是()A.晶体中C、O原子个数比为1∶2 B.该晶体的熔点、沸点高、硬度大 C.晶体中C—O—C键角为180°

D.晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构

15、氮化硅是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时，所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是()A、硝石和金刚石 B、晶体硅和水晶 C、冰和干冰 D、萘和蒽

第四篇：选修三 第2节 分子晶体与原子晶体 学案 第1课时

一、学习目标

1．掌握分子间作用力和氢键对物质的物理性质的影响。2．掌握构成分子晶体的微粒，分子晶体的物理特性。3．了解物质的“相似相溶”原理。

二、学习过程

[新授内容]分子晶体、相似相溶原理

一、知识要点（学生自学完成）1.分子间作用力

(1)分子间作用力_________________；又称范德华力。分子间作用力存在于______________________之间。(2)影响因素： ①分子的极性 ②组成和结构相似的： 2.分子晶体

(1)定义：________________________________

(2)构成微粒________________________________(3)粒子间的作用力：________________________________(4)分子晶体一般物质类别________________________________(5)分子晶体的物理性质____________________________________

二、要点点拨

1.结构对性质的影响：构成分子晶体的粒子是分子，分子间以分子间作用力而结合，而分子之间作用力是一种比较弱的作用。比化学键弱的多。因此造成分子晶体的硬度小，熔、沸点低(与离子晶体相比较)。分子晶体无论是液态时，还是固态时，存在的都是分子，不 1

存在可以导电的粒子(阴、阳离子或电子)，故分子晶体熔融或固态时都不导电，由此性质，可判断晶体为分子晶体。

2.氢键：对于HF、H20、NH3熔、沸点反常，原因在于三者都是极性分子(极性很强)分子间作用力很大，超出了一般的分子间作用力的范围(实属氢键)。是介于分子间作用力和化学键之间的一种特殊的分子间作用力，因此，它们的熔、沸点反常。

3.空间结构：分子晶体中的分子构成晶体时，一般也有自己的规律，并不象我们所想象的那样任意排列。不同的物质，分子之间的排列方式可能不相同，在中学，我们只了解干冰中C02分子的排列方式就可以了。由干冰晶体求一个晶胞中C02分子数目的方法同离子晶体。

4.影响分子间作用力的因素： ①分子的极性

②相对分子质量的大小。这里所说的分子的极性，一般指极性特别强的，即第二周期的几种活泼非金属的氢化物：HF、H20、NH3。其他组成和结构相似物质分子间作用力的大小，则要看其相对分子质量的大小。

相对分子质量大的分子，其中一般存在原子序数比较大的元素，这些元素的原子体积一般比较大。由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对偏移，从而使原子产生瞬时的极性，并且原子的体积越大，这种相对偏移也越大。因此使分子间产生作用。由于这种现象产生的分子间作用力一般比由于分子本身存在极性产生的作用要弱

三、习题讲练（学生先练，教师再点拨）

1、共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是()A.干冰 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.碘

2、在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是()A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低 C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D.H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点

3、在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的 CO2分子有___________个 在晶体中截取一个最小的正方形；使正方形的四个顶点部落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有___________个C02分子。

四、总结

1．分子间通过分子作用力相结合的晶体叫分子晶体。构成分子晶体的微粒是分子。分子晶体中，由于分子间作用力较弱，因此，分子晶体一般硬度较小，熔、沸点较低。

2．一般来说，对于组成和结构相似的物质，分子间作用力随着相对分子质量增加而增大，物质的熔点、沸点也升高。例如：F2

3．组成相似的分子，极性分子的熔、沸点大于非极性分子，如：SO2>CO2

（4）非金属氢化物，部分非金属单质，部分非金属氧化物，几乎所有的酸，绝大多数有机物的晶体。

（5）熔点、沸点较高，硬度较小，不导电

三、1、B [解析]干冰是分子晶体，分于内存在共价键，分子间存在范德华力。NaCl是离子晶体只存在离子键。NaOH是离子晶体，不仅存在离子键，还存在H—O间共价键。碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力。故只有B符合题意。

2、CD [解析]HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱是它们的共价键键能逐渐减小的原因，与键能有关。NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次

减低是它们的离子键能随离子半径增大逐渐减小的原因。F2、C12、Br2、I2为分子晶体。熔、沸点逐渐降低由分子间作用力决定。H2S与H2O的熔沸点高低由分子间作用力及分子的极性决定。故选C、D。

第五篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第一单元 晶体的类型与性质 第一节离子晶体、分子晶体和原子晶体(

第二课时

［引言］上一课我们学习了离子晶体。离子晶体由阴、阳离子通过离子键在空间规则排列而成。由于离子间存在着较强的离子键，使离子晶体表现出硬度较大，熔、沸点较高等性质特点，如NaCl和CsCl晶体，与之相比，请看下列晶体。

［多媒体展示］碘晶体、萘的晶体、二氧化碳的晶体、雪花晶体、冰晶。

［讲述］屏幕显示的碘的晶体，萘的晶体、二氧化碳的晶体均有易升华的特点，而雪花晶体、冰晶较易熔化，进而汽化。由此可知，这些晶体并无离子晶体较高的熔、沸点。它们是本节将要学习的另一类晶体。

［板书］

二、分子晶体 ［引导］请同学们参照离子晶体的分析方法，首先思考构成分子晶体的粒子及粒子间的作用力是什么？

［学生活动］ ［板书］

1.概念：分子间以分子间作用力相结合而形成的晶体叫分子晶体。

［讲述］任何分子之间都存在分子间作用力。稀有气体，不少非金属单质（如H2、N2、O2、Cl2、I2等）和化合物（如H2O、HX、NH3、CH4、CO2等及大量有机分子）在常温下是气体、易挥发的液体或易熔化易升化的固体，处于气体和液体的分子在降温凝聚时可通过分子间作用力而聚集在一起，形成分子晶体。分子晶体的特点是分子依靠分子间作用力整齐地排列在晶体中。

［模型展示］干冰及其晶体结构模型。

［讲解］此为干冰晶体的一个晶胞，由此晶胞向空间规则、重复地排列即可形成二氧化碳的晶体，同学们仔细观察干冰晶胞的结构，分析分子的排列和取向。

［学生活动］观察、分析 ［小结］干冰晶胞呈立方面心结构，其中八个顶角上排列着取向相同的8个二氧化碳分子，三组平行面的面心上各有一个二氧化碳分子，而且每组相对的分子排列取向也相同。由此可知，晶体中分子排列有一定的取向。那么，与离子晶体相比，则有，离子晶体中离子有阴阳之分，而分子晶体中分子有取向之分。其实分子晶体比离子晶体更为复杂些。

［思考］

1.属于一个干冰晶胞中的二氧化碳分子有几个？（8×

11+6×=4个）822.在干冰晶体中，设立方体晶胞的棱长为a，则每个二氧化碳分子周围距离相等且最近的二氧化碳分子有几个？其距离为多少？

［解析］在熟悉干冰晶胞结构的基础上，想象晶体的结构，假若选定立方体顶点上的一个CO2分子，则与其等距离最近的CO2分子应在面心上，这样的分子共有12个（同层4个，上层4个，下层4个），且距离为

2a。2［板书］2.干冰晶体的结构： ［投影］

立方面心结构——每8个CO2分子构成立方体且再在6个面心各占据1个，在每个CO2周围等距离（2a/2，a为立方体棱长）最近的CO2有12个（同层4个，上层4个，下层4个）。

［过渡］以上我们以干冰晶体为例，认识到分子晶体是分子间通过分子间作用力结合而成的一类晶体，那么分子间作用力的存在对其物理性质有何影响呢？

［板书］3.性质特点：

［三维动画］CO2由气态变为固态

［讲述］气态物质分子能缩短彼此间的距离，并由无规则运动转变为有规则排列，这说明物质的分子间存在着作用力——分子间作用力。

从常见由分子构成的物质的状态（如气体O2、H2、N2、Cl2、HCl、NH3、CH4、CO2、SO2等，液体H2O、C2H5OH，液溴、H2SO4等）可知分子晶体的熔、沸点较低，也就是说克服分子间引力使物质熔化和汽化所需能量较低，说明分子间作用力较弱，与化学键相比其差别是：

［板书］①分子间作用力与化学键 ［投影小结］

－①化学键存在于分子或物质内部相邻原子之间，键能约为100～600 kJ·mol1。

－②分子间作用力存在于分子之间，其大小一般在2～20 kJ·mol1之间。③分子间作用力很弱，不属于化学键。

［引述］正是由于分子间作用力很弱，所以分子晶体具以下性质特点： ［板书］较低的熔、沸点，较小的硬度。如：

［投影］

熔点

沸点

N2 －209.86℃

－195.8℃

CO －199℃

－191.5℃ ［讨论］有同学说，在一般分子晶体中存在共价键，使其熔化或汽化时就需较多的能量，因此熔、沸点也应较高，此说法有无道理？

［分析］分子晶体是由分子构成的，除稀有气体的晶体外，分子内部存在较强的共价键，而分子之间则通过较弱的分子间作用力聚集在一起。前者影响分子晶体的化学性质，而熔、沸点高低则取决于分子间作用力，即分子间作用力与物质的物理性质有密切关系。所以，该同学的说法没有道理。

［思考］1.食盐和蔗糖熔化所克服的粒子间的相互作用是否相同？ 2.碘和干冰的升华所克服的粒子间的相互作用是否相同？

［解析］食盐熔化克服的是离子键、蔗糖熔化克服的是分子间作用力，两者不同。碘和干冰都是分子晶体，升华时克服的都是分子间作用力。此类题目需要考虑晶体类型和粒子间的作用力。

［投影］卤素单质的熔沸点

I2，熔、沸点发生规律性变化的原因。请分析表中数据，推测使卤素单质从F2I2逐渐升高。另外，联系［引导］从表中数据不难看出卤素单质的熔、沸点从F2卤素单质常温下的状态（F2、Cl2呈气态，Br2为液体，I2为固体，也可得出与实验数据相同

I2逐渐升高的原因是何呢？这得从晶体类的结论。那么，导致卤素单质熔、沸点从F2型分析起。

［投影］

问题1：卤素单质属何晶体类型？ ［答曰］分子晶体

问题2：卤素单质分子的组成和结构有何特点？ ［答曰］卤素单质分子均是由卤原子通过共价单键结合成的双原子非极性分子。其结构式可用通式“X—X”表示。因此卤素单质分子具有组成和结构相似的特点。．．．．．．．问题3：影响卤素单质熔、沸点高低的作用力是何？

［答曰］分子间作用力。

问题4：卤素单质熔沸点从F2I2逐渐升高，可知从F2I2分子间作用力逐渐增强，那么在此影响分子间作用力的主要因素又是何呢？

［答曰］分子体积大小或分子质量大小或相对分子质量大小。

［说明］以上三种答案都对，但便于我们分析判断的当属相对分子质量。［板书］②分子间作用力与物质的熔、沸点： 一般来说，对于组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，分子间作用力增强，．．．．．．．．．．其熔、沸点升高。

［思考］按CF4、CCl4、CBr4、CI4顺序，四卤化碳的熔、沸点如何递变？

［分析］四卤化碳属组成和结构相似的物质，因此按CF4、CCl4、CBr4、CI4顺序，随相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔、沸点升高。

［投影］

卤素单质的熔、沸点与相对分子质量的关系

四卤化碳的熔、沸点与相对分子质量的关

系

［过渡］从以上分析可知，对于由分子构成的物质，分子间作用力大小是直接影响其熔、沸点高低的因素，而分子间作用力的大小除取决于相对分子质量外，还与分子的极性、氢键等因素有关。

［投影］

一些氢化物的沸点

［设疑］从上图可看出，ⅤA、ⅥA、ⅦA元素氢化物的沸点与ⅣA相比出现了反常，为什么HF、H2O和NH3的沸点会反常呢？

［转引］HF、H2O和NH3的沸点反常，是因为它们的分子间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，它叫氢键。

［板书］③氢键

［阅读］弄清以下几个问题： 1.氢键如何形成？ 2.氢键形成的条件？ 3.氢键的表示方法？

4.氢键对物质熔、沸点的影响？

［讲述］氢键如何形成呢？现以HF为例说明。在HF分子中，由于F原子半径小，吸引电子能力强，导致H—F键极性很强，其间共用电子对强烈偏向F原子，使H原子几乎成为“裸露”的质子。这个半径很小，带部分正电荷的H核，可使另一分子中带部分负电荷的F原子几乎无阻碍地充分接近它，产生静电吸引作用而形成氢键。氢键比化学键弱得多，但比分子间作用力稍强。为区别与化学键，氢键常用“„”来表示，如F—H„F，同学们观察课本P4图1—7，图1—8，可发现形成氢键的三原子处于一条直线上，这就是说形成氢键具有方向的选择性。而且H原子周围只连两个其他原子（一个为共价键，另一为氢键）。一个氢原子不可能同时形成两个氢键，即说，氢键具有饱和性。

那么分子形成氢键必须具备怎样的条件呢？ ［投影小结］ 1.氢键形成的条件

①分子中必须有H原子与它原子形成的强极性键。如H—F。

②分子中必须有吸引电子能力很强、原子半径很小的非金属原子。如F、O、N等。2.氢键的表示方法：用“X—H„Y”表示，三原子要在一条直线上，其中X、Y可同可不同，如：F—H„F、O—H„O、N—H„O等。

3.氢键的特点：

①比化学键弱得多，比分子间作用力稍强。②具有方向性和饱和性。

4.氢键的本质：一般认为是一种静电吸引作用。

［讲述］由于分子间氢键的形成，使分子间产生了较强的结合力，因而使化合物的熔、沸点显著升高。这是由于要使固体熔化或液体汽化，必须给予额外的能量去破坏分子间的氢键。

从投影图“一些氢化物的沸点”可看出，在分子间没有氢键形成的情况下（如IVA元素的氢化物），化合物的沸点随相对分子质量的增加而升高，这是由于随分子量的增大，分子间作用力依次增强。但在分子间有较强的氢键时（如HF、H2O、NH3），化合物的沸点与同族同类化合物相比则显著升高。

［投影小结］5.分子间氢键的形成使物质的熔、沸点升高。

［转引］从投影图可看出H2O的沸点按沸点曲线下降趋势应该在－70℃以下，而分子间氢键的形成使它的沸点实际为100℃，试设想如果水分子之间没有氢键存在，地球上将会是什么面貌？

［讨论］P5同学们可畅所欲言。

［概述］从投影图氧族元素氢化物的沸点变化规律来看，如果水分子间没有氢键，水的沸点将在－70℃以下。

地球上生存着的各种动植物是依存于当地的自然环境和气候条件的，而水的变化能直接影响自然环境和气候。如果水的沸点降为－80℃左右，占据地球表面70%以上的浩瀚的海洋，川流不息的江河和湖泊及其他地表上的水，几乎全要变成水蒸气。就是终年冰雪覆盖的极地，也只有极少量液态的水存在（极地个别地方温度可能在－70℃以下）。于是地表会干涸龟裂，动植物要灭绝，地球将会失去生机，成为不毛之地„„

［转述］水分子间氢键的存在，使水表现出很多不同寻常的物理性质。如水的沸点比同族其他化合物显著高，水的比热特别大，水结冰时体积膨胀，密度减小等。单说水结冰，水结冰时，水分子大范围地以氢键结合，形成相当疏松有很多空隙的结构（水分子缔合），从而使冰的密度小于水，冰能浮于水面上。正是由于氢键造成的这一重要自然现象，才使得寒冷冬季江湖中一切生物免遭冻死的灾难。

［过渡］以上我们从分子间作用力和氢键角度主要讨论了物质的熔、沸点。那么，分子晶体的导电性，溶解性如何？

［设疑］分子晶体在固态和熔融态时能否导电？

［回答］固态和熔融态时只有中性分子，故不导电。

［说明］有些分子晶体溶于水时可发生电离而导电，如冰醋酸、硫酸等。［转引］至于分子晶体的溶解性，由于分子不同，情况各异。

［演示］实验1—1，蔗糖、磷酸、碘和萘晶体分别在水、四氯化碳中的溶解现象。［结论］蔗糖和磷酸易溶于水，不易溶于四氯化碳，而碘和萘却易溶于甲氯化碳，不易溶于水。

［学生活动］从分子极性角度进行分析。［投影小结］ “相似相溶”规则：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂；极性溶质一般能溶于极性溶剂。［思考］常用的硫粉是一种硫的小晶体，熔点112.8℃，易溶于CS2、CCl4等溶剂，试推测它可能属于哪一类晶体？

［分析］硫的晶体熔点较低，且易溶于CS2、CCl4非极性分子形成的溶剂，可推断它是由非极性分子形成的分子晶体。

［思考］单质氯的熔点和沸点都很低，而氯化钠的熔、沸点都很高，为什么？

［分析］单质氯形成分子晶体，分子间存在较弱的分子间作用力，故熔、沸点都较低，而NaCl晶体属离子晶体，离子间有较强离子键，故熔沸点都较高。

［总结］本节主要学习了分子晶体的结构与其性质的关系，希望同学们课后将分子晶体

和离子晶体进行对比。

［布置作业］课本P8

一、1.2

二、1.3.4.5 ●板书设计

二、分子晶体

1.概念：分子间以分子间作用力相结合的晶体。2.干冰晶体的结构： 3.性质特点：

较低的熔、沸点，较小的硬度，不导电。①分子间作用力与化学键

②分子间作用力与物质的熔、沸点。

一般来说，对于组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔、沸点升高。

③氢键

●综合能力训练题

1.下列变化过程中，共价键被破坏的是 A.碘晶体升华

B.溴蒸气被木炭吸附 C.酒精溶于水

D.HCl气体溶于水

［解析］A中碘升华是I2由固态变为气态，只破坏了分子间的作用力。B是一个物理过程，物质本身没发生变化，C中酒精分子扩散到水分子中，分子间作用力发生了变化。D中

＋－HCl气体溶于水，HCl分子变成了水合氢离子（H3O）和Cl，共价键被破坏。

［答案］D 2.参考下表熔点，回答下列问题：

（1）钠的卤化物熔点比相应硅的卤化物熔点高得多，这与

有关，因为

，故前者熔点远远高于后者。

（2）硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物熔点与

有关，随

增大，增大，故熔点依次升高。

（3）钠的卤化物及碱金属的氯化物熔点与

有关，随着

增大，减小，故熔点降低。

［解析］晶体熔点高低首先是与晶体类型有关。一般，原子晶体熔点高于离子晶体熔点；离子晶体熔点高于分子晶体熔点。其次，同类型的晶体熔点与决定作用力的粒子的结构有关。同类型原子晶体熔点与组成晶体的原子半径有关。同类型离子晶体熔点与组成晶体的离子半径和离子电荷数等因素有关。同类型分子晶体的熔点与相对分子质量大小等有关。

（1）小题中钠的卤化物是离子晶体，硅的卤化物形成分子晶体，所以前者熔点比后者高很多，这与晶体类型有关，因离子键键能比分子间作用力大得多。

（2）小题中硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物形成分子晶体，且组成和结构相似，因此，随相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔点升高。

（3）小题中钠的氯化物及碱金属的氯化物属离子晶体，熔点高低与离子半径有关，随离子半径的增大，离子键减弱，熔点降低。

［答案］（1）晶体类型，离子键键能比分子间作用力大得多。（2）相对分子质量，相对分子质量，分子间作用力。（3）离子半径，离子半径，离子键能。

［点拨］此类题目应明确晶体结构与物质性质的关系，把握粒子半径规律及以上12条规律即可解决问题。

3.第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需求。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4或1个游离水分子。据以上信息完成下列两题。

（1）下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是 A.两种都是极性分子 B.两种都是非极性分子 C.CH4是极性分子

D.水是极性分子，CH4是非极性分子 ［答案］D（2）若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离水分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为

A.CH4·14H2O

B.CH4·8H2O C.CH4·72H2O 3

D.CH4·6H2O ［解析］n（CH4）∶n（H2O）=6∶（46+2）=1∶8 ［答案］B