1、第二节 分子晶体和原子晶体第一课时学案【学习目标】1、了解分子晶体的概念2、了解冰、二氧化碳的晶体结构及晶体中分子间作用力类型3、掌握分子晶体关于熔、沸点等方面的物理性质【问题导学】1、下图是C60、碘和干冰的晶胞结构,这几个晶胞从构成微粒分析有何共同点? 2、什么是分子晶体?构成该晶体的微粒之间存在着哪些作用?3、观察下表分子晶体氧氮白磷水硫化氢甲烷乙酸尿素熔点/218.3210.144.2085.6182.516.7132.7分子晶体有哪些物理性质?具体从以下几方面分析:(1)分子晶体的熔沸点如何?硬度如何?为什么?(2)分子晶体在固态、熔融状态下、水溶液中,能否导电?(3)分子晶体在水中
2、的溶解性如何?4、哪些物质能形成分子晶体?5、分子晶体的结构特征如果分子间作用力只是范德华力,若以一个分子为中心,其周围通常可以有多少个紧邻的分子?如果分子间还有其他作用力,如存在氢键的分子晶体,由于氢键具有方向性,必然要对这些分子的堆积方而成的晶体的构型产生影响。如晶体冰中一个水分子周围等距离最近有几个水分子?6、为什么冰的密度比水的密度小?7、根据干冰晶胞(如上图)回答以下问题:(1)构成干冰晶体的微粒是_,微粒之间的作用力是_(2)每个干冰晶体结构最小重复单元中含_个CO2分子,形成CO2分子的作用力是_(3)每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有_个(4)干冰晶体中,CO2分子的
3、排列方向有几种?(5)干冰一个晶胞的质量是多少?(6)在一定温度下,已测得干冰晶胞的边长a5.72108cm,则该温度下干冰的密度为_ (写出表达式即可)8、 分子晶体的熔沸点判断高低:结构和组成相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔沸点越高。若存在氢键,也会使熔沸点升高。对于有机物中的同分异构体,支链越多熔沸点越低。【基础自测】1、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 2、下列性质适合于分子晶体的是 ( )A熔点2 700,导电性好,延展性强B无色晶体,熔点3 550,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂C无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800
4、,熔化时能导电D熔点56.6,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电3、四氯化硅的结构和四氯化碳类似,对其性质的推断,正确的是:四氯化碳晶体是分子晶体;通常情况下为液态;熔点高于四氯化碳;属于正四面体的分子构型。 其中正确的是( )A仅有 B仅有 C仅有 D4、下列事实与氢键无关的是A、冰的密度比水小B、H2O分解温度比H2S高得多C、液态氟化氢中有三聚氟化氢(HF)3D、NH3的沸点比PH3高5、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6、下列属于分子晶体的是 ( )A、CaO、NO、CO B、Cl2、
5、H2O2、HeC、CO2、SO2、MgCl2 D、CH4、NH3、NaOH7、在常温、常压下呈气态的化合物,降温使其固化得到的晶体属于()A分子晶体 B原子晶体C离子晶体 D何种晶体无法判断8、HgCl2的稀溶液可作手术刀的消毒剂,已知其熔点是227,熔融状态的HgCl2不能导电,HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,由下列关于HgCl2的叙述中正确的是( )属于共价化合物;属于离子化合物;属于非电解质;属于弱电解质。A B C D第二节 分子晶体和原子晶体第二课时学案【学习目标】1、了解原子晶体的概念,掌握原子晶体的熔、沸点,硬度等物理性质。2、掌握金刚石、晶体硅、二氧化硅等典型晶体的晶胞。3、
6、理解并掌握原子晶体内原子间作用力的类型。【思考与交流】CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示,分析为何CO2和SiO2同是第IVA元素的最高价氧化物,物理性质却有如此大的差别?SiO2形成的晶体是否为分子晶体?熔点沸点状态(室温)CO256.278.4气态SiO217232230固态【问题导学】1、什么是原子晶体?它的构成粒子是什么?粒子间的作用是什么?2、观察金刚石的晶胞结构,回答以下问题:(1)在金刚石晶体中,每个C与多少个C成键?形成怎样的空间结构?最小碳环由多少个C原子构成?它们是否在同一平面内?(2)12克金刚CC键数为多少NA?(3)在金刚石晶体中,C原子个数与CC键数之比为多少
7、? (4)每个金刚石的晶胞中实际包含多少个碳原子?(5)为什么金刚石的硬度是自然界中最大的而且其熔沸点也相当高?3、二氧化硅晶体是立体的网状结构。其晶体的晶胞结构模型如下图所示。请认真观察该晶体模型后回答以下问题: (1)二氧化硅晶体中最小环上的原子数为多少?(2)二氧化硅中硅原子和氧原子的个数比为多少?为何用SiO2表示其组成?(3)原子晶体的化学式是否可以代表其分子式,为什么?(4)二氧化硅晶体中硅原子与SiO键数之比为多少?4、哪些物质能形成原子晶体?5、原子晶体物理性质如何(填写下表)晶体类型原子晶体分子晶体组成微粒微粒间作用力熔、沸点硬度溶解性不溶于任何溶剂部分溶于水导电性不导电,个
8、别为半导体不导电,部分溶于水导电【探究】:讨论P69 “学与问 1 ”怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降? 讨论“学与问 2 ”:具有共价键的晶体叫做原子晶体,这种说法正确吗?【基础自测】1、有关原子晶体的叙述中错误的是( )A.原子晶体中,原子不遵循紧密堆积原则 B.原子晶体的熔点和硬度都较高C.原子晶体中不存在独立的分子 D.原子晶体熔化时不破坏共价键2、氮化铝(AlN)常用做砂轮及高温炉衬材料,熔化状态下不导电,可知它属于( )。A、离子晶体 B、原子晶体 C、分子晶体 D、无法判断3、碳化硅(SiC)的一种具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替出现
9、的,即每个Si原子处于四个C原子构成的四面体的内部,每个C原子也处于四个Si原子构成的四面体的内部。下列三种晶体:金刚石 晶体硅 碳化硅中,它们的熔点由高到低的顺序是( )A、 B、 C、 D、5、有关晶体的叙述正确的是( )A在SiO2晶体中,由Si、O原子构成的最小单元环中共有8个原子B在12 g金刚石中,含CC共价键键数为4NAC干冰晶体熔化只需克服分子间作用力D分子晶体无论在固态或熔化状态下均不导电6、在40 GPa高压下,用激光器加热到1800 K时,人们成功制得原子晶体干冰,其结构和性质与SiO2原子晶体相似,下列说法正确的是()A原子晶体干冰易汽化,可用作制冷剂 B原子晶体干冰有很高的熔点和沸点C原子晶体干冰的硬度小,不能用作耐磨材料 D1 mol原子晶体干冰中含2 mol CO键7、单质硼有晶体和无定形两种,参考下列数据回答:金刚石晶体硅晶体硼熔点/K382316832573沸点/K510026282823硬度/moh107.09.5 晶体硼的晶体类型属于 晶体。 已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中含二十个正三角形,和一定数目的顶角,每个顶角上各有一个硼原子。试推算:这个基本结构单元由 个硼原子组成,键角是 度,共含 个BB键。 2