第二节分子晶体和原子晶体.doc

《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/℃
－218.3
－210.1
44.2
0
－85.6
－182.5
16.7
132.7
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
⑴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？
⑵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a＝5.72×10－8cm，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：①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。②若存在氢键，也会使熔沸点升高。③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℃，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：
①四氯化碳晶体是分子晶体；②通常情况下为液态；③熔点高于四氯化碳；④属于正四面体的分子构型。 其中正确的是（ ）
A．仅有①②③ B．仅有①④ C．仅有②③④ D．①②③④
4、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)3 D、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、H2O2、He
C、CO2、SO2、MgCl2 D、CH4、NH3、NaOH
7、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（ ）
①属于共价化合物；②属于离子化合物；③属于非电解质；④属于弱电解质。
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

《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、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）
CO2
－56.2
－78.4
气态
SiO2
1723
2230
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C—C键数为多少NA？

（3）在金刚石晶体中，C原子个数与C—C键数之比为多少？

（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Si—O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：①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，
它们的熔点由高到低的顺序是（ ）
A、①③②　 B、②③① C、③①②　 D、②①③
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C—C共价键键数为4NA
C．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
D．1 mol原子晶体干冰中含2 mol C—O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/K
>3823
1683
2573
沸点/K
5100
2628
2823
硬度/moh
10
7.0
9.5
⑴ 晶体硼的晶体类型属于 晶体。
⑵ 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B—B键。
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