第1课时：3.2.1分子晶体 省赛一等奖

第2节分子晶体和原子晶体第1课时：分子晶体【学习目标】1.了解分子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。2.理解分子晶体的晶体类型与性质的关系3.了解分子间作用力对物质物理性质的影响4.了解氢键对物质物理性质的影响。【重点、难点分析】学习重点:了解分子晶体的特征。学习难点：能用有关理论解释分子晶体的物理性质。【使用说明】1.请同学们认真阅读课本65～67页，划出重要知识，规范完成学案预习自学内容并记熟基础知识，用红色笔做好疑难标记。2.在课堂上联系课本知识和学过的知识，小组合作、讨论完成学案合作探究内容；组长负责拿出讨论结果，准备展示、点评。3.及时整理展示、点评结果，规范完成学案当堂巩固练习，改正完善并落实好学案所有内容。4.把学案自己的疑难问题和易忘、易出错的知识点以及解题方法规律，及时整理在典型题本上，多复习记忆。【知识链接】1.分子结构与性质。2.化学键，分子间作用力，氢键。【自主学习】先阅读课本，回答下列问题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：①②2．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________________________________________________【合作探究】分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，也叫范徳华力。分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响？在分子晶体中，分子内的原子以共价键相结合，而相邻分子通过分子间作用力相互吸引。分子晶体有哪些特性呢？【课堂小结】1、分子晶体：由分子构成。相邻分子靠分子间作用力相互吸引。2、分子晶体特点：低熔点、升华、硬度很小等。3、常见分子晶体分类：(1)所有非金属氢化物(2)部分非金属单质，(3)部分非金属氧化物(4)几乎所有的酸(而碱和盐则是离子晶体(5)绝大多数有机物的晶体。4、分子晶体结构特点：（1）12个紧邻的分子密堆积，如O2和C60。（2）冰的晶体：氢键、每个水分子周围只有4个紧邻的水分子、正四面体形。特点：4℃密度最大。（3）干冰：CO2的晶体。分子间存在范德华力，熔点低，易升华，制冷剂。影响分子晶体物理性质的主要因素是存在于晶体中的分子间作用力(包括范德华力和氢键)。由于分子间作用力比化学键键能小得多，因此分子晶体的熔、沸点较低，硬度也很小。5．分子晶体的熔、沸点取决于分子间作用力的大小。对于组成和结构相似的分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力也增大，熔、沸点升高，如I2>Br2>Cl2>2，O2>N2。组成相似的分子，有极性的比无极性的分子间作用力大，熔、沸点高，如SO2>CO2。有氢键的分子晶体，还要考虑氢键的强弱。6．结构相似的分子晶体，相对分子质量大的其熔、沸点不一定大。例如：H2O与H2S，H2O的沸点比H2S高，因为水分子间有氢键，H2S分子中只有范德华力，而氢键比范德华力强;常见含氢键的分子晶体，如HF、NH3、酒精等。【课堂检测】1.支持固态氨是分子晶体的事实是cA.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2.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.①③④B.②⑤C.①②③④⑤D.⑤3.下列分子晶体：①HCl②HBr③HI熔沸点由高到低的顺序是()A.①②③B.③②①C.①③②D，②③①4.下列性质适合于分子晶体的是()A.熔点1070℃，易溶于水，水溶液导电B.熔点10.31℃C.能溶于CS2、熔点℃，沸点℃D.熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97g／cm5.当S03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【当堂巩固练习】1．三氟化氮（NF3）是无色无味的气体，它可由氨和氟直接反应得到：4NH3+3F2====NF3+3NH4F。下列有关NF3A．NF3是离子化合物 B．NF3中的N呈+3价C．NF3的氧化性比F2强 D．NF3的还原性比NH3强2．为缓解北京地区的旱情，有关部门选择适宜的条件和方法，向大气中发射催雨剂，其主要成分是干冰（固态CO2）、液氮、碘化银等。下列有关叙述不正确的是： （）干冰和液氮都是由分子构成的晶体B．干冰和液氮的分子中都有非极性共价键C．干冰和液氮催雨的原理都属于物理变化 D．碘化银粒在冷云中产生冰晶，起到催雨作用3．下列物质固态时，一定是分子晶体的是 （）A．酸性氧化物B．非金属单质C．碱性氧化物D．含氧酸4．下列性质中，适合于分子晶体的是 （） A．熔点1070℃,易溶于水,水溶液能导电 B．熔点10.31℃,C．能溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.6℃ D．熔点97.81℃,质软,导电,5．石墨晶体中，层与层之间的结合力是 （）A．金属键B．共价键C．分子间力D．离子键6．SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其做出如下推断：①SiCl4晶体是分子晶体；②常温常压SiCl4不是气体；③SiCl4分子是由极性键构成的非极性分子；④SiCl4熔点高于CCl4。其中正确的是（）A．只有①B．只有①②C．只有②③D．①②③④7．水的沸点是100℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是—60.7°CA．范德华力B．共价键C．氢键D．相对分子质量8．干冰是CO2的晶体，则存在于晶体中的作用力为 （）A．氢键B．分子间作用力C．共价键D．离子键9．CO2晶体中具有相同的距离的CO2分子数最多为 （）A．12B．8C．6D．410．下列各组中都属于分子晶体的是 （）A．碘、二氧化碳、白磷、C60B．食盐、二氧化碳、白磷、二氧化硅C．SO2、金刚石、N2、铜D．醋酸、甲烷、石墨、氧化钠11．分子晶体一般具有的性质 （）A．能溶于水B．熔沸点较高C．通常状况下有些是固体，有些是气体，也有是液体的D．硬度一般较大12．在石墨晶体里，每一层由无数个正六边形构成，同一层内每个碳原子与相邻的三个碳原子以C-C键结合，则石墨晶体中碳原子数与C-C键数之比为 （）A．1：1B．2：1C．2：3D．313．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年的能源需要。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，每个笼可容纳五个CH4分子或1个游离H2O分子若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为 （）A．CH4·14H2OB．CH4·8H2O C．CH4·(23/3)H2OD．CH4·6H2O14．乙醇易溶于水中，这可以用以下的理由解释 （）A．相似相溶B．乙醇分子与水易形成氢键C．乙醇分子与水之间形成了化学键D．两者的晶体类型相同15.完成表格晶体类型分子晶体结构构成晶体的粒子粒子间的相互作用力性质硬度熔沸点导电性溶解性16．已知氯化铝的熔点为190℃（×105Pa），但它在180℃和常压下即开始升华。（1）氯化铝是晶体（填“离子”或“分子”）。（2）在500℃，×105Pa时，氯化铝的蒸气密度（换算成标准状况）为·L－1，且已知它的结构中还含有配位键，氯化铝的化学式为。（3）设计一个更可靠的实验，证明氯化铝是离子晶体还是分子晶体，你的实验是。17．已知BBr3的熔点是－46℃，KBr的熔点是73418．下图为甲烷晶体的晶胞，每个晶胞含有几个甲烷分子？此晶体在常温、常压下不能存在的原因是什么？【学习反思】总结知识要点，画出知识树，构建知识体系；反思自己课堂上的表现，明确改进措施。第2节分子晶体和原子晶体第2课时：原子晶体【学习目标】1、了解原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系；2、理解原子晶体的晶体类型与性质的关系【重点、难点分析】学习重点:1.原子晶体的概念；2.晶体类型与性质之间的关系；学习难点：原子晶体的结构特点。【使用说明】1.请同学们认真阅读课本68～71页，划出重要知识，规范完成学案预习自学内容并记熟基础知识，用红色笔做好疑难标记。2.在课堂上联系课本知识和学过的知识，小组合作、讨论完成学案合作探究内容；组长负责拿出讨论结果，准备展示、点评。3.及时整理展示、点评结果，规范完成学案当堂巩固练习，改正完善并落实好学案所有内容。4.把学案自己的疑难问题和易忘、易出错的知识点以及解题方法规律，及时整理在典型题本上，多复习记忆。【知识链接】1.原子结构与性质。2.共价键。【自主学习】先阅读课本，回答下列问题1.原子晶体：2.构成粒子：______________；。3.粒子间的作用______________，4.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____________________。5.常见的原子晶体有____________________________等。【合作探究】1、碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体的熔、沸点很高?2、形成原子晶体的粒子及粒子间的相互作用是什么？哪些晶体是原子晶体？【课堂小结】原子晶体：原子都以共价键相结合，是三维的共价键网状结构。金刚石结构：正四面体网状空间结构，C--C--C夹角为109°28′，sp3杂化。特点：硬度最大、熔点高。SiO2原子晶体：制水泥、玻璃、宝石、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维等。常见的原子晶体。（1）某些非金属单质，如硼(B)、硅(Si)和锗(Ge)等；（2）某些非金属化合物，如碳化硅(SiC，俗称金刚砂)、氮化硼(BN)等；（3）某些氧化物，如氧化铝(A12O3)等。【课堂检测】1、下列物质中，属于原子晶体的化合物是（）A、水晶B、晶体硅C、金刚石D、干冰2、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3、单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据，回答下列问题：金刚石晶体硅晶体硼熔点（K）382316832573沸点（K）510026282823硬度（moh）10（1）晶体硼的晶体类型属于晶体。（2）已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子构成的正二十面体如图，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子，通过观察图形及推算，可知此结构单元是由个硼原子构成，其中B—B键间的键角是（填度数）。【当堂巩固练习】1．构成原子晶体的微粒及作用力是 （）A．原子、共价键B．分子、共价键C．原子、分子间作用力D．分子、分子间作用力2．下列晶体中由原子直接构成的单质有 （）A．硫B．氦气C．金刚石D．金属镁3．固体熔化时必须破坏非极性共价键的是 （）Ａ．冰Ｂ．晶体硅Ｃ．溴单质Ｄ．二氧化硅4．第三周期元素形成的单质中，属于原子晶体的是 （）A．金刚砂B．金刚石C．单晶硅D．二氧化碳5．碳化硅的一种晶体（SiC）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的。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．①③②B．②③①C．③①②D．②①③6．1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa的高压下，用激光加热到1800K，人们成功制得了原子晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是 （）A．该原子晶体中含有极性键 B．该原子晶体易气化，可用作制冷材料C．该原子晶体有很高的熔点、沸点 D．该原子晶体硬度大，可用作耐磨材料7．在60gSiO2晶体中，含有Si—O键的物质的量为 （）A．1molB．2molC．3molD．4mol8．下列物质的熔点均按由高到低的排列，其原因是由于键能由大到小排列的是 （）A．铝、钠、干冰 B．金刚石、碳化硅、晶体硅C．碘化氢、溴化氢、氯化氢 D．二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳9．在金刚石晶体的网状结构中，含有共价键形式的碳原子环，其中最小的碳环中的碳原子数和C－C键之间的夹角是 （）A．6个，1200B．6个，109.5010．下列说法正确的是 （）A．126gP4含有的P－P键的个数为6NAB．12g石墨中含有的C－C键的个数为2NC．12g金刚石中含有的C－C键的个数为D．60gSiO2中含Si－O键的个数为2NA11．下列数据是对应物质的熔点（0C），据此做出的下列判断中错误的是 Na2ONaClAlF3AlCl39208011291190BCl3Al2O3CO2SiO2-1072073-571723A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体 B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体12．《美国化学会志》报道，中国科学家以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在470℃、80MPa下合成出金刚石，具有深远意义。下列说法不正确A．由二氧化碳合成金刚石是化学变化 B．金刚石是碳的一种同位素C．钠被氧化最终生成碳酸钠 D．金刚石中只含有非极性共价键13．北约轰炸南联盟时，大量投掷了石墨炸弹和贫铀炸弹，贫铀炸弹能穿透坦克和装甲车，下列有关说法不正确的是 （）A．投掷石墨炸弹破坏供电系统B．投掷石墨炸弹使部队受到杀伤C．投掷贫铀炸弹破坏机械化部队战斗力D．投掷贫铀炸弹造成放射性污染14．右图是石英晶体平面示意图,它实际上是立体的网状结构,其中硅、氧原子数之比为.原硅酸根离子SiO44-的结构可表示为左图.二聚硅酸根离子Si2O76-中,只有硅氧键,它的结构可表示为.15．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃氮化硅晶体属于________晶体（填晶体类型）。已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子、Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式________现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度得氮化硅。反应得化学方程式为_______________________________________________。16．C60、金刚石和石墨的结构模型如图所示（石墨仅表示出其中的一层结构）：（1）C60、金刚石和石墨三者互为_____________。 A．同分异构体 B．同素异形体 C．同系物 D．同位素（2）固态时，C60属于________晶体（填“离子”、“原子”或“分子”）。（3）硅晶体的结构跟金刚石相似，1mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是_______NA个。二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅硅单键之间插入1个氧原子。二氧化硅的空间网状结构中，硅、氧原子形成的最小环上氧原子数目是_______。（4）石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是_________。【学习反思】总结知识要点，画出知识树，构建知识体系；反思自己课堂上的表现，明确改进措施。第3章第2节分子晶体和原子晶体第3课时：原子晶体和分子晶体的差异【学习目标】1．理解分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质之间的关系，注意区别二者的差别。【重点、难点分析】学习重点:晶体类型与性质之间的关系；学习难点：分子晶体、原子晶体的结构特点；【使用说明】1.请同学们认真阅读课本65～71页，划出重要知识，规范完成学案预习自学内容并记熟基础知识，用红色笔做好疑难标记。2.在课堂上联系课本知识和学过的知识，小组合作、讨论完成学案合作探究内容；组长负责拿出讨论结果，准备展示、点评。3.及时整理展示、点评结果，规范完成学案当堂巩固练习，改正完善并落实好学案所有内容。4.把学案自己的疑难问题和易忘、易出错的知识点以及解题方法规律，及时整理在典型题本上，多复习记忆。【知识链接】1.原子结构与性质，分子结构与性质；2.化学键、分子间作用力。【自主学习】先阅读课本，回答下列问题1.原子晶体：2.构成粒子：______________；。3.粒子间的作用______________，4.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____________________。5.常见的原子晶体有____________________________等。【合作探究】总结对比学习原子晶体和分子晶体的差异创设情景：自然界中有很多晶体存在，它们有不同的光泽、不同的外观，还有不同的熔、沸点和硬、密度，千变万化的晶体世界是由于晶体的不同的结合方式而产生性质上的差异性。通过调查和对比认识CO2和SiO2物理性质的不同。学生调查：查找资料，以数据说明CO2和SiO2物理性质的不同。阅读教科书中的相关内容，从结构决定性质的角度出发，探讨两者物理性质不同的原因。课堂交流：分学习小组通过自制模型或采用多媒体课件的方式展示本小组的学习成果。提出问题：同为分子晶体，水和硫化氢的性质为什么也有较大的差异？阅读理解：明确氢键的存在对物质性质的影响。总结对比：分子晶体有什么特点？哪些晶体是分子晶体？原子晶体有什么特点？哪些晶体是原子晶体？氢键对分子晶体的结构与性质有何影响？列表对比分子晶体和原子晶体的特点。【课堂小结】一、分子晶体1．分子晶体的熔、沸点取决于分子间作用力的大小。对于组成和结构相似的分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力也增大，熔、沸点升高，如I2>Br2>Cl2>F2，O2>N2。组成相似的分子，有极性的比无极性的分子间作用力大，熔、沸点高，如SO2>CO2。有氢键的分子晶体，还要考虑氢键的强弱。2．结构相似的分子晶体，相对分子质量大的其熔、沸点不一定大。例如：H2O与H2S，H2O的沸点比H2S高，因为水分子间有氢键，H2S分子中只有范德华力，而氢键比范德华力强。二、原子晶体1．原子晶体熔、沸点高低原子晶体的熔、沸点取决于共价键的键长和键能，键能越大，键长越短，共价键越强，熔、沸点越高，如金刚石>金刚砂>晶体硅。有时键能的大小、键长的长短是可直接通过形成共价键的非金属原子所属元素的电负性来判断的。2．分子晶体熔化时，一般只破坏分子间作用力，原子晶体熔化时要破坏化学键。3．分子晶体与原子晶体的比较晶体类型分子晶体原子晶体定义分子间通过分子间作用力形成的晶体相邻原子间通过共价键结合而形成的空间网状结构的晶体基本微粒分子原子物质类别多数的非金属单质和共价化合物金刚石、碳化硅(SiC)、晶体硅、二氧化硅等少数非金属单质及共价化合物物理性质硬度和密度较小，熔、沸点较低硬度和密度大，熔、沸点高决定熔、沸点高低的因素范德华力(或氢键)

强弱共价键的强弱导电性某些溶于水能导电均不导电【课堂检测】1、下列物质中，属于原子晶体的化合物是（）A、水晶B、晶体硅C、金刚石D、干冰2、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3、单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据，回答下列问题：金刚石晶体硅晶体硼熔点（K）382316832573沸点（K）510026282823硬度（moh）10（1）晶体硼的晶体类型属于晶体。（2）已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子构成的正二十面体如图，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子，通过观察图形及推算，可知此结构单元是由个硼原子构成，其中B—B键间的键角是（填度数）。【当堂巩固练习】1．构成原子晶体的微粒及作用力是 （）A．原子、共价键B．分子、共价键C．原子、分子间作用力D．分子、分子间作用力2．下列晶体中由原子直接构成的单质有 （）A．硫B．氦气C．金刚石D．金属镁3．固体熔化时必须破坏非极性共价键的是 （）Ａ．冰Ｂ．晶体硅Ｃ．溴单质Ｄ．二氧化硅4．第三周期元素形成的单质中，属于原子晶体的是 （）A．金刚砂B．金刚石C．单晶硅D．二氧化碳5．碳化硅的一种晶体（SiC）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的。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．①③②B．②③①C．③①②D．②①③6．1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa的高压下，用激光加热到1800K，人们成功制得了原子晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是 （）A．该原子晶体中含有极性键 B．该原子晶体易气化，可用作制冷材料C．该原子晶体有很高的熔点、沸点 D．该原子晶体硬度大，可用作耐磨材料7．在60gSiO2晶体中，含有Si—O键的物质的量为 （）A．1molB．2molC．3molD．4mol8．下列物质的熔点均按由高到低的排列，其原因是由于键能由大到小排列的是 （）A．铝、钠、干冰 B．金刚石、碳化硅、晶体硅C．碘化氢、溴化氢、氯化氢 D．二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳9．在金刚石晶体的网状结构中，含有共价键形式的碳原子环，其中最小的碳环中的碳原子数和C－C键之间的夹角是 （）A．6个，1200B．6个，109.5010．下列说法正确的是 （）A．126gP4含有的P－P键的个数为6NAB．12g石墨中含有的C－C键的个数为2NC．12g金刚石中含有的C－C键的个数