2025年春高二化学选择性必修2人教版导学案 3.2.1分子晶体（导学案）人教版2019选择性必修2（原卷版）.docx

3.2.1分子晶体

能辨认常见的分子晶体，并能从微观角度分析分子晶体的结构特征。

借助分子晶体模型说明分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用，以及范德华力与氢键对分子晶体结构与性质的影响，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。

重点：分子晶体的结构与物理性质。

难点：分子晶体的结构与物理性质。

分子晶体及其物理特性

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。分子晶体有、等特性。

典型的分子晶体及其类别

物质种类

实例

所有

H2O、NH3、CH4等

部分

卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、碳60(C60)等

部分

CO2、P4O10、SO2、SO3等

几乎所有的

HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等

绝大多数

苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等

分子晶体的结构特征

分子晶体的堆积方式

分子密堆积

分子非密堆积

微粒间作用力

范德华力和氢键

空间特点

通常每个分子周围有个紧邻的分子(见图Ⅰ)

每个分子周围紧邻的分子小于12个，空间利用率不高(见图Ⅱ)

举例

C60、干冰、I2、O2

HF、NH3、冰

两种典型的分子晶体的组成和结构

①冰中水分子之间的主要作用力是，在冰的晶体中，每个水分子周围只有个紧邻的水分子。尽管氢键比共价键弱得多，不属于化学键，却跟共价键一样具有(见图Ⅱ)。

②干冰是的晶体，干冰的外观很像冰，硬度也跟冰相似，而熔点却比冰低得多，在常压下极易，由于干冰中的CO2分子之间只存在范德华力，不存在氢键，一个分子周围有个紧邻分子(见图Ⅲ)，密度比冰的高。干冰在工业上广泛用作。

1．下列物质中，属于分子晶体的化合物是()

A．石英 B．白磷

C．干冰 D．氯化钠

2．下列有关分子晶体的说法中正确的是()

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．分子晶体均为化合物

3．某科学杂志报道，国外有一研究发现了一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，其分子结构类似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si60结构。下列叙述正确的是()

A．该物质有很高的熔点、很大的硬度

B．该物质形成的晶体属于分子晶体

C．该物质分子中Si60被包裹在C60里面

D．该物质的摩尔质量为2400

4．如图所示，甲、乙、丙分别表示C60、二氧化碳、碘晶体的晶胞结构模型。

请回答下列问题：

(1)C60的熔点为280℃，从晶体类型来看，C60属于________晶体。

(2)二氧化碳晶胞中显示出的二氧化碳分子数为14，实际上一个二氧化碳晶胞中含有____个二氧化碳分子，二氧化碳分子中σ键与π键的个数比为________。

(3)①碘晶体属于________晶体。

②碘晶体熔化过程中克服的作用力为________。

考点1分子晶体的结构特点和物理性质

两种典型分子晶体的结构

物质

晶胞

结构特点

干冰

a.相邻分子间只存在范德华力

b．每个晶胞中有4个CO2分子，12个原子

c．每个CO2分子周围等距离且紧邻的CO2分子有12个

冰

a.水分子之间的作用力有范德华力和氢键，但主要作用力是氢键

b．由于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个相邻的水分子相互吸引

分子晶体的物理性质

(1)分子晶体不导电。分子晶体在固态和熔融状态下均不导电。有些分子晶体的水溶液能导电，如HI、乙酸等。

(2)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律，即极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。

(3)分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。分子晶体熔化时破坏分子间作用力，由于分子间作用力很弱，所以分子晶体的熔、沸点一般较低，具体熔、沸点高低比较如下：

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，分子间作用力越强，熔、沸点越高。如：I2Br2Cl2F2，HIHBrHCl。

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：CON2。

③分子间氢键会导致熔、沸点反常升高。如：H2OH2TeH2SeH2S。

④对于有机物来讲，分子式相同，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里碳原子数的增加，熔、沸点升高。如：C2H6CH4，C2H5ClCH3Cl，CH3COOHHCOOH。

甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确