3.4分子间作用力　分子晶体(第2课时) 教案

3.4分子间作用力　分子晶体(第2课时) 一、核心素养发展目标 1、能描述典型分子晶体的结构特点，区分共价晶体和分子晶体； 2、熟悉分子晶体的结构及性质； 3、了解石墨晶体的结构及晶体的共性和个性。 二、教学重点及难点 重点 分子晶体的结构及性质 难点 石墨晶体的结构及晶体的共性和个性 三、教学方法 讲授法、讨论法 四、教学工具 PPT、视频 五、教学过程 【展示】雪花和干冰固体的图片。 【讲述】分子晶体是分子通过分子间作用力构成的固态物质。 以共价键结合的物质，除金刚石、晶体硅、二氧化硅等空间网状结构的物质属于共价晶体外，其他多数非金属单质（如H2、Cl2、N2等）、非金属元素组成的无机化合物（如H2O、HCl、CO2等）以及大多数有机化合物在低温下形成的晶体都属于分子晶体。 典型的分子晶体 【讲述】（1）所有非金属氢化物：H2S 、NH3 、 CH4、HX 等 （2）部分非金属单质:O2 、H2 、 X2 、 P4 、 C60 、稀有气体等 （3）部分非金属氧化物:CO2 、SO2 、 NO2 、 P4O6 、 P5O10等 （4）几乎所有的酸：H2SO4 、HNO3 、 H3PO4等 （5）绝大多数有机化合物的晶体： 乙醇、冰醋酸、蔗糖等 【展示】碘、干冰、碳60、冰晶胞图片 【问】总结分子晶体的粒子和相互作用力 【生】组成粒子：分子 相互作用力：分子内：共价键；分子间：分子间作用力 【讲述】分子晶体只含有分子。 典型的分子晶体 【展示】干冰分子晶体的结构模型图片。 固态干冰是典型的分子晶体。 独立存在的CO2分子占据着立方体的8个顶角和6个面的中心位置。 【问】每个晶胞含几个CO2分子？ 【生】每个晶胞中均摊4个CO2分子,含有12个原子。 【问】思考：每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2？ 【展示】二氧化碳晶胞计算的动画过程 【生】4面心+4面心+4边角=12个分子 【讲述】若分子间作用力只有范德华力,如干冰，即每个分子周围有12个紧邻的分子。 【展示】冰的晶体结构图片 【讲述】水分子之间的作用力有范德华力、氢键,但主要是氢键。 【问】思考：每个H2O周围有几个紧密相邻的H2O？ 【生】由于氢键具有方向性,使四面体中心的每个水分子与四面体顶点的4个相邻的水分子相互吸引。 【讲述】若分子间还含有其他作用力,如氢键,则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。 分子晶体的特性 【展示】某些分子晶体的熔点表格 【生】1、分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。 【讲述】分子晶体熔化时要破坏分子间作用力，由于分子间作用力很弱，所以分子晶体的熔、沸点一般较低，部分分子晶体易升华(如干冰、碘、红磷、萘等)，且硬度较小。 【问】分子晶体是否导电？ 【生】不一定。 【讲述】分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由电子，因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。 有些分子晶体的水溶液能导电，如HI、乙酸等。 分子晶体熔、沸点高低的判断方法 【讲述】①少数含氢键的分子晶体，比一般的分子晶体的熔点高。 如含有H—F、H—O、H—N等共价键的分子间可以形成氢键，所以HF、H2O、NH3、醇、氨基酸、糖等物质的熔点相对较高。 ②组成和结构相似，分子之间不含氢键而利用范德华力形成的分子晶体，随着相对分子质量的增大，物质的熔点逐渐升高。 例如，常温下Cl2为气态，Br2为液态，而I2为固态，CO2为气态，CS2为液态。 ③有机物中组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体，相对分子质量相同，一般支链越多，分子间的相互作用力越弱，熔、沸点越低。 如熔、沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 二、混合晶体 【展示】金刚石和石墨的结构模型图片 【讲述】石墨和金刚石是碳的两种同素异形体。 金刚石属于共价晶体，金刚石中每个碳原子以共价键与紧邻的四个碳原子形成三维网状结构。 【展示】石墨的结构视频 【讲述】石墨晶体形成二维网状结构， ... ...