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第三章第2节分子晶体与原子晶体第1课时分子晶体
霍城县江苏中学：张林莹
第三章第2节分子晶体与原子晶体
第1课时分子晶体
教学目标：
1、知识与能力：
（1）初步了解分子晶体的结构，微粒及微粒间的作用力；
（2）了解分子晶体的特征，初步学会分子晶体类型的判断及分子晶体的性质比较；
（3）了解CO2分子的晶体结构模型。
2、过程与方法：
把分子晶体从组成、作用、性质的等角度展开讨论，对比，利用互联网查找有关冰、干冰的物理性质的相关数据。
3、情感态度与价值观：
体会“结构决定性质，性质反映结构”
教学重点：分子晶体的概念；氢键对物质物理性质的影响；
教学难点：分子晶体的结构特征；氢键对冰的晶体结构和性质的影响。
新课讲授：
【引入】北国风光，千里冰封，万里雪飘-----毛泽东
已是悬崖百丈冰，犹有花枝俏-----毛泽东
夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来-----陆游
间关莺语花底滑，幽咽泉流冰下难-----白居易
冰泉冷涩弦凝绝，凝绝不通声暂歇-----白居易
我们的语文书上有很多描绘冰的诗句，那我们的化学上也有“三
块冰”，今天我们就通过这三块冰的奥秘来认识分子晶体
思考：加热冰、碘、会有什么现象？
讲解：加热冰会融化、加热碘会升华，从这里可以看得出来，冰和碘的共性是熔沸点低，构成他们的微粒是分子，而构成微粒间的相互作用是分子间作用力（范德华力和氢键），像这样的一些物质被称为分子晶体。
【板书】第三章第2节分子晶体与原子晶体
第1课时分子晶体
一、分子晶体的相关概念
概念：分子间通过分子间作用力结合形成的晶体，称为分子晶体。
或者说，只含分子的晶体叫做分子晶体。
其中包含了：1、构成微粒：分子
2、晶体中微粒间的相互作用：
（1）分子内：共价键
(2)分子间：分子间作用力（范德华力和氢键）
而分子间作用力决定了分子晶体的熔沸点。
3、分子晶体物理性质的共性：熔、沸点低，易升华、硬度小、通常晶体不导电、固态、融态不导电，有些在水溶液中可导电。
【提问】如何判断一个晶体是不是分子晶体？
【板书】判断方法
(1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。
(2)看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度)。
【议一议】以下晶体中哪些属于分子晶体？
NH3、H2SO4、C60、Cl2、C(金刚石)、SO2、SiO2、乙醇、冰醋酸
【讲解】判断标准----只含分子
【问】以上属于分子晶体的物质属于哪些类别？
【板书】常见的分子晶体
（1）所有非金属氢化物：H2O，NH3，CH4，HX
（2）部分非金属单质:X2，P4，C60 ，稀有气体（金刚石、Si等不是）（3）部分非金属氧化物: CO2，SO2，NO2，（常见除SiO2)
（4）几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4
（5）绝大多数有机物：乙醇，冰醋酸
【活学活用】
1.下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是
A.NH3、H2、C10H8
B.PCl3、CO2、H2SO4
C.SO2、SiO2、P2O5
l4、Na2S、H2O2
【问】如果给出几个分子晶体，如何判断这几个分子晶体的熔沸点的相对高低？
这里给大家总结了几点，用于判断分子晶体熔沸点的相对大小：
1.组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，熔沸点越高；
例:卤族元素的氢化物
2.组成和结构不相似的分子晶体，分子极性越大，熔沸点越高；例：
一氧化碳和氮气
3.同分异构体之间，一般支链越多，熔沸点越低；例：正戊烷和新戊
烷
4.根据物质在相同条件下的状态判定。
S > L > g；例：水和氟化氢【活学活用】
下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是
A.HF、HCl、HBr、HI
B.F2、Cl2、Br2、I2
C.H2O、H2S、H2Se、H2Te
D.CI4、CBr4、CCl4、CF4
【解析】A、C中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；
对结构相似的物质，B中沸点随相对分子质量的增加而增大；
D中沸点依次降低。
展示图片：北极，引入第一块“冰”—由水构成的“冰”
阅读教材P65-66，思考问题
1、冰晶体中，每个水分子周围有几个紧邻的分子？他们是什么样的空间关系？为什么会这样排列？
2、为何冰的密度小于水的密度？为何水在4℃以下，热缩冷胀，在4℃以上热胀冷缩？
【讲解】冰的晶体结构，1个水分子周围有4个水分子，为什么是4个，而不是5个、6个，因为水分子之间是以氢键相连的，而氢键具有饱和性，为什么水变成冰之后体积增大了呢？因为氢键具有方向性，导致分子的空间利用率不高，有很大的空隙，体积会增大。
像这样的分子之间具有氢键，且每个分子周围有4个相同分子的排列方式，我们称为分子的非密堆积。
【问】为何冰的密度小于水的密度？为何水在4℃以下，热缩冷胀，在4℃以上热胀冷缩？
学生回答。
展示干冰图片，引入第二块“冰”—“干冰”
从干冰晶胞中，大家可以看得出来，C-O键属于分子内的共价键，而CO2与CO2分子之间是范德华力，那么：
(1) 一个晶胞中含有4个CO2分子
(2)每个CO2分子周围最近且等距离的CO2有12个
像这种分子之间只有范德华力我们称为分子密堆积。
我们书上也有两种分子密堆积的分子晶体，O2和C60
【过渡】
从这两种分子晶体中，我们可以总结出分子晶体的结构特征：
【板书】分子晶体的结构特征
（1）密堆积——只有范德华力
这类晶体每个分子周围一般有12个紧邻的分子，如：C60、干冰、I2、O2。
（2）非密堆积——除范德华力，还有分子间氢键
氢键具有方向性,使晶体中的空间利率不高,留有相当大的空隙。
如：
HF 、NH3、冰
（3）分子晶体中存在单个分子，化学式就是分子式
展示可燃冰图片，引出第三块“冰”—“可燃冰”
天然气水合物---可燃冰，理想可燃冰化学式8 CH4·46 H2O，水分子通过氢键形成四边形、五边形或六边形，进而形成笼状多面体，把天然气分子包裹在里面形成可燃冰。
【课堂小结】
【随堂练习】
1、下列物质属于分子晶体的化合物是（）
A、石英
B、硫磺
C、干冰
D、食盐
2、(多选)干冰气化时，下列所述内容发生变化的是
A、分子内共价键
B、分子间作用力
C、分子间距离
D、分子间的氢键
3、下列分子晶体：①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N2⑥H2熔沸点由高到低的顺序是( )
A.①②③④⑤⑥
B.③②①⑤④⑥
C.③②①④⑤⑥
D.⑥⑤④③②①
4.如图为甲烷晶体的晶胞，根据图形回答：
(1)每个晶胞中有________个甲烷分子。
(2)此晶体在常温、常压下不能存在的原因是:
【作业】如果你是分子晶体，请你为自己设计一张名片。
本节课我从学生熟悉的“冰”作为切入点创设三个教学主题情景，从生活出发认识晶体，从晶体的角度学习化学。
使学生牢固掌握分子晶体的结构特征和氢键对物理特性的影响。
第一块冰第二块冰分析分子的排列方式；非密堆积和密堆积两种，第三块冰拓展学生的视野。