第三章晶體結構與性質第二節分子晶體與共價晶體第1課時教學目標1、教學目標1)知道分子晶體的結構特點，能借助分子晶體模型說明分子晶體中的粒子及粒子間的相互作用，以及范德華力與氫鍵對分子晶體結構與性質的影響。2)知道共價晶體的結構特點，認識金剛石晶體中碳原子的三維骨架結構，能借助共價晶體模型說明共價晶體中粒子間的相互作用。3)能結合具體實例，說出分子晶體、共價晶體的粒子間相互作用與其性質(熔點、硬度等)的關系。教學目標2、教學重點和難點1)重點：分子晶體、共價晶體的結構特點與性質之間的關系，氫鍵對分子晶體結構與性質的影響。2)難點：分子晶體、共價晶體的結構特點，氫鍵對冰的結構和性質的影響。溫故知新晶體中的粒子可以是分子、原子或離子；粒子間的相互作用可以是共價鍵、離子鍵、金屬鍵或分子間作用力。

根據晶體中的粒子間的相互作用及排列方式，可把晶體分為分子晶體、共價晶體、離子晶體和金屬晶體。NaClCu金剛石冰一、分子晶體觀察干冰的晶體結構，填寫下表觀察思考干冰晶體構成微粒微粒間作用力分子間分子內分子范德華力共價鍵1、概念：只含分子的晶體稱為分子晶體。一、分子晶體下列晶體中，哪些是分子晶體呢？觀察思考NaCl、H2O、NH3、Si、Cl2、P4、SiO2、CO2、SO3H2SO4、H3PO4、HCl、CH3CH2Br、CH3CH2OH2、典型的分子晶體(1)所有非金屬氫化物：H2O、NH3、CH4、HX等(2)部分非金屬單質:X2、S8、P4、C60、稀有氣體等

(3)部分非金屬氧化物:CO2、SO3、NO2、P4O10等(4)幾乎所有的酸：H2SO4、HNO3、H3PO4等(5)絕大多數有機物：乙醇、乙酸、蔗糖等一、分子晶體觀察思考1、所有的分子晶體內部都只有范德華力嗎？2、稀有氣體的晶體是否含有共價鍵？1、有的分子晶體分子間還存在氫鍵(如冰晶體)2、稀有氣體是單原子分子，不存在共價鍵一、分子晶體3、分子晶體的物理性質觀察思考表3-2某些分子晶體的熔點分子晶體氧氣氮氣白磷水熔點/℃?218.3?210.144.20分子晶體硫化氫甲烷乙酸尿素熔點/℃?85.6?182.516.7132.7結合表格和已有知識，分析分子晶體有哪些物理特性？為什么?(1)分子晶體具有較低的熔點原因：分子晶體熔化時一般只破壞范德華力、氫鍵，不破壞化學鍵。范德華力、氫鍵相對化學鍵較弱。一、分子晶體3、分子晶體的物理性質(1)分子晶體具有較低的熔點(2)分子晶體硬度小(分子間作用力較弱，容易被克服)(3)分子晶體不導電：構成分子晶體的微粒都是分子，在熔融狀態下沒有產生自由移動的離子。

(4)分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規律一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式——干冰晶體干冰晶胞觀察思考1、每個干冰晶胞中有____個CO2分子2、每個CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有____個4拓展：等徑圓球的堆積模型將晶體中的微粒(分子、原子、離子)看作剛性小球，在空間中由于相互作用(范德華力、氫鍵、共價結合、離子性結合等)而進行堆積。等徑圓球的二維模型等徑圓球的三維模型拓展：等徑圓球的堆積模型非密置層放置密置層放置配位數：配位數：123441234566等徑圓球的二維模型拓展：等徑圓球的堆積模型等徑圓球的三維模型(非密置層堆積)簡單立方堆積晶胞配位數：6123456拓展：等徑圓球的堆積模型等徑圓球的三維模型(非密置層堆積)體心立方晶胞配位數：8拓展：等徑圓球的堆積模型等徑圓球的三維模型(密置層堆積)密置層中小球圍成兩種空穴(和)拓展：等徑圓球的堆積模型A層密置層中小球圍成兩種空穴(和)B層密置層只能蓋住其中一種空穴(和)B層蓋住空穴(露出空穴)B層蓋住空穴(露出空穴)拓展：等徑圓球的堆積模型選擇B層蓋住空穴(露出空穴)的AB層繼續討論第三層與A層對齊，仍露出空穴。得到…ABA…堆積第三層蓋住A層的露出空穴。得到…ABC…堆積ABACBA配位數：12一、分子晶體一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式——干冰晶體干冰晶胞觀察思考1、每個干冰晶胞中有____個CO2分子2、每個CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有____個412分子密堆積一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式密堆積微粒間作用力空間特點舉例范德華力通常每個分子周圍最多有12個緊鄰的分子如：C60、干冰、I2、O2C60的晶胞一、分子晶體冰晶體中，每個水分子周圍有多少個緊鄰的水分子？和干冰晶體一樣嗎？若不一樣，可能的原因是什么？觀察思考冰的結構1234(1)每個H2O周圍只有4個緊鄰的H2O(2)因為水分子間存在氫鍵，氫鍵具有方向性，每個H2O都與4個相鄰的H2O相互吸引，構成四面體，屬于非密堆積。一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式非密堆積密堆積微粒間作用力空間特點舉例范德華力通常每個分子周圍最多有12個緊鄰的分子如：C60、干冰、I2、O2范德華力、氫鍵每個分子周圍緊鄰的分子數小于12如：HF、NH3、冰一、分子晶體冰晶體中1molH2O最多有______mol氫鍵觀察思考冰的結構12342一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式——冰晶體(非密堆積)觀察思考冬季河水結冰后，冰塊往往浮在水面，為什么冰的密度比水小呢？冰的結構冰融化，分子間的空隙減小由于氫鍵的方向性，使冰晶體中每個H2O與四面體頂角方向的4個相鄰H2O相互吸引，形成空隙較大的網狀體。冰融化后，分子間的空隙減小。所以冰的密度比水小，冰會浮在水面上。一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式——冰晶體(非密堆積)觀察思考為什么水在4℃時的密度最大？大量氫鍵非密堆積空隙大密度小氫鍵減少部分解體空隙減小密度增大熱運動加劇分子間距加大密度減小冰水約4℃水超過4℃一、分子晶體思考討論

硫化氫和水分子結構相似，但硫化氫晶體中，一個硫化氫分子周圍有12個緊鄰分子，而冰中一個水分子周圍只有4個緊鄰分子，為什么？

硫化氫晶體中分子之間只有范德華力，范德華力無飽和性與方向性，能夠形成分子密堆積。因此，一個硫化氫分子周圍有12分緊鄰分子。

而冰晶體中水分子間存在氫鍵，氫鍵具有方向性，這迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的四個相鄰水分子形成氫鍵。因此，冰中一個水分子周圍只有4個緊鄰分子。課堂檢測練、一種甲烷水合物晶體中，平均每46個分子構成8個水分子籠，每個水分子籠可容納1個甲烷分子或水分