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2. 分子晶体的性质

晶体结构与性质 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 分子晶体是由分子通过分子间作用力(范德华力、氢键)结合而成的晶体,具有熔沸点低、硬度小等特征。

从哪来 本知识点建立在范德华力和氢键的基础上,同时需理解共价键的形成以区分分子内与分子间的作用力。

为什么 分子晶体中,分子内部原子间通过强共价键结合,但分子与分子之间仅靠较弱的范德华力或氢键维系。 由于分子间作用力远弱于化学键(共价键、离子键),破坏分子间作用力所需的能量较低,因此宏观上表现为熔沸点低、硬度小、易挥发。 此外,分子晶体通常不导电,因为其中不存在自由移动的电子或离子,只有电中性的分子。

类比法
适合形象思维强、抽象逻辑较弱的学生。 将分子比作“乐高积木块”,共价键是积木块内部牢固的塑料连接,而范德华力/氢键是积木块之间松散的磁力吸附。 告诉学生:想拆开一个积木块(破坏共价键)很难,但想把一堆积木分开(破坏分子间作用力)很容易。所以分子晶体就像一堆松散的乐高,轻轻一推就散架(低熔点),而不是像钢铁一样坚硬。
数据对比法
适合逻辑严密、喜欢定量分析的学生。 列出数据:冰(H₂O,分子晶体)熔点 0°C;金刚石(C,原子晶体)熔点 >3550°C;NaCl(离子晶体)熔点 801°C。 引导学生分析:为什么结构相似的 H₂O 和 H₂S,前者沸点高(氢键),后者低(仅范德华力)? 结论:性质由“结合力强弱”决定。分子晶体结合力最弱,故性质最“软”。
结构-性质推导法
适合基础扎实、擅长微观建模的学生。 从微观结构出发: 1. 微粒:分子(电中性)。 2. 作用力:范德华力/氢键(弱)。 3. 推论: - 弱作用力 → 易断裂 → 熔沸点低。 - 电中性分子 → 无自由电荷 → 不导电。 - 各向同性(通常) → 硬度小,易压缩。 强调“结构决定性质”的核心化学思想。
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练一道
基础题
下列物质中,属于分子晶体且熔沸点最高的是( ) A. 干冰 (CO₂) B. 冰 (H₂O) C. 金刚石 (C) D. 氯化钠 (NaCl)
变式
解释为什么 H₂O 的沸点(100°C)远高于 H₂S(-60°C),尽管 H₂S 的相对分子质量更大。
试试手自己判
检测题
判断下列说法是否正确,并说明理由: “因为 H₂O 的相对分子质量小于 H₂S,所以 H₂O 的沸点低于 H₂S。”
看答案和判分标准
答案:错误。
判对标准:
1. 指出说法错误(1分)。
2. 指出 H₂O 存在分子间氢键(1分)。
3. 指出 H₂S 不存在分子间氢键(1分)。
4. 说明氢键作用强于范德华力,导致 H₂O 沸点反常升高(1分)。
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