认识分子晶体与共价晶体的构成微粒与作用力差异,理解其对熔点、硬度等性质的决定;以金刚石、二氧化硅、冰、干冰为例比较结构与性质。
本课程共设置 6 项学习目标,涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。
知道分子晶体的结构特点,能说明分子晶体中的粒子(分子)及粒子间的相互作用(分子间作用力,可含氢键;分子内为共价键,稀有气体除外)。
知识理解归纳分子晶体熔沸点低、硬度小、固态与熔融态不导电、溶解性符合相似相溶等性质,并理解这些性质由较弱的分子间作用力决定。
知识理解掌握分子晶体熔、沸点比较的常用方法:有氢键者较高;组成结构相似看相对分子质量;不相似看分子极性;同分异构体支链越多越低。
技能应用以冰和干冰为例说明范德华力与氢键对结构的影响:冰靠氢键成四面体骨架(1 mol 冰含 2 mol 氢键),干冰靠范德华力密堆积、配位数 12。
知识理解知道共价晶体的概念与结构特点(原子以共价键连成空间网状),了解其高熔点、高硬度、一般不导电(硅、锗为半导体)、难溶等性质。
科学探究能从原子半径、键长、键能角度解释共价晶体熔沸点与硬度的递变(原子半径越小,键长越短、键能越大,熔沸点越高),并能比较物质熔点。
技能应用从干冰升华、冰融化等生活现象引入,建立分子晶体概念,再归纳其构成微粒与微粒间作用力,并列举典型分子晶体。
以冰、干冰为例剖析结构特征,结合氢键与范德华力解释密度、熔沸点等性质,并澄清金刚石、二氧化硅不是分子晶体等误区。
由干冰与二氧化硅的熔沸点落差引出共价晶体,从金刚石、二氧化硅的典型结构归纳结构决定性质,并延伸到熔点比较方法。