3.2.1分子晶体-【备课优选】2022-2023学年高二化学同步优选备课课件（人教版2019选择性必修2）

第三章 晶体结构与性质 第二节 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 学习目标 1.借助分子晶体模型认识晶体的结构特点。 2.能从范德华力、氢键的角度分析、理解分子晶体的物理性质。 3.学会比较晶体的熔、沸点 核心素养 1.结合常见的共价分子的实例,，认识物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系，培养宏观辨识与微观探析的核心素养。 2.借助分子晶体、共价晶体等模型认识晶体的结构特点，培养证据推理与模型认知的核心素养。 【新课导入】 从组成粒子和粒子间相互作用的角度分析以下四种晶体结构的共同特点是什么？ 碘（I2） 干冰（CO2） 碳60（C60） 冰（H2O） 一、定义 只含分子的晶体叫做分子晶体。 分子晶体 构成粒子 分子 粒子间的作用力 分子间作用力 分子内各原子间 共价键 注意： 1、并非所有的分子晶体中都含共价键，如稀有气体 2、分子晶体熔化时一般破坏分子间作用力 3、分子晶体构成微粒是分子，化学式就是分子式 1、分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。 2、晶体或固体熔融状态不导电。 3、分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。 二、分子晶体的物理性质 分子晶体 氧气 氮气 白磷 水 熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 0 分子晶体 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素 熔点/℃ -85.6 -182 16.6 132.7 原因：分子间作用力很弱 三、常见的分子晶体 1、所有非金属氢化物 2、部分非金属单质 3、部分非金属氧化物 4、几乎所有的酸 5、绝大多数有机物 H2O、H2S、NH3、CH4、HX X2、O2、H2、 S8、P4、 C60 CO2、 SO2、 NO2、 P4O6、P4O10 H2SO4、HNO3、H3PO4 乙醇，冰醋酸，蔗糖 分子间作用力只是范德华力，以1个分子为中心，其周围最多可以有12个紧邻的分子，分子晶体的这一特征称为分子密堆积。 1、密堆积 碳60的晶胞 四、分子晶体的结构特征 分子间作用力 范德华力 氢键 干冰的晶体结构图 分子的密堆积 (1)干冰中的CO2分子间只存在范德华力，不存在氢键。 (2)每个晶胞中均摊4个CO2分子，含有12个原子。 (3)每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12个。 (4)干冰在常压下极易升华，在工业上广泛用作制冷剂。 碘的晶体结构图 由此可见，每个碘分子周围有 个碘分子 12 分子间的主要作用力是氢键(当然存在范德华力)，以1个分子为中心，周围有4个相邻分子，即分子非密堆积结构。如：HF 、NH3等 冰中１个水分子周围有４个水分子 冰的结构 2、非密堆积 由于氢键的方向性，使冰晶体中每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。 冰的密度比水小 0-4℃时，当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大。 超过4℃时，温度升高，水分子热运动速度加快，使得分子的平均距离加大，密度减小。 水在4℃时的密度最大 1、硫化氢和水分子结构相似，但硫化氢晶体中，一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，为什么？ 硫化氢晶体中分子之间只有范德华力，范德华力无饱和性与方向性，能够形成分子密堆积。因此，一个硫化氢分子周围有12分紧邻分子。 而冰晶体中水分子间存在氢键，氢键具有方向性，这迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子形成氢键。因此，冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子。 【思考交流】 2、为什么干冰的熔沸点比冰低而密度却比冰大？ 由于干冰中的CO2之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻分子，密度比冰的高。 水存在分子间氢键，CO2之间只存在范德华力，干冰的熔沸点比冰低。干冰常压下极易升华。而且，干冰在工业上广泛用作制冷剂。 14 典型的分子晶体模型 单质碘 干冰 冰 晶胞或结核模型 微粒间作用力 范德华力 范德华力 范德华力和 氢键 晶胞微粒数 4 4 配位数 12 4 20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体——可燃冰。 科学 ∙ 技术 ∙社会 天然气水合物—一种潜在的能源 1.下列关于分子晶体的说法正确的是( ) A. 分子内均存在共价键 B. 分子间一定存在范德华力 C. 分子间一定存在氢键 D. 晶体的熔、沸点一般较高  2．下列各组物质都属于分子晶体的是( ) A．碘、二氧化碳、白磷、C60 B．NaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硫 C．SO2、金刚石、N2、铜 D．醋酸、甲烷、石墨、氧化钠 B A