3.2.1分子晶体课件2022-2023学年下学期高二化学人教版（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 学习目标 1.能从范德华力、氢键的角度分析、理解分子晶体的物理性质与其结构的关系。 2.能够比较常见分子晶体的熔沸点。 3.借助分子晶体模型认识晶体的结构特点，以干冰、冰为例理解分子晶体的密堆积和非密堆积。 3.2.1　分子晶体 教材内容：P78-80 常温下 干冰气化 常温下冰融化 碾成碎冰 舞台剧的雾 干冰在常压下极易升华，在工业上广泛用作制冷剂；干冰的外观很像冰，为何干冰的熔沸点比冰低，密度却比冰大？ 情景引入 请判断下列固体是否属于晶体？ 雪花 食盐 钻石 玻璃 晶体 非晶体 由分子构成 炭黑 思考：为什么不同的晶体物理性质不同？ 由离子构成 由原子构成 不同晶体的组成微粒及微粒间的相互作用不同 非晶体 晶体 晶体 分子晶体 离子晶体 原子晶体 知识回顾 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） 构成微粒： 微粒内作用： 微粒间作用： 熔点： 硬度： 共价键 范德华力及氢键 分子 较小 较低 思考与讨论 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 如：I2、H2O、NH3、H3PO4、乙醇等在固态时都是分子晶体。 稀有气体除外 包括范德华力和氢键 稀有气体是单原子分子，无化学键，只有分子间作用力 分子晶体 下列晶体是否属于分子晶体？ √ √ √ √ √ ╳ ╳ H2S、O2、 SO2、 H2SO4、乙醇、 He、 NaCl、Cu、SiO2、C(金刚石) √ ╳ ╳ ①所有非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX(卤化氢)等 ②部分非金属单质:X2、O2、H2、S8、P4、C60等 ③部分非金属氧化物:CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10 ④几乎所有的酸：H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等 ⑤绝大多数有机物：乙醇、冰醋酸、蔗糖、蛋白质、尿素等 4.常见的典型分子晶体： 例外：金刚石、晶体硅等 例外：SiO2等 ⑥稀有气体为单原子分子，固态时为分子晶体 (卤素单质) 思考与讨论 注意：SiO2不是分子晶体 6 1.分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。 分子晶体熔化时只破坏分子间作用力而不破坏化学键，由于分子晶体的熔、沸点的高低是由分子间作用力决定的，而分子间作用力与化学键相比是一种较弱的作用力，所以分子晶体在熔、沸点上表现出共性，即熔、沸点均较低，有些分子晶体具有易挥发、升华(如干冰、碘、红磷、萘等)的性质，且硬度较小（多数分子晶体在常温时为气态或液态）。 分子晶体 O2 N2 P4 H2O H2S CH4 CH3COOH 尿素 熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 0 -85.6 -182 16.6 132.7 二、分子晶体的物理性质 分子晶体熔沸点高低的判断 ①组成和结构相似的物质，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。 ②相对分子质量相等或相近，极性分子的范德华力大，熔沸点高。 ③含有分子间氢键的分子晶体，熔沸点较高。 含有分子内氢键的分子晶体，熔沸点较低。 如O2>N2，HI>HBr>HCl。 如CO>N2 如H2O>H2Te>H2Se>H2S 如对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 ④在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低。 如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷； ⑤烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的增加,熔、沸点升高。 如C2H6> CH4, C2H5CI>CH3CI, CH3COOH> HCOOH。 知识回顾 2.固态或熔融状态不导电，有些溶于水能导电。 由于构成分子晶体的粒子是分子，不管是晶体(固态)或晶体熔化成的液体(熔融状态)，都不存在自由移动的离子或自由电子，，因此都不导电。 分子晶体(如：酸)溶于水时，水溶液有的能导电，如HCl溶于水，有的不导电，如C2H5OH溶于水。 3.分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律，即极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。 H2O是极性溶剂，SO2、H2S、HBr等都是极性分子，它们在水中的溶解度比N2、O2、CH4等非极性分子在水中的溶解度大。苯、CCl4是非极性溶剂，则Br2、I2等非极性分子易溶于其中，而水则不溶于苯和CCl4中。 1.依据物质的类别判断 部分非金属单质、所有非金属