3.2.1分子晶体（好课精讲）-2022-2023学年高二化学课件精讲及好题精练（人教版2019选择性必修2）

第三章 晶体结构与性质 2019人教版选择性必修二 第二节 分子晶体与共价晶体 第一课时 分子晶体 核心素养发展目标 1.了解分子晶体的结构特点。 2.能借助分子晶体模型说明分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用，以及范德华力与氢键对分子晶体结构与性质的影响。 构成微粒： 微粒内作用： 微粒间作用： 晶胞中分子位置： 干冰的晶体结构 观察下图，找出干冰、I2 两种晶体结构的共同点 第一课时 分子晶体 I2 的晶体结构 分子 共价键 分子间作用力 顶角和面心 直接由分子构成的晶体称为分子晶体 典型的分子晶体 所有非金属氢化物：如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等 部分非金属单质：如卤素、氧气、硫（S8）、氮气、白磷（P4）、碳60（C60）、稀有气体等 部分非金属氧化物：如CO2、P4O6、P4O10、SO2等 注意：SiO2不是分子晶体 绝大多数有机物：如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等 几乎所有的酸：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等 4 分子晶体的物理性质 （1）较低的熔点和沸点 （2）较小的硬度（多数分子晶体在常温时为气态或液态） （3）在固态和熔融状态下均不存在自由离子或自由电子， 故都不导电，部分溶于水导电 （4）溶解性与溶质、溶剂的分子的极性相关——相似相溶 分子晶体 氧气 氮气 白磷 水 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素 熔点/ ℃ -218.3 -210.1 44.2 0 -85.6 -182 16.6 132.7 注意：分子晶体熔化时只破坏分子间作用力而不破坏化学键，由于分子间作用力很弱，所以分子晶体的熔、沸点一般较低 极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。 5 碳 60 的晶胞 分子晶体的结构特征 大多数分子晶体的结构有如下特征：如果分子间作用力只是范德华力，若以一个分子为中心，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,如碳60 观察干冰和冰的结构模型，总结分子晶体的堆积方式。 分子晶体的结构特征 7 CO2 分子： 中心 分子晶体的结构特征 每个分子周围有12个紧邻的分子，分子间只存在范德华力， 分子密堆积 8 干冰晶胞是一种面心立方结构，在立方体的顶角各有一个CO2分子，6个面的中心又各有一个CO2分子 分子晶体的结构特征 每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有12个 干冰中的CO2分子间只存在范德华力，不存在氢键 每个晶胞中有4个CO2分子，12个原子 9 利用冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征, 每个H2O周围有几个紧密相邻的H2O？ 分子晶体的结构特征 冰中１个水分子周围有４个水分子 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。 分子非密堆积 氢键具有方向性 微粒间作用力 空间特点 举例 分子密堆积 分子非密堆积 通常每个分子周围有12个紧邻的分子 每个分子周围紧邻的分子数小于12个 范德华力 范德华力和氢键 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 分子晶体的结构特征 11 1、为什么冰刚刚融化时，密度变大，4 ℃后密度又变小？ 学以致用 1、为什么冰刚刚融化时，密度变大，4 ℃后密度又变小？ 融化的冰 冰的晶体结构 学以致用 冰晶体为非密堆积，分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水的小。 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，才由于热运动加剧，分子间距离加大，密度渐渐减小。 冰 干冰晶胞:密堆积 冰 2.干冰和冰的外观相似、硬度接近，Mr(CO2) > Mr(H2O) 为什么干冰的熔点比冰的低得多，且密度比冰的高？ 学以致用 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。 冰的结构：非密堆积 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。 3.干冰能让镁持续燃烧吗？ 学以致用 干冰能让镁持续燃烧吗？ 学以致用 结论： 干冰能让镁持续燃烧 镁可以跟二氧化碳反应 干冰有易升华的特性 干冰常压下极易升华，在工业上广泛用作制冷剂。 4.干冰升华过程中破坏共价键吗？ 干冰升华的过程中破坏分子间作用力，不破坏共价键。 5.硫化氢分子和水分子结构相似，但是硫化氢晶体中，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？ 硫化氢分子间只有范德华力，分子密堆积，而水分子间存在氢键，非密堆积。 学以致用 17 6．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是(　　) A．NH3、P4、C10H8 　 B．PCl3、CO2、H2SO4 C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl