3.2.1 分子晶体课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

分子晶体 FENZIJINGTI 晶体结构与性质 目录 分子晶体的定义 常见的分子晶体 分子晶体的物理特性 分子晶体的结构 当堂小结 CONTENTS 新知导入 碘晶体结构 构成它们的基本粒子是什么？粒子之间通过什么作用力结合? 分析碘晶胞示意图，计算一个晶胞中平均含有几个碘原子? 3 分子晶体的定义 4 分子晶体的定义 碘晶体结构 只含I2分子 碘晶体结构 相邻分子间靠分子间作用力相互吸引 分子的取向有两种 概念：只含分子的晶体称为分子晶体 5 常见的分子晶体 6 常见的分子晶体 碘晶体结构 C60晶体结构 干冰晶体结构 7 绝大多数有机物： 乙醇，冰醋酸，蔗糖 所有非金属氢化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX 部分非金属单质： X2 ， O2 ， S8 ， P4 ， C60 、稀有气体等 部分非金属氧化物： CO2 ， SO2 ， NO2 ， P4O6 ， P4O10 几乎所有的酸：H2SO4 ， HNO3 ， H3PO4 典型的分子晶体 常见的分子晶体 8 X2 ， O2 ， S8 ， P4 ， C60 均属于非金属单质 所有的非金属单质均属于分子晶体吗？ 乙醇，冰醋酸，蔗糖 H2O，H2S，NH3，CH4，HX CO2 ， SO2 ， NO2 ， P4O6 ， P4O10 H2SO4 ， HNO3 ， H3PO4 均属于共价化合物 所有的共价化合物均属于分子晶体吗？ SiO2 金刚石等 常见的分子晶体 9 方 法 技 巧 (1)依据物质的类别判断：部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体都是分子晶体。 (2)依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断：组成晶体的粒子是分子、粒子间作用是分子间作用力的是分子晶体。 (3)依据物质的性质判断：硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电的是分子晶体。 分子晶体的判断方法 常见的分子晶体 10 分子晶体的物理特性 11 分子晶体的物理特性 分子晶体有哪些物理特性，为什么？ 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 12 较低的熔、沸点 较小的硬度 一般都是绝缘体，熔融状态也不导电 分子晶体在固态和熔融状态下不存在自由移动的离子或电子，因而在固态和熔融状态下都不能导电。 分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力，由于分子间作用力很弱，所以分子晶体的熔、沸点一般较低，且硬度较小。 分子晶体的物理特性 分子晶体的物理特性 13 方 法 技 巧 分子晶体熔沸点高低的判断 (2) 非金属氢化物分子间若含有氢键，熔、沸点比同族元素的氢化物反常得高，如H2O>H2Te>H2Se> H2S。 (5) 同分异构体的支链越多，熔、沸点越低。 (1) 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。 (3) 相对分子质量接近的物质，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。 (4) 烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子里碳原子的增加，熔、沸点升高。 分子晶体的物理特性 14 分子晶体的结构 15 分子晶体的结构 二氧化碳分子 与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个 16 与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子的个数 8×1/8+6×1/2=4 12个 每个晶胞含二氧化碳分子的个数 二氧化碳分子的位置：在晶体中截取一个最小的正方体，CO2分子的中心位于正方体的八个顶点及每个面的面心上 分子的密堆积 分子晶体的结构 17 O2的晶体结构 C60的晶体结构 分子的密堆积 分子晶体的结构 18 分子晶体的结构 H H O H H S 19 分子间作用力包括： 氢键的形成条件：部分裸露的氢原子核；孤电子对 (1) 范德华力 (2) 氢键 无方向性和饱和性 有方向性和饱和性 存在氢键的物质：含有N-H、O-H、F-H的物质中均存在氢键，NH3、N2H4、H2O、H2O2、醇、酚、羧酸、氨基酸等 分子晶体的结构 20 1个水分子周围有4个水分子 氢键具有方向性和饱和性 分子的非密堆积 分子晶体的结构 21 为什么冰的密度比水的密度小？对自然界生物有何影响？ 分子晶体的结构 22 冰中1个水分子周围4个水分子 冰融化，氢键减少 空隙减小 密度增大 大量氢键 非密堆积 空隙大 密度小 分子晶体的结构 23 分子晶体的结构 24 水结冰时体积增大，密度减小，从而浮在水面上。 冰浮在水面，成为一隔热层，使下面的水温保持在 4 ℃ 左右。结冰时散热，冰融时吸热，这一过程有缓冲水温变化的作用，利于生物的生存。 分子晶体的结构 25 镁能持续燃烧，镁可以跟二氧化碳反应，干冰有