3.2.1分子晶体 课件 2023-2024学年高二化学人教版（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 课时1 新课导入 雪花 食盐 钻石 分子间作用力 分子晶体 离子键 共价键 离子晶体 水分子 钠离子、氯离子 碳原子 原子晶体 这些晶体有什么不同呢？ 干冰 I2晶胞 同学们认真观察，找出晶体模型中的共同点。 冰晶胞 新课导入 概念： 一、分子晶体 只含分子的晶体 构成微粒： 分子 相互作用力： 分子内： 分子间： 共价键 分子间作用力 氢键 范德华力 哪些是分子晶体呢？ H2S， CH4， NaCl， NaOH， O2， N2，白磷， CO2，NO2，Na2O，H2SO4，HCl，C2H5OH 一、分子晶体的定义 总结——常见的典型分子晶体 H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等 H2O、H2S、NH3、CH4、HX(卤化氢)等 所有非金属氢化物 部分非金属单质 X2(卤素单质)、O2、H2、S8、P4、C60、稀有气体等 部分非金属氧化物 CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等 几乎所有的酸 绝大多数有机物 苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等 【注意】 金刚石不是分子晶体 二氧化硅不是分子晶体 二、常见的分子晶体 分子晶体的物理特性有哪些？ 分子晶体 氧气 氮气 白磷 熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 分子晶体 硫化氢 甲烷 乙酸 熔点/℃ -85.6 -182 16.6 熔点较低 熔化时：一般只破坏范德华力、氢键（作用力较弱），不破坏化学键。 硬度小 本身不导电 原因：分子间作用力小 三、分子晶体的性质 滑冰时，冰面上常常容易留下划痕，分子间作用力较弱，容易被克服 构成分子晶体的微粒是分子，没有产生自由移动的离子。 干冰 冰 水 密度 1.56g/cm3 0.92 g/cm³ 1g/cm³ 某些物质的密度 我们知道，冰浮于水面上，而干冰沉于水中，这是为什么呢？ 请同学们结合氢键和范德华力的区别尝试解释？ 氢键的作用力＞＞范德华力 氢键具有方向性和饱和性 晶体结构的特点不同 四、分子晶体的结构特征 在分子晶体中，分子间的作用力不同时会对其结构产生什么影响呢？ 每个CO2周围有多少个紧密相邻的CO2？ 1 a x y z a 距离为a 距离为？ 四、分子晶体的结构特征 1 x y z 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 每个CO2周围有多少个紧密相邻的CO2？ 12个 分子密堆积 四、分子晶体的结构特征 四、分子晶体的结构特征 冰晶体中，每个水分子周围有多少个紧邻的水分子？ 4个 和干冰晶体不一样的原因是什么？ 水分子间存在氢键， 氢键具有方向性和饱和性 冰晶体中1 mol H2O最多有多少mol 氢键？ 4×1/2＝2 分子非密堆积 每个水分子都与4个相邻的水分子相互吸引，构成四面体 四、分子晶体的结构特征 以一个分子为中心，其周围最多可以有12个紧邻的分子 分子间作用力：只是范德华力 分子晶体中的堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 主要是氢键 周围紧邻的分子少于12个 如：C60、干冰 、I2、O2。 如：HF 、冰、NH3 四、分子晶体的结构特征 为什么干冰的熔沸点比冰低，而密度却比冰大？ 冰中水分子间存在氢键，CO2之间只存在范德华力，干冰的熔沸点比冰低。 干冰中CO2之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻分子，冰中存在氢键，一个水分子周围有4个紧邻分子，所以干冰密度比冰的高。 四、分子晶体的结构特征 0-4℃：温度升高，部分氢键断裂，分子间隙减小 超过4℃：温度升高，分子热运动加快，分子距离加大 0-4℃：密度随温度升高而增大 超过4℃：密度随温度升高而减小 四、分子晶体的结构特征 二氧化碳与镁的反应： 2Mg+CO2 ？ 四、分子晶体的结构特征 2Mg+CO2 2MgO + C 镁粉继续燃烧，发出耀眼的白光，生成白色和黑色的固体 块状的干冰与镁粉接触面积不大，为什么镁粉可以继续燃烧呢？ 干冰易升华 四、分子晶体的结构特征 总结——分子晶体的判断方法 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、绝大多数有机物都是分子晶体。 组成分子晶体的微粒是分子，粒子间的作用力是分子间作用力。 分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电。 依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断 依据物质的性质判断 依据物质的类别判断 五、分子晶体的判断方法 六、分子晶体的熔沸点高低的判断方法 组成和结构 相似 不相似： 含氢键： 不含氢键： 熔沸点高 范德华力越大，熔沸点越高 分子的极性越大，熔沸点越高 支链越多，熔沸点越低 碳原子数越多，熔沸点越高 有机物 同分异构体： 同系物： 许多气体可以与水形成水合物晶体