3.2.1 分子晶体与共价晶体 第1课时-2023-2024学年高二化学同步教学精品课件（人教版2019选择性必修2）

第三章 第二节 分子晶体与共价晶体 0 第1课时 组成相似 干冰 石英 样品 熔点 沸点 思考：干冰、石英的熔沸点为何相差如此之大？ 新课引入 想一想 如何解释： 组成相似的干冰和石英晶体的熔点等物理性质有如此大的差异？ 需要从微观角度认识 构成晶体的微粒及微粒间的作用力 观察与思考 各类晶体的物理性质 晶体 氯化钠 干冰 金刚石 二氧化硅 氯化钡 白磷 熔点/℃ 801 －78.5 3500 1732 1560 44.1 硬度 较硬 较软 很硬 硬而脆 较硬 软 晶体 导电性 不导电 不导电 不导电 不导电 不导电 不导电 熔融 导电性 导电 不导电 不导电 不导电 导电 不导电 构成 微粒 哪些晶体可归为一类？ 离子 分子 原子 原子 离子 分子 观察与思考 构成微粒： 微粒内作用： 微粒间作用： 观察下图，找出干冰、I2 、冰三种晶体结构的共同点。 分子 共价键 分子间作用力 干冰 (CO2) 碘 (I2) 冰 (H2O) 一、分子晶体 只含分子的晶体 1.概念： 2.构成微粒： 分子 提醒： 由于分子晶体的构成微粒是分子，所以只有分子晶体的化学式是分子式。 3.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 思考 1.干冰熔化时破坏什么作用力？发生的什么变化?干冰熔化时有没有破坏碳氧原子间共价键？ 分子间作用力 2.推测分子晶体的熔点是高还是低？ 思考 4.分子晶体在固态和熔融状态下是否能够导电？ 3.根据干冰和碘晶体结构特点分析干冰、碘易升华的原因？ 思考 3.滑冰时，冰面上常常容易留下划痕，这说明冰晶体的硬度较大还是较小？ 硬度小 分子间作用力较弱，容易被克服 一、分子晶体 只含分子的晶体 1.概念： 2.构成微粒： 分子 3.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 4.物理性质： 熔沸点较低 硬度较小 熔融不导电 溶解性一般符合“相似相溶”规律 一、分子晶体 5.典型的分子晶体： ① 所有的非金属氢化物： H2O、H2S、NH3、 HCl、CH4 等； ②部分非金属单质： 卤素单质X2 、硫、 N2、白磷P4、稀有气体、C60 等； ④稀有气体 ⑤ 几乎所有的酸 ⑥绝大多数有机物 ⑦少数盐：AlCl3、FeCl3 ③部分非金属氧化物： CO2、P4O6、P4O10、 SO2等； 【注意】 金刚石不是分子晶体 【注意】 二氧化硅不是分子晶体 思考 在分子晶体中，分子间的作用力不同时会对分子结构产生什么影响呢？ 干冰 (CO2) 冰 (H2O) 把晶胞中的每个CO2看成是一个质点 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？ 思考 每个CO2周围有多少个紧密相邻的CO2？ 1 x y z 2 3 4 每个CO2周围有多少个紧密相邻的CO2？ x y z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12个 一、分子晶体 6.结构特点： （1）只有范德华力(无方向性、饱和性)，无分子间氢键——分子密堆积 每个分子周围有12个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2; C60的晶胞 干冰晶胞 一、分子晶体 6.结构特点： （2）有分子间氢键——不具有分子密堆积特征，如：HF 、冰、NH3 冰中１个水分子周围有４个水分子 冰的结构 氢键具有方向性 分 子 的 非 堆 积 思考 根据冰晶体的结构模型每个H2O周围有几个紧密相邻的H2O？ 水分子之间的主要作用力是氢键(当然也存在范德华力)，尽管氢键比共价键弱得多，不属于化学键，却跟共价键一样具有方向性，即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引。 冰中一个水分子周围有4个水分子 思考 分子非密堆积 冰的结构 冰的结构 冰晶体中，每个水分子周围有4个紧邻的水分子？ 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 每个水分子都与4个相邻的水分子相互吸引，构成四面体 冰晶体中1 mol H2O最多有多少mol 氢键？ 4×1/2＝2 思考 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，破坏了部分氢键，水分子间的空隙减小，密度反而增大。 为什么冰刚刚融化时，密度变大？ 思考 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 为什么