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

第三章 晶体结构与性质 第二节　分子晶体与共价晶体 化学组：綦蕊 同学们认真观察，找出两种晶体模型中的共同点? 碘晶体结构 干冰晶体结构 构成微粒：分子 微粒内作用：共价键 微粒间作用：分子间作用力 晶胞中分子位置：顶角和面心 分子晶体 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 1、 概念：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 2、分子晶体的物理性质 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 (1)分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。 分子晶体熔化时要破坏分子间作用力，由于分子间作用力很弱，所以分子晶体的熔、沸点一般较低，部分分子晶体易升华(如干冰、碘、红磷、萘等)，且硬度较小。 (2)分子晶体不导电。 分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由电子，因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。有些分子晶体的水溶液能导电，如HI、乙酸等。 (3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。 原因：分子间作用力很弱 (1)部分非金属单质：X2、O2、H2、 S8、P4、C60 (4)部分非金属氧化物: CO2、SO2、NO2…… (5)几乎所有的酸： H2SO4、HNO3、H3PO4 (6)绝大多数有机物：乙醇、冰醋酸、蔗糖…… (2)稀有气体 大部分共价单质和共价化合物 3、 常见的分子晶体 (3)所有非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX…… 板书 分子晶体 定义: 只含分子的晶体叫～。 物性 有较低的熔、沸点和较小的硬度。 固体或熔融状态不导电。 分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。 部分非金属单质、部分非金属氧化物 稀有气体、绝大多数有机物 常见的分子晶体 所有非金属氢化物、几乎所有的酸 4、 分子晶体的结构特征 特点：分子间作用力都只是范德华力，在立方体的顶角各有一个分子，6个面的中心又各有一个分子，这种堆积称为分子密堆积。 (1)、分子密堆积 碳60的晶胞 ——大多数分子晶体的结构特征 碘晶体晶胞 干冰晶胞 面心立方最密堆积 干冰的晶体结构图 中心 CO2分子 以干冰晶体结构为例分析：分子密堆积的结构 ①干冰中的CO2分子间作用力只存在 ，不存在 。 ②每个晶胞中均摊 个CO2分子 ③每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为 个。 4 12 范德华力 分子间氢键 分子间的主要作用力是氢键(当然存在范德华力)，以1个分子为中心，周围有4个相邻分子，即分子非密堆积结构。如：HF 、NH3等 冰中１个水分子周围有４个水分子 冰的结构 (2)、冰的结构——非密堆积 0-4℃时，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，温度升高，水分子热运动速度加快，使得分子的平均距离加大，密度减小。 水在4℃时的密度最大 板书 分子晶体 定义: 只含分子的晶体叫～。 物性 有较低的熔、沸点和较小的硬度。 晶体或固体熔融状态不导电。 分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。 部分非金属单质、部分非金属氧化物 稀有气体、绝大多数有机物 常见的分子晶体 所有非金属氢化物、几乎所有的酸 结构特征 分子密堆积：面心立方、只有范德华力、12 非密堆积：有氢键、如冰 【思考与讨论】 1、硫化氢和水分子结构相似，但硫化氢晶体中，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？ 硫化氢晶体中分子之间只有范德华力，范德华力无饱和性与方向性，能够形成分子密堆积。因此，一个硫化氢分子周围有12分紧邻分子。 而冰晶体中水分子间存在氢键，氢键具有方向性，这迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子形成氢键。因此，冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子。 【思考与讨论】 2、如何判断哪些物质是分子晶体？ A、依据物质的类别判断 B、依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断 C、依据物质的性质判断 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。 分子晶体硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电。 3、都是分子晶体时，熔沸点高低如何判断？ ①