3.2.1分子晶体 课件-2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

e7d195523061f1c0a26d87d40de6192bcf1909654b74c9ebB6384654682C8890CF1990A60E48C4F486EE2FC74407B5F34886ECF26B0E0B70C575B52C2C3768611B18C1FE4FD5AFF574681F5040C496491238CBED6F3AF3D0EF20855CE70527E4444DB44B99E578D76C9F012DCAFDC1AD12EC1B61CB2D6B74278ECB4120402FFCA0839106BA8C82E2B0B172DDEE3B7445 第三章 晶体结构与性质 3.2.1分子晶体 1 情境导入 从组成粒子和粒子间相互作用的角度分析，以下四种晶体结构的共同特点是什么？ 共价键 分子间作用力（或氢键） 分子 构成微粒： 微粒内作用力： 微粒间作用力： 碘（I2） 干冰（CO2） 碳60（C60） 冰（H2O） 【思考与讨论】 晶体中的粒子可以是分子、原子或离子；粒子间的相互作用可以是共价键、离子键、金属键或分子间作用力。 根据晶体中的粒子间的相互作用及排列方式，可把晶体分为分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体。 NaCl Cu 金刚石 冰 一、定义 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 稀有气体除外 包括范德华力和氢键 分子晶体 一、定义 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 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 如：I2、H2O、NH3、H3PO4、乙醇等在固态时都是分子晶体。 稀有气体除外 包括范德华力和氢键 稀有气体是单原子分子，无化学键，只有分子间作用力 分子晶体 下列晶体是否属于分子晶体？ √ √ √ √ √ ╳ ╳ H2S、O2、 SO2、 H2SO4、乙醇、 He、 NaCl、Cu、SiO2、C(金刚石) √ ╳ ╳ ①所有非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX(卤化氢)等 ②部分非金属单质:X2、O2、H2、S8、P4、C60 、稀有气体等 ③部分非金属氧化物:CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10 ④几乎所有的酸：H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等 ⑤绝大多数有机物：乙醇、冰醋酸、蔗糖、蛋白质、尿素等 2.常见的典型分子晶体： 例外：金刚石、晶体硅等 例外：SiO2等 思考与讨论 注意：SiO2不是分子晶体 6 分析表中数据，结合已学知识，归纳分子晶体的物理性质，并说明原因。 3. 分子晶体的物理性质 分子晶体 O2 N2 P4 H2O 熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 0 分子晶体 H2S CH4 CH3COOH 尿素 熔点/℃ -85.6 -182 16.6 132.7 (1)熔、沸点较低，硬度很小（多数分子晶体在常温时为气态或液态）（原因？） (2)分子晶体不导电。（原因?） (3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。 7 1. 正误判断 (1)组成分子晶体的微粒是分子，在分子晶体中一定存在共价键和分子间的作用力(　　) (2)分子晶体熔化时一定破坏范德华力，有些分子晶体还会破坏氢键(　　) (3)分子晶体熔化或溶于水均不导电(　　) (4)分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大(　　) √ × × × 【对点训练】 2、设计一个可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物？ 典型的分子晶体的结构---干冰 二氧化碳晶胞 干冰晶胞是一种面心立方结构，1个干冰晶胞中含有4个CO2分子 思考：干冰晶体结构中每个CO2分子周围距离最近紧密相邻的CO2 分子共有 个？ 简化图 像干冰晶体一样，大多数分子晶体中，如果分子间作用力只是范德华力，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。 【资料卡片】 密堆积 由无方向性和饱和性的作用力(如：范德华力)结合的晶体中，微观粒子总是趋向于相邻分子数多，能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。 典型的分子晶体的结构---冰（分子非密堆积形式） 练习1、如图为干冰的晶胞结构示意图。 (1)通过观察分析，有____种取向不同的CO2分子。将CO2分子视作质点，设晶胞边长为a pm，则 紧邻的两个CO2分子的距离为______ pm。 (2)其密度ρ为__________(1 pm＝10－10 cm)。 思考与讨论： 冰晶体中每个微粒周围与其紧邻且等距离的同种微粒比二氧化碳晶体少的原因？（为什么冰晶体中每个H2O周围紧密相邻的H2O只有4个？） 氢键有方向性和饱和性，氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高（分子非密堆积形式） → 固态水规则排列 ● 如右图0-4℃，水的密度随温度的升高而增大，超过4℃，水的密度随温度的升高而减小，请解释原因？ 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，由于热运动加剧，分子间距离加大，密度逐渐减小，所以4℃时水的密度最大。 ● 如右图0-4℃，水的密度随温度的升高而增大，超过4℃，水的密度随温度的升高而减小，请解释原因？ 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，由于热运动加剧，分子间距离加大，密度逐渐减小，所以4℃时水的密度最大。 总结：分子晶体的结构特征 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，空间利用率低 范德华力 范德华力和氢键 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 分子晶体熔沸点高低的判断 知识回顾 1、看氢键：形成分子间氢键，熔沸点升高 2、无氢键时，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高 3、相对分子质量相近时，分子极性越大，范德华力大越大，熔沸点越高 4、在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低。 5、烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的增加,熔、沸点升高。 估计全球的海底和冰川底部藏在天然气水合物中的天然气，总量超过煤、石油、天然气等化石燃料的总和的2倍，是巨大的潜在能源。 外形像冰，而且在常温常压下会迅速分解释放出可燃的甲烷，因而又称“可燃冰” 科学 ∙ 技术 ∙社会 天然气水合物—一种潜在的能源 二氧化碳与镁的反应 （2Mg+CO2 2MgO+C)。 现象：镁粉在干冰内继续燃烧，像冰灯中装进一个电灯泡一样，发出耀眼的白光，产生黑色固体。 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？ 现象：镁粉在干冰内继续燃烧，像冰灯中装进一个电灯泡一样，发出耀眼的白光。（切勿用手接触干冰，以免冻伤！） 干冰在常压下极易升华，通常用作制冷剂 舞台烟雾特效 装饰菜品 食品冷藏保鲜 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$