3.2.1分子晶体和共价晶体 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦分子晶体的概念、构成微粒、作用力、物理性质及结构特点，通过对比分子、共价、金属、离子晶体的构成微粒和作用力导入，搭建从晶体分类到分子晶体的学习支架，衔接前后知识。 亮点在于结合熔点数据表、思考讨论（如分析干冰与冰的熔沸点和密度差异），培养基于事实的证据推理和微观结构模型建构的科学思维，体现物质结构决定性质的化学观念。当堂检测题联系实例，助力学生巩固，教师使用可提升教学效率。

第三章 分子结构与性质 第二节　分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 人教版选修第二册 揭示目标 1.了解干冰的宏观性质，明确分子晶体的概念。 2.理解分子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式。 3.知道分子晶体熔沸点高低与晶体结构及微粒间作用力的关系。 学习目标 2 情境导入 晶体可简单地分为分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。另外，还存在许多过渡晶体和混合型晶体。 这些晶体构成微粒、微粒间的作用力有什么不同呢？ 雪花 食盐 钻石 分子间作用力 分子晶体 静电作用力 共价键 离子晶体 水分子 钠离子、氯离子 碳原子 共价晶体 一、分子晶体 1.分子晶体的概念 只含分子的晶体，或者分子间以分子间作用力结合形成的晶体。 2.分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用 (2)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 (1)构成微粒： 分子 一、分子晶体 3.常见的典型分子晶体 物质类别 实例 所有非金属氢化物 H2O、H2S、NH3、CH4、HX(卤化氢)等 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 H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等 绝大多数有机物 如苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等 【注意】金刚石，晶体硅，SiO2不是分子晶体，是共价晶体。 一、分子晶体 某些分子晶体的熔点 分子晶体 氧气 氮气 白磷 水 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素 熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 0 -85.6 -182 16.6 132.7 分析表中数据，归纳分子晶体的物理性质，并说明原因。 (1)分子晶体熔、沸点较低：分子间存在氢键时，熔点会增高，不存在氢键时，结构相似的，相对分子质量越大，熔点越高。 (2)硬度很小：分子间作用力的强度小，弱于化学键。 (3)分子晶体不导电：熔融态不导电，部分溶于水导电。 (4)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。 4.分子晶体的物理性质 一、分子晶体 5.分子晶体熔、沸点高低的判断 ①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高。如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。 ②组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3OH＞CH3CH3。 ③含有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点反常升高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。 ④同分异构体的支链越多，熔沸点越低。 一、分子晶体 6.分子晶体的判断方法 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、绝大多数有机物都是分子晶体。 ②依据组成晶体的粒子及粒子间作用力判断：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。 ③依据物质的性质判断：分子晶体的硬度小，熔沸点低，在熔融态或固态时不导电。 1.正误判断 (1)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)分子晶体中共价键的键能越大，分子晶体的熔、沸点越高 (5)分子晶体熔沸点不高，均易溶于非极性溶剂 (6)某些分子晶体可以做半导体材料 2.下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是( ) A.NH3、HD、C10H18 B.PCl3、CO2、H2SO4 C.SO2、SiO2、P2O5 D.CCl4、Na2S、H2O2 √ × × × B × × 当堂检测 物质构成的微粒是不同的。那么，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？ 一、分子晶体 若只存在范德华力，形成分子密堆积。 若除了存在范德华力，还存在氢键，形成分子非密堆积。 C60 CO2 H2O(冰) 7.分子晶体结构特点 一、分子晶体 分子密堆积是指在晶体中，原子或分子通过分子间作用力(如范德华力)相互排列，以尽可能紧密的方式占据空间。这种排列方式使得晶体的能量达到最低状态，从而保证了晶体的稳定性。 分子密堆积的特征在于其紧密程度。这通常可以通过配位数来衡量， 配位数：即一个中心原子或分子周围紧邻的原子或分子数量。 在只含有分子间作用力的分子晶体中，分子密堆积是一种常见的排列方式，而含有氢键的分子晶体则由于氢键的方向性，往往不能形成密堆积结构。 7.分子晶体结构特点 【思考】干冰中，每个晶胞中有几个CO2分子？ 每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2，配位数是多少? 12个 4个 12 （1）分子密堆积 思考与讨论 （2）分子非密堆积 思考与讨论 【思考】冰中，每个H2O周围有几个紧密相邻的H2O? 1mol水有几mol氢键? 4个 2mol 水分子间不仅存在范德华力，还存在氢键，由于氢键具有方向性，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。 【思考】为什么冰刚刚融化时，密度变大，4 ℃后密度又变小？ 冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度自然会比液态水的小。而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，才由于热运动加剧，分子间距离加大，密度才会渐渐减小。 思考与讨论 利用分子密堆积和分子非密堆积的结构模型解决下列问题： （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个紧邻的分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，为什么？ 硫化氢晶体中只存在范德华力，属于分子密堆积； 而冰中主要作用力是氢键，氢键具有方向性，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。 思考与讨论 利用分子密堆积和分子非密堆积的结构模型解决下列问题： （2）为什么干冰的熔沸点比冰小而密度缺比冰大？ 思考与讨论 由于冰中除了范德华力外还有氢键，破坏分子间作用力比较难，所以熔沸点比干冰高。 由于水分子间氢键的方向性，导致冰晶体不具有分子密堆积特征，晶体中有相当大的空隙，所以相同状况下冰的体积较大。由于CO2相对分子质量大于H2O分子的相对分子质量，所以干冰的密度大。 许多气体可以与水形成水合物晶体。最早发现这类水合物晶体的是19世纪初的英国化学家戴维，他发现氯可形成化学式为Cl2·8H2O的水合物晶体。20世纪末，科学家发现海底和大陆冰川或永久冻土底部存在大量天然气水合物晶体。这种晶体的主要气体成分是甲烷，因而又称甲烷水合物。它的外形像冰，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”。 天然气水合物—— 一种潜在的能源 天然气分子藏在水分子笼内 水分子笼是多种多样的   分子密堆积 分子非密堆积 微粒间作用力 _________ _________________ 空间特点 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 小于12个，空间利用率不高 举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 范德华力 范德华力和氢键 【归纳总结】 分子密堆积和非密堆积的特点 当堂检测 1．下列关于分子晶体的说法不正确的是 A．分子晶体中含有分子 B．固态或熔融态时均能导电 C．分子间以分子间作用力相结合 D．熔、沸点一般比较低 B 当堂检测 2．单质碘的熔、沸点较低，其原因是 A．碘的非金属性较弱 B．碘分子中键能较小 C．固态碘单质中碘分子间以范德华力结合 D．I-I 共价键的键长较长 C 当堂检测 3．干冰(CO2)的晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是  A．干冰晶体属于分子晶体 B．干冰晶胞中，含有4个CO2分子 C．干冰晶体中，每个CO2周围等距且紧邻的CO2有6个 D．干冰晶体中CO2分子间作用力较小，常压下易升华 C 当堂检测 A 4．甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 A．1个CH4晶胞中含有4个CH4分子 B．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子 C．晶体中1个CH4分子周围有8个紧邻的CH4分子 D．甲烷晶体熔化时需克服共价键 当堂检测 5．甲~戊均为短周期元素，在元素周期表中的位置如图所示，丙的简单氢化物的水溶液常用于腐蚀玻璃，下列说法中正确的是  A．原子半径：丁>甲>乙>戊>丙 B．甲和丁的简单氢化物均能形成分子间氢键 C．丁、戊的最高价含氧酸均为强酸 D．甲、乙、丙的单质对应的晶体均为分子晶体 C 感谢聆听 每天进步一点点，每天努力不止一点点。 $$