3.2.1 分子晶体 课件-2025-2026学年高二化学人教版选择性必修2

高中化学课件聚焦分子晶体，系统梳理其概念、构成微粒、作用力、性质及典型结构（干冰、冰）。新课导入通过对比干冰、碘晶胞与NaCl晶胞的微粒差异，衔接离子晶体旧知，搭建从“离子构成”到“分子构成”的认知支架。 特色在于以“问题链+对比分析”驱动科学思维，如干冰（范德华力、密堆积）与冰（氢键、非密堆积）的结构性质对比，深化“结构决定性质”的化学观念。设置思考讨论、正误判断等探究环节，结合晶胞计算等课堂练习，助力学生理解微观结构与宏观性质的关联，为教师提供系统教学资源，提升教学效率。

第二节 分子晶体与共价晶体 3.2.1 分子晶体 人教版高中化学选必二 新课导入 ? 下列两种晶体有什么共同点 干冰晶胞 碘晶胞 NaCl晶胞 与氯化钠晶体的区别是 只含分子 离子 ? 目录 03 04 分子晶体的概念和性质 01 典型的分子晶体的结构和性质 02 PART 01 ·分子晶体的概念和性质· SAFE USE EDUCATION 分子晶体的概念和性质 1. 概念 只含分子的晶体。 2. 粒子及粒子间的相互作用 构成微粒：分子 存在的作用力 分子间：分子间作用力 分子内原子间：共价键(稀有气体除外) 水分子间氢键 C60的晶胞 分子晶体的概念和性质 3.常见的典型分子晶体与物质类别 物质类别 实例 所有非金属氢化物 如H2O、NH3、CH4等 部分非金属单质 如卤素(X2)、O2、N2、硫(S8)、白磷(P4)、碳60(C60)等 部分非金属氧化物 如CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等 稀有气体 如He、Ne、Ar等 几乎所有的酸 如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等 绝大多数有机物 如乙醇、乙酸、乙酸乙酯等 分子晶体的概念和性质 4. 物理性质 (1)熔、沸点较低 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。 分子晶体的概念和性质 4. 物理性质 (2) 硬度很小 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？ 分子间作用力较弱，容易被克服 分子晶体的概念和性质 4. 物理性质 (3)不导电 构成分子晶体的微粒是分子，没有产生自由移动的离子。 酒精 分子晶体的概念和性质——思考与讨论 1.分子晶体溶于水时，化学键如何变化？ 有的溶于水破坏化学键，如HCl，有的不破坏化学键，如蔗糖、乙醇。 2.影响分子晶体溶解度的因素有哪些？ “相似相溶”规律、氢键、化学反应等。 分子晶体的概念和性质 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、稀有气体、几乎所有的酸、绝大多数有机物都是分子晶体。 5. 分子晶体的判断方法 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，在熔融状态或固态时均不导电。 分子晶体的概念和性质 ①组成和结构相似，不含氢键的分子晶体，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。 6. 分子晶体熔、沸点高低的判断 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CO>N2。 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。 分子晶体的概念和性质 ④对于有机物中的同分异构体，支链越多，熔、沸点越低，如CH3— CH2—CH2—CH2—CH3> > 。 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，如C2H6>CH4，C2H5Cl>CH3Cl，CH3COOH> HCOOH。 分子晶体的概念和性质——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 × √ × × PART 02 ·典型的分子晶体的结构和性质· SAFE USE EDUCATION 典型的分子晶体的结构和性质 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？ 干冰 (CO2) 冰 (H2O) 范德华力 范德华力和氢键 典型的分子晶体的结构和性质 每个CO2周围有多少个紧密相邻的CO2？ 把晶胞中的每个CO2看成是一个质点 1 2 3 4 a a x y z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12个 典型的分子晶体的结构和性质 分子密堆积 C60的晶胞 干冰晶胞 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 典型的分子晶体的结构和性质 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 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 典型的分子晶体的结构和性质——思考与讨论 1.常温下，液态水中水分子在不停地做无规则的运动。0 ℃以下，水凝结为冰，其中的水分子排列由杂乱无序变得十分有序。 (1)冰晶体中存在着哪几种微粒间的相互作用？ 提示　共价键、氢键、范德华力。 (2)冰融化成水时破坏的作用力是什么？ 提示　氢键和范德华力。 2.冬季河水结冰后，冰块往往浮在水面，为什么冰的密度比水小呢？ 提示　在冰的晶体中存在分子间氢键，每个水分子周围有4个紧邻的水分子，彼此之间形成四面体形。这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，密度减小。 典型的分子晶体的结构和性质——思考与讨论 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 典型的分子晶体的结构和性质——思考与讨论 3.(1)为什么干冰的密度比冰大？ 提示　由于干冰中的CO2之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻的分子，分子密堆积，密度比冰的大。 (2)为什么冰的熔点比干冰的熔点高得多？ 提示　水分子存在分子间氢键，CO2之间只存在范德华力。 典型的分子晶体的结构和性质——思考与讨论 4.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？ 典型的分子晶体的结构和性质——思考与讨论 H2S：分子间只有范德华力，无饱和性与方向性，形成分子密堆积。 冰：分子间存在氢键，具有方向性，形成分子非密堆积。 典型的分子晶体的结构和性质——资料卡片 二氧化碳与镁的反应： 2Mg+CO2 ？ 2Mg+CO2 2MgO + C 现象： 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 典型的分子晶体的结构和性质——正误判断 (1)干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体 (2)干冰比冰的熔点低很多，常压下易升华 (3)干冰晶体中分子之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻的分子 (4)冰晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的分子，1 mol冰中含有 1 mol氢键 × √ √ × 课堂小结 分子晶体 构成微粒：分子 干冰(CO2) 冰(H2O) 分子间作用力：范德华力 分子密堆积，空间利用率高 熔、沸点较低，硬度很小，不导电 溶解性一般符合“相似相溶”规律 C60、干冰、I2、O2 分子间作用力：范德华力和氢键 分子非密堆积，空间利用率不高 HF、NH3、冰 课堂练习 1.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 √ 课堂练习 2.下列属于某分子晶体性质的是 A.组成晶体的微粒是离子 B.能溶于CS2，熔点为112.8 ℃，沸点为444.6 ℃ C.熔点为1 400 ℃，可作半导体材料，难溶于水 D.熔点高，硬度大 √ 课堂练习 3.如图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H，下列有关说法正确的是 A.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体 B.冰晶体具有空间网状结构，不是分子晶体 C.水分子间通过H—O形成冰晶体 D.冰晶体融化时，水分子之间的空隙增大 √ 课堂练习 4.下列说法正确的是 A.C60气化和I2升华克服的作用力不相同 B.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近 C.NaCl和HCl溶于水时，破坏的化学键都是离子键 D.常温下TiCl4是无色透明液体，熔点-23.2 ℃，沸点136.2 ℃，所以TiCl4属于分子晶体 √ 课堂练习 5.(1)CO能与金属Fe形成化合物Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于　　　晶体。   分子 (2)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，如ClF3、BrF3，常温下它们都是易挥发的液体。ClF3的熔、沸点比BrF3的　　　(填“高”或“低”)。   低 课堂练习 6.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。  4 a (2)其密度为　　 　　 g·cm-3 (1 pm=10-10 cm)。  课 程 结 束 人教版高中化学选必二 Lavf58.29.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.18(fixed_gap:False) $