3.2 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体（教学课件）-【生动课堂】2025-2026学年高二化学同步教学系列（人教版2019选择性必修2）

该高中化学课件聚焦分子晶体的定义、构成微粒、结构特征、性质及判断方法，以冰花实例导入，通过问题思考衔接分子间作用力，结合碘晶体、干冰、冰的结构分析及常见物质分类，构建从宏观现象到微观结构的知识支架。 其亮点在于以科学思维为核心，通过冰密度差异、干冰升华等实例引导证据推理，融入化学观念强调结构决定性质（如氢键影响冰的结构与密度），科学探究环节结合干冰与镁燃烧实验资料提升兴趣。助学生深化理解，为教师提供系统教学资源。

第二节 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 新人教版 化学 选择性必修2 物质结构与性质 第三章 晶体结构与性质 01.分子晶体 知识导航 02.分子晶体的性质 03.分子晶体的判断方法 引·新课导入 请你思考！ 欣赏美丽的冰花并思考冰花构成晶体的微粒及晶体类型！ 分子晶体 分子晶体 01 “ ” 问题思考 请你思考！ 思考冰花构成晶体的微粒及晶体类型！ 相邻分子靠分子间作用力(范德华力或氢键）相互吸引。 分子晶体 探·知识奥秘 1.分子晶体 ①只含分子的晶体称为分子晶体。在分子晶体中，相邻分子靠分子间作用力相互吸引。 一、分子晶体 碘晶体 构成微粒： 分子 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 “ ” 问题思考 请你思考！ 哪类晶体属于分子晶体？ 下列晶体中，哪些是分子晶体呢？ H2S， CH4， NaCl， NaOH， O2， N2，白磷， CO2，NO2，Na2O，H2SO4，HCl，C2H5OH 探·知识奥秘 一、分子晶体 2.常见的分子晶体 (1)部分非金属单质： 卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)、稀有气体 (2)所有非金属氢化物：水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷 (3)部分非金属氧化物：CO2、P4O6、P4O10、SO2 (4)所有的酸(而强碱和多数盐则是离子晶体) (5)绝大多数有机物的晶体 探·知识奥秘 3.分子晶体的结构特征 ①分子间作用力只有范德华力，无方向性、无饱和性，形成紧密堆积。 一、分子晶体 如果分子间作用 力只是范德华力，若以一个分子为中心，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 只存在范德华力，每个分子周围有12个紧邻的分子 探·知识奥秘 3.分子晶体的结构特征 一、分子晶体 ②分子间作用力主要是氢键，有方向性、饱和性，形成非密堆积。 冰晶体，水分子之间的主要作用力是氢键（当然也存在范德华力），从图3-18可见，在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。 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 问题思考 请你思考！ 分子晶体中每个分子周围有紧邻的分子多少个？ “ ” 思考与讨论 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，这是为什么？ 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。 探·知识奥秘 4.举例分析分子晶体结构 一、分子晶体 ⑴碘晶体结构 晶胞为长方体，每个顶点和面心各有一个分子。 ①平均每个晶胞中有 个碘分子， ②微粒间的作用力是 。 4 范德华力 ⑵干冰(CO2) ①每个晶胞中有____个分子。 ②每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有_____。 与碘晶胞的结构不同，干冰的晶胞为立方体。 4 12 探·知识奥秘 4.举例分析分子晶体结构 一、分子晶体 ⑵干冰(CO2) 共价键 范德华力 干冰(CO2)中，CO2分子的排列有4种不同方向的取向 探·知识奥秘 4.举例分析分子晶体结构 一、分子晶体 ⑶冰 H2O ①水分子之间的作用力是_______、__________。 ②冰中1个水分子周围有__个水分子形成_________。 ③1mol冰中有___mol“氢键”。 氢键 范德华力 4 2 四面体 如：HF 、冰、NH3 “ ” 问题思考 请你思考！ 为什么冰的密度比水的密度小？ 冰中水分子间存在大量的氢键，分子采取非密堆积形式排列，导致冰中水分子间存在大量空隙，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，其密度比液态水的小。 “ ” 问题思考 请你思考！ 为什么冰刚刚融化时，密度变大，4 ℃后密度又变小？ 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，密度渐渐减小。 “ ” 问题思考 请你思考！ 为什么冰刚刚融化时，密度变大，4 ℃后密度又变小？ 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 “ ” 问题思考 请你思考！ 为何干冰的密度比冰的密度大？ 干冰 密堆积 冰 非密堆积 干冰中的CO2之间只存在范德华力，分子采取密堆积形式排列，空隙小，冰中水分子间存在大量的氢键，分子采取非密堆积形式排列，导致冰中水分子间存在大量空隙，所以，在同一条件下，冰的体积比干冰的体积大，而二氧化碳的相对质量比水的相对质量大，即干冰的密度比冰的密度大。 练·课堂练习 meiyangyang8602 一、分子晶体 1.如图为干冰的晶体结构示意图。 (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)。 4 “ ” 问题思考 请你思考！ 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 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 熔点较低 分子晶体的性质 02 探·知识奥秘 1.熔点较低 二、分子晶体的性质 ①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。 ②分子间存在氢键时，熔点较高；不存在氢键时，结构相似的，相对分子质量越大，熔点越高。 “ ” 问题思考 请你观察！ 干冰能让镁持续燃烧吗？ 资料卡片 取两块大小相同的干冰，在一块干冰中央挖一个小穴，撒入一些镁粉，用红热的铁棒把镁点燃，将另一块干冰盖上，你会看到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！）这个实验不但证明了金属镁可以跟二氧化碳反应（2Mg + CO2 2MgO + C），而且也说明了干冰易升华的特性。 干冰易升华 探·知识奥秘 2.硬度小 二、分子晶体的性质 滑冰时，冰面上常常容易留下划痕，这说明冰晶体的硬度较小。 分子间作用力较弱，容易被克服 3.本身不导电 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 探·知识奥秘 二、分子晶体的性质 4.天然气水合物—— 一种潜在的能源 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” 探·知识奥秘 4.天然气水合物—— 一种潜在的能源 在天然气水合物晶体中，有甲烷、乙烷、氮气、氧气、二氧化碳、硫化氢、稀有气体等，它们在水合物晶体里是装在以氢键相连的几个水分子构成的笼内，因而又称笼状化合物。 二、分子晶体的性质 甲烷水合物的化学式可表示为8CH4·46H2O，相当于CH4和H2O的物质的量 比为1∶5.75。 练·课堂练习 2.下列有关分子晶体熔点高低的叙述中，正确的是( ) A.氯气>碘单质 B.四氯化硅>四氟化硅 C.NH3<PH3 D.异戊烷>正戊烷 B 二、分子晶体的性质 3.水的沸点为100 ℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60.7 ℃，引起这种差异的主要原因是( ) A.范德华力 B.共价键 C.氢键 D.相对分子质量 C 分子晶体的判断方法 03 探·知识奥秘 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。 三、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，在熔融状态或固体时均不导电。 练·课堂练习 4.下列物质固态时，一定是分子晶体的是( ) A.酸性氧化物 B.非金属单质 C.碱性氧化物 D.含氧酸 D 三、分子晶体的判断方法 5.下列属于分子晶体的一组物质是( ) A.CaO、NO、CO B.CCl4、H2O、He C.CO2、SO2、NaCl D.CH4、O2、Na2O B 理·核心要点 分子晶体 分子晶体 分子晶体的性质 分子晶体 常见的分子晶体 举例分析分子晶体结构 熔点较低 硬度小 依据物质的类别判断 分依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断 分子晶体的判断方法 分子晶体的结构特征 本身不导电 天然气水合物 依据物质的性质判断 练·课堂练习 6.如图是甲烷晶体的晶胞结构，图中每个小球代表一个甲烷分子（甲烷分子分别位于立方体的顶点和面心），下列有关该晶体的说法正确的是 （　　） A.该晶体与HI的晶体类型不同 B.该晶体熔化时只需要破坏共价键 C.SiH4分子的稳定性强于甲烷 D.每个顶角上的甲烷分子与它最近且等距的甲烷分子有12个 D 练·课堂练习 meiyangyang8602 7.冰的晶胞结构如图所示。下列相关说法不正确的是 （　　） A.硫化氢晶体结构和冰相似 B.冰晶体中，相邻的水分子均以氢键结合 C.若晶胞中z方向上的两个氧原子最短距离为d，则冰晶胞中的氢键键长为d D.冰晶体中分子间氢键存在方向性、饱和性，晶体有较大空隙，因此密度比液态水小 A 练·课堂练习 meiyangyang8602 8.下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是（　） ①HCl　②HBr　③HI　④CO　⑤N2　⑥H2 A.①②③④⑤⑥ B.③②①⑤④⑥ C.③②①④⑤⑥ D.⑥⑤④③②① C 9.干冰气化时，下列所述内容发生变化的是( ) A.分子内共价键 B.分子间作用力 C.分子的性质 D.分子间的氢键 B Thank You https://www.zxxk.com/user/13354804 感谢 您的聆听 新人教版 化学 选择性必修2 物质结构与性质 Lavf57.58.101 $