3.2.1分子晶体 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，系统涵盖概念、构成粒子、作用力、常见物质、物理性质及结构特征，从晶体结构与性质整体框架引入，通过思考问题和习题衔接，搭建从基础概念到性质应用的学习支架。 其亮点在于结合干冰、冰等实例，通过密堆积与非密堆积对比分析，体现结构决定性质的化学观念，融入思考讨论培养科学思维，丰富习题和实例帮助学生深化理解，为教师提供系统教学素材提升教学效率。

第二节 分子晶体与共价晶体 第三章 晶体结构与性质 第1课时 分子晶体 1 I2 的晶胞 2、构成粒子： 分子 共价键 分子间作用力 3、粒子间 相互作用 分子内各原子之间： 分子间： 氢键 范德华力 1、概念：只含有分子的晶体。 【思考】所有分子晶体中是否均存在化学键？ (稀有气体除外) 分子晶体 稀有气体属于分子晶体，是单原子分子，无化学键。 干冰(CO2)的晶胞 观察下图，找出干冰、I2 两种晶胞结构的共同点？微粒内作用：共价键。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 4、常见的分子晶体 ①所有非金属氢化物： H2O、H2S、NH3、CH4、HX... ②部分非金属单质： 卤素(X2) 、N2、O2、S8、P4、C60... ③部分非金属氧化物： He、Ne、Ar、Kr、Xe... ④稀有气体： CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10... ⑤几乎所有酸： H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3... ⑥绝大多数有机物： 苯、CCl4、乙醇、冰醋酸、蔗糖... SiO2是共价晶体 金刚石、Si是共价晶体 大部分非金属单质和共价化合物 2、下列各组晶体物质均属于分子晶体的是(　　) A、SO2、SiO2、P2O5、O2 B、H2SO4、H2O2、HCl、Ar C、NH4Cl、H2O、NH3、I2 D、CO2、AlCl3、MgCl2、CO B 习题 分子晶体 5、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 乙酸 尿素 熔点/℃ -85.6 -182 16.6 132.7 (1) 熔、沸点较低， 硬度很小 ; 原因：分子间作用力(范德华力、氢键)很弱 (2) 固态和熔融状态不导电，部分溶于水导电 ; (3) 溶解性：符合“相似相溶”的规律” ; 分子晶体的分子间作用力越大，分子晶体的熔沸点越高 6、分子晶体熔、沸点的比较 分子晶体 范德华力 ↑ 分子间氢键 ↑ 氢键 M 极性 ①相对分子质量 ↑ ②分子极性 ↑ ③支链数目 ↓ 1、下列关于分子晶体熔、沸点的比较不正确的是(　　) A、 Cl2 < Br2 < I2 B、 H2O < H2S < H2Se C、 CH4 < SiH4 < GeH4 D、 CH3CH2CH2CH2CH3 >C(CH3)4 B 习题 6、分子晶体的结构特征 分子晶体堆积方式：分子密堆积、分子非密堆积 分子密堆积 分子非密堆积 心对心 心对空 干冰(CO2) 、C60、I2、O2 冰(H2O)、HF 、NH3 密堆积指的是晶体中原子或分子的排列方式。第二层小球的球心正对着第一层小球的空隙 (1) 分子密堆积 ——例：干冰晶体 ②每个干冰晶胞中有____个CO2分子。 4 ③每个CO2分子周围最近且等距的CO2分子有____个。 12 ①CO2分子间作用力： 。 范德华力 CO2的配位数：12 ④CO2分子取向有____种。 4 （面心立方晶胞） (1) 分子密堆积 ——例：干冰晶体 4 5 9 6 10 11 12 8 7 1 3 2 原因：范德华力无方向性、无饱和，空间率用率高，密度大。 原因：范德华力无方向性、无饱和，空间率用率高，密度大。 分子密堆积：大多数分子晶体中，分子间的作用力只有范德华力， 若以一个分子为中心，其周围最多可以有12个紧邻的分子。 (1) 分子密堆积 面心立方晶胞 碳60（C60） I2 的晶胞 干冰(CO2)的晶胞 (2) 分子非密堆积 ——例：冰晶体 ②冰中1个水分子周围有____个水分子形成________结构。 ③1mol 冰中有____mol氢键。 4 ①H2O分子间作用力： 。 氢键、范德华力 四面体 2 小球代表H2O，以氢键连接 冰晶胞结构 氢键具有方向性 每个水分子都与4个相邻的水分子相互吸引，构成四面体，空间利用率不高。 分子晶体的结构特征   分子密堆积 分子非密堆积 微粒间作用力 范德华力 范德华力和氢键 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 分子数小于12个 举例 干冰(CO2)、C60、I2、O2 冰(H2O)、HF、NH3 干冰 (CO2) 冰 (H2O) 【思考1】为什么冰刚刚融化时，密度变大，4 ℃后密度又变小？ 思考与讨论 部分氢键断裂，分子间隙减小 0-4℃ ：温度升高，密度增大 超过4℃：温度升高，密度减小 分子热运动加快，分子距离加大 冰融化分子间空隙变小 【思考2】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？ 思考与讨论 范德华力 范德华力和氢键 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，具有方向性与饱和性，形成分子非密堆积。 镁与干冰的反应 结论：干冰易升华，能让镁持续燃烧。 镁粉继续燃烧，发出耀眼的白光，生成白色和黑色的固体。 资料卡片 2Mg+CO2 2MgO + C 用途：制冷剂 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？ 科学·技术·社会 天然气水合物——可燃冰 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 理想可燃冰化学式8CH4.46H2O，水分子通过氢键形成四边形、五边形或六边形，进而形成笼状多面体。 3、如图为干冰的晶胞结构示意图。 习题 (1) 通过观察分析。有　　种取向不同的CO2。将CO2视作质点。 设晶胞边长为a pm，则紧邻的两个CO2的距离为　　 　　pm。  4 (2) 其密度ρ为　　　　　　　　　　。 (1pm=10-10cm，设NA为阿伏伽德罗常数的值) 面对角线的一半 Lavf57.58.101 a g·cm-3 $