3.2.1分子晶体 课件-2026-2027学年高二下学期化学人教版选择性必修2

第三章 晶体结构与性质 第2节 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 1 雪花（固态水） 食盐（NaCl） 水晶（SiO₂） 干冰（固态CO2） 雪花（水）和干冰（二氧化碳）在常温常压下很容易变成气体，熔点很低；而食盐和水晶的熔点却非常高。这种物理性质上的巨大差异，暗示了它们内部结构和作用力的不同。 【思考与讨论】从构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？ 碘（I2） 干冰（CO2） 碳60（C60） 冰（H2O） 构成粒子： 粒子内作用： 粒子间作用： 共价键 分子间作用力 分子 3 一、概念和性质 1、概念： 只含分子的晶体叫分子晶体 2、组成粒子： 分子 3、粒子间作用力： 分子内原子间以共价键结合，相邻分子间是范德华力或氢键 根据粒子间的作用力预测物质沸点 4 讨论分子晶体的物理性质 5 原因：分子间作用力较弱 4、物理特性： (1)较低的熔点和沸点，易升华; (3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。有些在水溶液中可以导电; (2)较小的硬度; 注:①分子间作用力越大，熔沸点越高(相对分子质量，分子极性，氢键) ② 分子晶体熔化时一般只破坏分子间作用力和氢键，不破坏化学键，也有例外，如S8 (4) 符合相似相溶; 例：最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 。 解析：由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构，并不是晶体中的最小的一个重复单位，不能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可以了。 Ti14C13 ①有单个分子存在，化学式就是分子式不能使用均摊法 ②分子晶体有时无化学键，例如稀有气体是单原子分子 注意： 5、典型的分子晶体： （1）所有非金属氢化物：H2O，NH3，CH4， HX （2）部分非金属单质: X2，O2， S8，P4，C60 （3）部分非金属氧化物: CO2， NO2，P4O6 （4）几乎所有的酸： H2SO4，HNO3，H3PO4 （5）绝大多数有机物： 乙醇，冰醋酸， 蔗糖 二、结构特征 1、密堆积 只有范德华力，无分子间氢键。每个分子周围一般有12个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。 氧(O2)的晶体结构 碳60的晶胞 9 干冰晶胞是一种面心立方结构，在立方体的顶角各有一个CO2分子，6个面的中心又各有一个CO2分子 每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有12个 10 CO2 分子： 中心 11 害怕有学生还没看明白，就用手画等边三角形，其实上一张的小正方体中更容易看 12 如果还不明白，就让看此动态图，但是从上课情况来看，似乎没有必要 13 冰中１个水分子周围有４个水分子 冰的结构 氢键具有方向性 有分子间氢键——氢键具有方向性，使晶体中的空间利率不高，留有相 当大的空隙 。如：HF 、NH3、冰（每个水分子周围只有4个紧邻的水分子） 2、非密堆积 正四面体 14 为什么冰刚刚融化时，密度变大，4 ℃后密度又变小？ 干冰 干冰（CO2的晶体）硬度与冰相似，但熔点比冰低，常压下极易升华，用作制冷剂。干冰分子间只存在范德华力不存在氢键，是分子密堆积，故密度比冰的高。 放视频，干冰与镁条的实验 16 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”……… 科学技术社会：天然气水合物 — 一种潜在的能源 1、下列物质属于分子晶体的化合物是（ ） A、石英 B、硫磺 C、干冰 D、食盐 C 2、(双选)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、分子间距离 D、分子间的氢键 BC 3、冰醋酸固体中不存在的作用力是（ ） A、离子键 B、极性键 C、非极性键 D、范德华力 A 课 堂 练 习 18 4、水分子间存在着氢键的作用，使水分子彼此结合而成（H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构如图：试分析： ①1mol 冰中有 mol氢键？ ②H2O的熔沸点比H2S高还是低？为什么？ ③已知氢键也有方向性，试分析为什么冬季河水总是从水面上开始结冰？ 2 氢键 由于氢键的方向性，使冰晶体中每个水分子与四面体顶点的4个分子相互吸引，形成空隙较大的网状体，密度比水小，所以结的冰会浮在水面上 本节课到此结束 $