高中 高二 化学选择性必修2 第三章 第二节 第1课时 分子晶体 教学课件

1、分子晶体主讲人：石茂理学 校：深圳科学高中人教版 选择性必修2干冰晶体干冰晶体构成微粒微粒间作用力分子间分子内分子范德华力共价键OC观察思考只含分子的晶体称为分子晶体。 一、分子晶体的概念只含分子的晶体称为分子晶体。下列晶体中，哪些是分子晶体呢？H2S， CH4， NaCl， NaOH， O2， N2，白磷，CO2，NO21.所有非金属氢化物：H2S， CH4 ， NH3等；2.部分非金属单质：O2， N2 ，白磷等；3.部分非金属氧化物：CO2，NO2，P4O6 等；4.几乎所有的酸；5.绝大多数有机物。二、典型的分子晶体：2.稀有气体的晶体是否含有共价键？稀有气体是单原子分子，不存在共价键

2、。1.所有的分子晶体内部都只有范德华力吗？有的分子晶体如冰晶体，分子间还存在氢键。思考交流1.下表列出了一些分子晶体的熔点，请根据表中数据分析：分子晶体的熔点有什么特点？分子晶体氧气氮气白磷熔点/-218.3-210.144.2分子晶体硫化氢甲烷乙酸熔点/-85.6-18216.6熔点较低；分子晶体熔化时一般只破坏范德华力、氢键，不破坏化学键。范德华力、氢键相对化学键较弱。思考交流三、分子晶体的物理特性为什么分子晶体的熔点比较低呢？二氧化碳与镁的反应（2Mg+CO2 2MgO+C)。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？现象：镁粉在干冰内继续燃烧，像冰灯中装进一个电灯泡一样，

3、发出耀眼的白光。（切勿用手接触干冰，以免冻伤！）干冰在常压下极易升华，通常用作制冷剂舞台烟雾特效装饰菜品食品冷藏保鲜2.溜冰时，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？原因：分子间作用力较弱，容易被克服思考交流三、分子晶体的物理特性分子晶体（如冰晶体）一般硬度比较小，如何从结构的角度进行解释呢？说明冰晶体的硬度小构成分子晶体的微粒都是分子，熔融时没有产生自由移动的离子，因此分子晶体一般不导电。3.分子晶体（如乙醇）一般都是绝缘体，熔融状态下也不导电。从结构的角度又应该如何解释呢？思考交流三、分子晶体的物理特性熔沸点低硬度小不导电溶解性“相似相溶”三、分子晶体的物理特性干冰晶体，

4、易升华冰晶体，不易升华，密度小于干冰干冰晶胞1.上图中，每个干冰晶胞中有多少个CO2分子？4四、分子晶体的微粒堆积方式干冰晶体2.在干冰晶体中，每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有多少个？干冰晶体每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个。四、分子晶体的微粒堆积方式干冰晶体C60的晶胞分子密堆积干冰晶胞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。四、分子晶体的微粒堆积方式干冰晶体冰晶体中，每个水分子周围有多少个紧邻的水分子？和干冰晶体一样吗？若不一样，可能的原因是什么？在冰晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分

5、子。因为水分子间存在氢键，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，属于非密堆积。观察思考冰的结构冰的结构四、分子晶体的微粒堆积方式冰晶体冰晶体中1 mol H2O最多有多少mol 氢键？观察思考冰晶体中，每个水分子与其它4个水分子形成氢键，每个氢键由2个水分子均摊，故41/22，每个水分子平均形成2个氢键。即冰晶体1 mol H2O中最多含有2 mol氢键。1234四、分子晶体的微粒堆积方式冰晶体冬季河水结冰后，冰块往往浮在水面，为什么冰的密度比水小呢？四、分子晶体的微粒堆积方式冰晶体由于氢键的方向性，使冰晶体中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，形

6、成空隙较大的网状体。冰融化后，分子间的空隙减小。所以冰的密度比水小，结的冰会浮在水面上。四、分子晶体的微粒堆积方式冰晶体四、分子晶体的微粒堆积方式冰晶体（1）0-4时，温度升高，热运动使缔合水分子的部分氢键断裂，分子间空隙减小，密度增大；水的密度随温度变化的曲线如下图所示。0-4，水的密度随温度的升高而增大。超过4，水的密度随温度的升高而减小。为什么会这样呢?资料卡片（2）超过4时，温度升高，水分子热运动速度加快，使得分子的平均距离加大，密度减小。四、分子晶体的微粒堆积方式微粒间作用力_微粒堆积方式_举例C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰范德华力范德华力和氢键密堆积非密堆积硫化氢和水分子

7、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？硫化氢晶体中分子之间只有范德华力，范德华力无饱和性与方向性，能够形成分子密堆积。因此，一个硫化氢分子周围有12分紧邻分子。而冰晶体中水分子间存在氢键，氢键具有方向性，这迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子形成氢键。因此，冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子。思考讨论四、分子晶体的微粒堆积方式 20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体可燃冰。科学 技术 社会 P80天然气水合物一种潜在的能源 2017年5月18日，我国南海神狐海域天然气水合物试采实现连续超过

8、7天稳定产气。一种甲烷水合物晶体中，平均每46个分子构成8个水分子笼，每个水分子笼可容纳1个甲烷分子或水分子，若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子，另外2个被水分子填充，这种可燃冰的平均分子组成是 A. CH45H2O B. CH46H2O C. CH47H2O D. CH48H2O科学 技术 社会 思考讨论分子晶体 一、概念 组成微粒及微粒间相互作用 二、典型的分子晶体 三、物理特性 四、微粒堆积方式 1.只有范德华力，无分子间氢键密堆积 2.有分子间氢键非密堆积课堂总结1.下列关于分子晶体的说法正确的是A. 分子内均存在共价键B. 分子间一定存在范德华力C. 分子间一定存在氢键D. 晶体的熔、沸点一般较高课堂练习2下列各组物质都属于分子晶体的是A碘、二氧化碳、白磷、C60BNaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硫CSO2、金刚石、N2、铜D醋酸、甲烷、石墨、氧化钠3下列性质适合于分子晶体的是() 熔点1 070 ，易溶于水，水溶液导电 熔点10.31 ，液态不导电，水溶液导电 能溶于CS2，熔点112.8，沸点444.6 熔点97.81 ，质软、导电，密度为0.97 gcm3 A B C D4.下列说法正确的是A. 范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使水分子发生缔