3.2 分子晶体与共价晶体 第1课时 课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二节分子晶体与共价晶体第1课时

分子晶体第三章

晶体结构与性质[学习目标]1.能辨识常见的分子晶体，并能从微观角度分析分子晶体中各构成

微粒之间的作用和对分子晶体物理性质的影响(重点)。2.能利用分子晶体的通性推断常见的分子晶体，理解分子晶体中微

粒的堆积模型，并能用均摊法对晶胞进行分析(重、难点)。引入新课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？只含分子离子一、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(或氢键)分子内原子间：共价键(稀有气体除外)3.

物理性质水分子间氢键C60的晶胞①分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。②晶体或固体熔融状态不导电。（熔融时不破坏化学键）③分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。影响分子晶体溶解度的因素：“相似相溶”规律、氢键、化学反应等原因：分子晶体熔化时破坏分子间作用力(氢键、范德华力)，分子间作用力很弱4.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、乙酸乙酯等一、分子晶体的概念和性质重难点突破5.(1)分子晶体的判断方法①依据物质的类别：部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有酸、绝大多数有机物。②依据组成晶体的粒子及粒子间作用力：组成晶体的微粒是分子，粒子间作用力是分子间作用力。③依据物质的性质：硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固态时均不导电。一、分子晶体的概念和性质(2)分子晶体熔、沸点高低的判断①组成和结构相似，不含氢键的，M越大，范德华力越强，熔、沸点越高，如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。②组成和结构不相似的(M接近)，分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3OH＞CH3CH3。③含有分子间氢键的，熔、沸点反常升高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。一、分子晶体的概念和性质归纳总结重难点突破(2)分子晶体熔、沸点高低的判断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C原子数增加，熔、沸点升高，如C2H6＞CH4，C2H5Cl＞CH3Cl，CH3COOH＞HCOOH。一、分子晶体的概念和性质归纳总结【例1】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√×××应用体验一、分子晶体的概念和性质【例2】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、H2SO4C.SO2、SiO2、P2O5

D.CCl4、Na2S、H2O2√HD属于分子晶体，但为单质，故A错误；PCl3、CO2、H2SO4均属于分子晶体，且为化合物，故B正确；SiO2不是分子晶体，故C错误；Na2S中含有离子键，不属于分子晶体，故D错误。应用体验一、分子晶体的概念和性质【例3】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1400℃，可作半导体材料，难溶于水D.熔点高，硬度大√应用体验一、分子晶体的概念和性质【例4】(2023·淄博高二检测)(1)CO能与金属Fe形成化合物Fe(CO)5，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于_____晶体。(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”)。分子低应用体验一、分子晶体的概念和性质应用体验一、分子晶体的概念和性质【变式】下列性质适合于分子晶体的是①熔点1070℃，易溶于水，水溶液导电

②熔点10.31℃，液态不导电，水溶液导电③能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃④熔点97.81℃，质软、导电，密度为0.97g·cm－3A.①② B.①③ C.②③ D.②④√1、分子晶体的结构特征(1)分子密堆积分子间作用力只是范德华力，以1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(面心立方体)。简化图如C60、干冰、I2、O2C60晶胞图二、典型的分子晶体的结构和性质(2)分子非密堆积分子间的主要作用力是氢键(当然存在范德华力)，以1个分子为中心，周围有4个相邻分子，即分子非密堆积结构。冰中１个水分子周围有４个水分子冰的结构如冰、HF、NH3

二、典型的分子晶体的结构和性质1.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，空间利用率不高举例C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰二、典型的分子晶体的结构和性质二、典型的分子晶体的结构和性质2.两种典型的分子晶体的组成和结构(1)干冰①每个晶胞中有4个CO2分子，12个原子。②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12。有4种取向不同的CO2分子。顶点8个面心6个xyz1234xyzxyz14231234(2)冰2.两种典型的分子晶体的组成和结构①水分子之间主要的作用力是氢键，当然也有范德华力。②由于氢键有方向性，使四面体中心的每个水分子周围有4个水分子。冰融化分子间空隙变小二、典型的分子晶体的结构和性质思考1：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？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，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，其密度比液态水小。二、典型的分子晶体的结构和性质思考2.为什么水在4℃时的密度最大?0-4℃时，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，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。问题1：与干冰相比,同为分子晶体,为什么冰中水分子紧密相邻的分子数减少?因为冰中水分子间的作用主要是氢键,氢键具有方向性,每个水分子通过氧原子的两对孤电子对和两个氢原子形成四面体结构,沿着四面体的顶点方向与周围四个水分子形成氢键,造成冰晶体中水分子的空间利用率不高,紧密相邻的分子数减少。问题2：结合上述冰与干冰的结构差异性,为什么干冰的熔、沸点比冰的低而密度却比冰的大?①由于冰中除了范德华力外还有氢键作用,破坏分子间作用力较难,所以熔、沸点比干冰的高;由于水分子间氢键的方向性,导致冰晶体不具有分子密堆积特征,晶体中有相当大的空隙,所以相同状况下冰的体积较大,并且由于CO2的相对分子质量>H2O的相对分子质量,所以干冰的密度大。应用体验二、典型的分子晶体的结构和性质【例5】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)干冰晶体中只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻分子(4)冰晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的分子，1mol冰中含有1mol氢键××√√应用体验二、典型的分子晶体的结构和性质【例6】下列说法正确的是A.C60气化和I2升华克服的作用力相同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√√【例7】如图为干冰的晶胞结构示意图。(1)通过观