3-2-1分子晶体(人教版2019选择性必修2)

第三章晶体结构与性质2019人教版选择性必修二第二节分子晶体与共价晶体第一课时

分子晶体核心素养发展目标1.了解分子晶体的结构特点。2.能借助分子晶体模型说明分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用，以及范德华力与氢键对分子晶体结构与性质的影响。构成微粒：微粒内作用：微粒间作用：晶胞中分子位置：干冰的晶体结构观察下图，找出干冰、I2两种晶体结构的共同点第一课时

分子晶体I2的晶体结构分子共价键分子间作用力顶角和面心直接由分子构成的晶体称为分子晶体典型的分子晶体所有非金属氢化物：如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等部分非金属单质：如卤素、氧气、硫（S8）、氮气、白磷（P4）、碳60（C60）、稀有气体等部分非金属氧化物：如CO2、P4O6、P4O10、SO2等注意：SiO2不是分子晶体绝大多数有机物：如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等几乎所有的酸：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等分子晶体的物理性质（1）较低的熔点和沸点（2）较小的硬度（多数分子晶体在常温时为气态或液态）（3）在固态和熔融状态下均不存在自由离子或自由电子，

故都不导电，部分溶于水导电（4）溶解性与溶质、溶剂的分子的极性相关——相似相溶分子晶体氧气氮气白磷水硫化氢甲烷乙酸尿素熔点/℃-218.3-210.144.20-85.6-18216.6132.7注意：分子晶体熔化时只破坏分子间作用力而不破坏化学键，由于分子间作用力很弱，所以分子晶体的熔、沸点一般较低极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。碳60的晶胞分子晶体的结构特征大多数分子晶体的结构有如下特征：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,如碳60观察干冰和冰的结构模型，总结分子晶体的堆积方式。分子晶体的结构特征CO2

分子：中心分子晶体的结构特征每个分子周围有12个紧邻的分子，分子间只存在范德华力，分子密堆积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分子分子晶体的结构特征每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有12个干冰中的CO2分子间只存在范德华力，不存在氢键每个晶胞中有4个CO2分子，12个原子利用冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征,每个H2O周围有几个紧密相邻的H2O？分子晶体的结构特征冰中１个水分子周围有４个水分子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。分子非密堆积氢键具有方向性微粒间作用力空间特点举例分子密堆积分子非密堆积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个范德华力范德华力和氢键C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰分子晶体的结构特征1、为什么冰刚刚融化时，密度变大，4℃后密度又变小？学以致用1、为什么冰刚刚融化时，密度变大，4℃后密度又变小？融化的冰冰的晶体结构学以致用冰晶体为非密堆积，分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水的小。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。冰干冰晶胞:密堆积冰2.干冰和冰的外观相似、硬度接近，Mr(CO2)>Mr(H2O)为什么干冰的熔点比冰的低得多，且密度比冰的高？学以致用由于干冰中的CO2之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻分子，密度比冰的高。冰的结构：非密堆积水存在分子间氢键，CO2之间只存在范德华力，干冰的熔沸点比冰低。3.干冰能让镁持续燃烧吗？学以致用干冰能让镁持续燃烧吗？学以致用结论：干冰能让镁持续燃烧镁可以跟二氧化碳反应干冰有易升华的特性干冰常压下极易升华，在工业上广泛用作制冷剂。4.干冰升华过程中破坏共价键吗？干冰升华的过程中破坏分子间作用力，不破坏共价键。5.硫化氢分子和水分子结构相似，但是硫化氢晶体中，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？硫化氢分子间只有范德华力，分子密堆积，而水分子间存在氢键，非密堆积。学以致用6．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、P4、C10H8

B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、H2O、Na2O2B学以致用分子晶体的判断方法(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、绝大多数有机物的晶体都是分子晶体。(2)依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断,组成分子晶体的粒子是分子，粒子间作用是分子间作用力。(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。7.(1)比较下列化合物熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。①CO2________SO2

②NH3________PH3

③O3________O2

④Ne________Ar

⑤CH3CH2OH________CH3OH

⑥CO________N2学以致用<>><>>①组成和结构相似的物质，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。如：O2>N2，HI>HBr>HCl。分子晶体熔沸点高低的判断②相对分子质量相等或相近，极性分子的范德华力大，熔沸点高，如CO>N2③含有分子间氢键的分子晶体，熔沸点较高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3

④在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。⑤烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的增加,熔、沸点升高,如C2H6>CH4,CH3COOH>HCOOH。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”。天然气水合物——一种潜在的能源全球的海底和冰川底部藏在天然气水合物中的天然气，总量超过煤、石油和天然气等化石燃料的总和的两倍，是巨大的潜在能源。2017年，我国南海神狐海