3.4.2 分子晶体 混合型晶体 课件-2024-2025学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修二

专题3

微粒间作用力与物质性质

第四单元

分子间作用力

分子晶体第2课时

分子晶体

混合型晶体核心素养学习目标借助分子晶体模型认识晶体的结构特点。构建分子晶体模型，并能用模型认识分子晶体的结构特点，说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。如图是干冰(CO2)分子晶体的结构模型。通过学习有关分子间作用力的知识，你知道下列问题的答案吗？活动探究1．构成分子晶体的微粒是什么？分子晶体中微粒间的作用力是什么？提示：分子；分子间作用力。2．分子晶体有哪些共同的物理性质？为什么它们具有这些共同的物理性质？提示：熔点较低，硬度较小；分子晶体由于以比较微弱的分子间作用力相结合，故具有这些共同的物理性质。3．干冰晶胞中含有CO2分子的数目是多少？配位数是多少？距离CO2分子最近的CO2分子是几个？提示：4；12；12。1．石墨晶体的结构(1)石墨晶体是______结构，在每一层内，碳原子排列成________，一个个六边形排列成平面的网状结构，每一个碳原子都跟其他_____个碳原子相结合。(2)在同一层内，相邻的碳原子以________相结合，每一个碳原子的一个未成对电子形成________键。(3)层与层之间以________________相结合。层状[思考交流]六边形3共价键大π分子间作用力2．石墨的晶体类型和性质(1)类型：石墨晶体中既有__________，又有__________，同时还有金属键的特性，是一种________晶体。(2)性质：熔点高，质软，具有导电性。共价键范德华力混合1．分子晶体定义分子通过分子间作用力结合构成的固态物质构成微粒分子或原子微粒间作用力分子间作用力(范德华力，部分晶体还有氢键)典型分子晶体(1)多数非金属单质：X2(卤素单质)、O2、H2、P4、单质硫、C60、稀有气体、红磷等；(2)非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、PH3、HX(卤化氢)等；(3)多数非金属氧化物：CO2、SO2、SO3、NO2、P4O6等；(4)含氧酸：H2CO3、HNO3、H2SO4、H2SO3等；(5)大多数有机物分子：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、醇、醛、羧酸、酯、氨基酸、蛋白质、糖类等归纳总结

单质碘干冰冰晶胞或结构模型微粒间作用力范德华力范德华力范德华力和氢键晶胞微粒数44－配位数－1242．三种典型的分子晶体(1)分子晶体由于以比较弱的分子间作用力相结合，因此一般熔点较低，硬度较小。(2)对组成和结构相似，晶体中又不含氢键的分子晶体来说，随着相对分子质量的增大，范德华力增大，熔、沸点升高。[名师点拨]分子间只存在范德华力的分子晶体服从紧密堆积排列原理；分子间存在氢键的分子晶体，由于氢键具有方向性，故不服从紧密堆积排列原理。3．分子晶体的物理性质1．下列有关分子晶体的说法中，正确的是(

)A．分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定B．分子晶体中，共价键越强，键能越大，熔点越高C．冰融化时水分子内的共价键发生断裂D．在冰的晶体结构中由于氢键的存在，其熔点较高巩固练习D【解析】分子间作用力的大小决定分子的物理性质，而分子的稳定性则取决于化学键的强弱，故A、B项错误；冰融化时克服范德华力和氢键，水分子内的共价键没有断裂，故C项错误；在冰的晶体结构中存在分子间氢键，使其熔点较高，故D项正确。2．下列有关分子晶体的说法中，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．其结构一定不能由原子直接构成B【解析】稀有气体分子组成的晶体中，不存在由多个原子组成的分子，而是原子间通过范德华力结合成晶体，所以不存在任何化学键，且分子为单原子分子，故A、D项错误；分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于所有的分子晶体中，而氢键只存在于含有与电负性较大的N、O、F原子结合的氢原子的分子间或者分子内，所以B项正确，C项错误。3．石墨晶体中层与层、同层原子间的主要作用力分别是(

)A．范德华力，范德华力B．共价键，范德华力C．范德华力，共价键D．共价键，共价键CC60结构，又称为巴基球、足球烯，它是一个由60个碳原子结合形成的稳定分子，英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托勾画出的C60的分子结构，富勒的启示起了关键性作用，因此他们一致建议，将其命名为富勒烯。科研人员应用电子计算机模拟出来类似C60的物质N60，试据此回答下列几个问题：(1)N60在水中的溶解性能是什么？晶体类型是什么？提示：C60是一种单质，属于分子晶体，而N60类似于C60，所以N60也是单质，属于分子晶体，即具有分子晶体的一些性质，如硬度较小，熔、沸点较低。单质一般是非极性分子，难溶于水这种极性溶剂。能力提升(2)N60与N2的熔点谁的更高？稳定性呢？提示：由于分子晶体相对分子质量越大，熔、沸点越高，所以N60的熔点高于N2。N2分子以N≡N键结合，N60分子中只存在N—N键，而N≡N键比N—N键牢固得多，所以N2的稳定性高于N60。1．分子在固态时一般为分子晶体具有分子晶体的通性。2．一般来说，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高。3．分子的稳定性取决于分子中化学键的键能，一般来说，键能越大，分子越稳定。归纳总结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。2．已知AlCl3为分子晶体。设计实验判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物：___________________________________________________________________。在熔融状态下，验证其是否导电，若不导电是共价化合物【解析】若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物，可测其在熔融状态下是否导电，不导电则是共价化合物，导电则是离子化合物。举一反三＞＜＞＞＜1．下列晶体由原子直接构成，且属于分子晶体的是(

)A．固态氢

B．固态氖C．磷

D．三氧化硫【解析】固态氢由H2分子构成，磷由磷分子构成，三氧化硫由SO3分子构成，只有固态氖直接由Ne原子构成。当堂检测B2．下列分子晶体的熔、沸点高低的比较中，正确的是(

)A．Cl2>I2

B．SiCl4>CCl4C．NH3<PH3

D．干冰>晶体碘【解析】A、B选项属于无氢键存在且分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；C选项属于有氢键存在具分子结构相似的情况，存在氢键的熔、沸点高；D选项，晶体碘常温下是固体，二氧化碳常温下是气体，晶体碘的熔、沸点高。B3．如图所示，甲、乙、丙分别表示C60、二氧化碳、碘晶体的晶胞结构模型。请回答下列问题：(1)C60的熔点为280℃，从晶体类型来看，C60属于________晶体。(2)二氧化碳晶胞中显示出的二氧化碳分子数为14，实际上一个二氧化碳晶胞中含有_____个二氧化碳分子，二氧化碳分子中σ键与π键的个数比为________。41∶1分子3．如图所示，甲、乙、丙分别表示C60、二氧化碳、碘晶体的晶胞