3.2 分子晶體與共價(jià)晶體 第1課時(shí) 課件 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第二節(jié)分子晶體與共價(jià)晶體第1課時(shí)

分子晶體第三章

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.能辨識(shí)常見(jiàn)的分子晶體，并能從微觀角度分析分子晶體中各構(gòu)成

微粒之間的作用和對(duì)分子晶體物理性質(zhì)的影響(重點(diǎn))。2.能利用分子晶體的通性推斷常見(jiàn)的分子晶體，理解分子晶體中微

粒的堆積模型，并能用均攤法對(duì)晶胞進(jìn)行分析(重、難點(diǎn))。引入新課下列兩種晶體有什么共同點(diǎn)？干冰晶胞碘晶胞NaCl晶胞與氯化鈉晶體的區(qū)別是？只含分子離子一、分子晶體的概念和性質(zhì)1.概念只含分子的晶體。2.粒子及粒子間的相互作用構(gòu)成微粒：分子存在的作用力：分子間：分子間作用力(或氫鍵)分子內(nèi)原子間：共價(jià)鍵(稀有氣體除外)3.

物理性質(zhì)水分子間氫鍵C60的晶胞①分子晶體具有較低的熔、沸點(diǎn)和較小的硬度。②晶體或固體熔融狀態(tài)不導(dǎo)電。（熔融時(shí)不破壞化學(xué)鍵）③分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規(guī)律。影響分子晶體溶解度的因素：“相似相溶”規(guī)律、氫鍵、化學(xué)反應(yīng)等原因：分子晶體熔化時(shí)破壞分子間作用力(氫鍵、范德華力)，分子間作用力很弱4.常見(jiàn)的典型分子晶體與物質(zhì)類別物質(zhì)類別實(shí)例所有非金屬氫化物如H2O、NH3、CH4等部分非金屬單質(zhì)如鹵素(X2)、O2、N2、硫(S8)、白磷(P4)、碳60(C60)等部分非金屬氧化物如CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等稀有氣體如He、Ne、Ar等幾乎所有的酸如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等絕大多數(shù)有機(jī)物如乙醇、乙酸、乙酸乙酯等一、分子晶體的概念和性質(zhì)重難點(diǎn)突破5.(1)分子晶體的判斷方法①依據(jù)物質(zhì)的類別：部分非金屬單質(zhì)、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有酸、絕大多數(shù)有機(jī)物。②依據(jù)組成晶體的粒子及粒子間作用力：組成晶體的微粒是分子，粒子間作用力是分子間作用力。③依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)：硬度小，熔、沸點(diǎn)低，在熔融狀態(tài)或固態(tài)時(shí)均不導(dǎo)電。一、分子晶體的概念和性質(zhì)(2)分子晶體熔、沸點(diǎn)高低的判斷①組成和結(jié)構(gòu)相似，不含氫鍵的，M越大，范德華力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高，如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。②組成和結(jié)構(gòu)不相似的(M接近)，分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高，如CH3OH＞CH3CH3。③含有分子間氫鍵的，熔、沸點(diǎn)反常升高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。一、分子晶體的概念和性質(zhì)歸納總結(jié)重難點(diǎn)突破(2)分子晶體熔、沸點(diǎn)高低的判斷④對(duì)于有機(jī)物中的同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低，如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞

＞

⑤烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物，一般隨C原子數(shù)增加，熔、沸點(diǎn)升高，如C2H6＞CH4，C2H5Cl＞CH3Cl，CH3COOH＞HCOOH。一、分子晶體的概念和性質(zhì)歸納總結(jié)【例1】正誤判斷(1)組成分子晶體的微粒是分子，在分子晶體中一定存在共價(jià)鍵和分子間的作用力(2)分子晶體熔化時(shí)一定破壞范德華力，有些分子晶體還會(huì)破壞氫鍵(3)分子晶體熔化或溶于水均不導(dǎo)電(4)分子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，分子晶體中共價(jià)鍵的鍵能越大√×××應(yīng)用體驗(yàn)一、分子晶體的概念和性質(zhì)【例2】下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是A.NH3、HD、C10H18

B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、SiO2、P2O5

D.CCl4、Na2S、H2O2√HD屬于分子晶體，但為單質(zhì)，故A錯(cuò)誤；PCl3、CO2、H2SO4均屬于分子晶體，且為化合物，故B正確；SiO2不是分子晶體，故C錯(cuò)誤；Na2S中含有離子鍵，不屬于分子晶體，故D錯(cuò)誤。應(yīng)用體驗(yàn)一、分子晶體的概念和性質(zhì)【例3】下列屬于某分子晶體性質(zhì)的是A.組成晶體的微粒是離子B.能溶于CS2，熔點(diǎn)為112.8℃，沸點(diǎn)為444.6℃C.熔點(diǎn)為1400℃，可作半導(dǎo)體材料，難溶于水D.熔點(diǎn)高，硬度大√應(yīng)用體驗(yàn)一、分子晶體的概念和性質(zhì)【例4】(2023·淄博高二檢測(cè))(1)CO能與金屬Fe形成化合物Fe(CO)5，該化合物熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為376K，其固體屬于_____晶體。(2)F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物，如ClF3、BrF3，常溫下它們都是易揮發(fā)的液體。ClF3的熔、沸點(diǎn)比BrF3的______(填“高”或“低”)。分子低應(yīng)用體驗(yàn)一、分子晶體的概念和性質(zhì)應(yīng)用體驗(yàn)一、分子晶體的概念和性質(zhì)【變式】下列性質(zhì)適合于分子晶體的是①熔點(diǎn)1070℃，易溶于水，水溶液導(dǎo)電

②熔點(diǎn)10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電③能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8℃，沸點(diǎn)444.6℃④熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟、導(dǎo)電，密度為0.97g·cm－3A.①② B.①③ C.②③ D.②④√1、分子晶體的結(jié)構(gòu)特征(1)分子密堆積分子間作用力只是范德華力，以1個(gè)分子為中心，其周圍最多可以有12個(gè)緊鄰的分子，分子晶體的這一特征稱為分子密堆積(面心立方體)。簡(jiǎn)化圖如C60、干冰、I2、O2C60晶胞圖二、典型的分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(2)分子非密堆積分子間的主要作用力是氫鍵(當(dāng)然存在范德華力)，以1個(gè)分子為中心，周圍有4個(gè)相鄰分子，即分子非密堆積結(jié)構(gòu)。冰中１個(gè)水分子周圍有４個(gè)水分子冰的結(jié)構(gòu)如冰、HF、NH3

二、典型的分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1.分子晶體的結(jié)構(gòu)特征

分子密堆積分子非密堆積微粒間作用力范德華力范德華力和氫鍵空間特點(diǎn)通常每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子每個(gè)分子周圍緊鄰的分子數(shù)小于12，空間利用率不高舉例C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰二、典型的分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)二、典型的分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)2.兩種典型的分子晶體的組成和結(jié)構(gòu)(1)干冰①每個(gè)晶胞中有4個(gè)CO2分子，12個(gè)原子。②每個(gè)CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子數(shù)為12。有4種取向不同的CO2分子。頂點(diǎn)8個(gè)面心6個(gè)xyz1234xyzxyz14231234(2)冰2.兩種典型的分子晶體的組成和結(jié)構(gòu)①水分子之間主要的作用力是氫鍵，當(dāng)然也有范德華力。②由于氫鍵有方向性，使四面體中心的每個(gè)水分子周圍有4個(gè)水分子。冰融化分子間空隙變小二、典型的分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)思考1：冬季河水結(jié)冰后，冰塊往往浮在水面，為什么冰的密度比水?。坑捎跉滏I的方向性，使冰晶體中每個(gè)水分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子相互吸引，這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙，其密度比液態(tài)水小。二、典型的分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)思考2.為什么水在4℃時(shí)的密度最大?0-4℃時(shí)，當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時(shí)，熱運(yùn)動(dòng)使冰的結(jié)構(gòu)部分解體，水分子間的空隙減小，密度反而增大。超過(guò)4℃時(shí)，溫度升高，水分子熱運(yùn)動(dòng)速度加快，使得分子的平均距離加大，密度減小。問(wèn)題1：與干冰相比,同為分子晶體,為什么冰中水分子緊密相鄰的分子數(shù)減少?因?yàn)楸兴肿娱g的作用主要是氫鍵,氫鍵具有方向性,每個(gè)水分子通過(guò)氧原子的兩對(duì)孤電子對(duì)和兩個(gè)氫原子形成四面體結(jié)構(gòu),沿著四面體的頂點(diǎn)方向與周圍四個(gè)水分子形成氫鍵,造成冰晶體中水分子的空間利用率不高,緊密相鄰的分子數(shù)減少。問(wèn)題2：結(jié)合上述冰與干冰的結(jié)構(gòu)差異性,為什么干冰的熔、沸點(diǎn)比冰的低而密度卻比冰的大?①由于冰中除了范德華力外還有氫鍵作用,破壞分子間作用力較難,所以熔、沸點(diǎn)比干冰的高;由于水分子間氫鍵的方向性,導(dǎo)致冰晶體不具有分子密堆積特征,晶體中有相當(dāng)大的空隙,所以相同狀況下冰的體積較大,并且由于CO2的相對(duì)分子質(zhì)量>H2O的相對(duì)分子質(zhì)量,所以干冰的密度大。應(yīng)用體驗(yàn)二、典型的分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)【例5】正誤判斷(1)干冰和冰都是由分子密堆積形成的晶體(2)干冰比冰的熔點(diǎn)低很多，常壓下易升華(3)干冰晶體中只存在范德華力，一個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰分子(4)冰晶體中，每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的分子，1mol冰中含有1mol氫鍵××√√應(yīng)用體驗(yàn)二、典型的分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)【例6】下列說(shuō)法正確的是A.C60氣化和I2升華克服的作用力相同B.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它們的熔點(diǎn)相近C.NaCl和HCl溶于水時(shí)，破壞的化學(xué)鍵都是離子鍵D.常溫下TiCl4是無(wú)色透明液體，熔點(diǎn)－23.2℃，沸點(diǎn)136.2℃，所以

TiCl4屬于分子晶體√√【例7】如圖為干冰的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。(1)通過(guò)觀