3.2.1 分子晶體 課件-課件 高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子晶體與共價(jià)晶體分子晶體第1課時(shí)觀察下列晶體，它們有哪些共同特點(diǎn)？

冰C60干冰碘1.概念一、分子晶體的概念與性質(zhì)

只含有分子的晶體稱為分子晶體。分子內(nèi)：分子間：分子間作用力（范德華力、氫鍵）（1）構(gòu)成晶體的微粒：（2）微粒間作用力：稀有氣體是單原子分子，晶體中無化學(xué)鍵，只有范德華力。判斷：分子晶體中一定存在分子間作用力和共價(jià)鍵

化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)（熔沸點(diǎn)、溶解性）分子共價(jià)鍵2.物理性質(zhì)一、分子晶體的概念與性質(zhì)課本78頁思考：結(jié)合熔點(diǎn)數(shù)據(jù)，分析分子晶體有哪些物理特性？為什么?分子晶體熔點(diǎn)較低原因：熔化過程破壞的是分子間作用力，分子間作用力（相比于化學(xué)鍵）較弱。2.物理性質(zhì)一、分子晶體的概念與性質(zhì)(1)較低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。(2)較小的硬度。(3)溶解性符合“相似相溶”規(guī)律。注：

分子晶體熔化時(shí)一般只破壞分子間作用力和氫鍵，不破壞化學(xué)鍵，也有例外，如S8。分子間作用力較弱。極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑。2.物理性質(zhì)一、分子晶體的概念與性質(zhì)思考：分子晶體熔沸點(diǎn)高低如何判斷？①含有分子間氫鍵的分子晶體：熔、沸點(diǎn)反常升高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。②不含氫鍵的分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高，如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。2.物理性質(zhì)一、分子晶體的概念與性質(zhì)思考：CH3OCH3與CH3CH2CH3熔沸點(diǎn)高低？③不含氫鍵的相對分子質(zhì)量接近的分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)不相似，分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高，如CH3OCH3＞CH3CH2CH3。CH3OCH3CH3CH2CH3熔點(diǎn)(℃)-141-187.6沸點(diǎn)(℃)-29.5-42.12.物理性質(zhì)一、分子晶體的概念與性質(zhì)思考：正戊烷、異戊烷、新戊烷熔沸點(diǎn)高低？正戊烷異戊烷新戊烷熔點(diǎn)(℃)-129.7-159.9-16.6沸點(diǎn)(℃)36.0727.99.5④有機(jī)物中的同分異構(gòu)體：支鏈越多，沸點(diǎn)越低，熔點(diǎn)不一定（熔點(diǎn)還與對稱性有關(guān)）。同碳數(shù)的鏈烷烴：支鏈越多，沸點(diǎn)越低。⑤烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物一般隨分子中碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)升高（熔點(diǎn)還與對稱性有關(guān)）。3.常見的分子晶體一、分子晶體的概念與性質(zhì)

只含有分子的晶體稱為分子晶體。(1)非金屬氫化物（共價(jià)化合物）：H2O，NH3，CH4，HX(2)部分非金屬單質(zhì)：O2，S8，P4，C60

、稀有氣體(3)部分非金屬氧化物：CO2，NO2，P4O6，P4O10(4)幾乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4(5)絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體：乙醇，冰醋酸，蔗糖C60干冰二、典型分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子晶體中粒子如何分布？大多數(shù)分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子密堆積原因：范德華力無飽和性和方向性二、典型分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子密堆積與1個(gè)CO2分子距離最近的CO2分子共有____個(gè)干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖12二、典型分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)干冰①每個(gè)晶胞中有_____個(gè)CO2分子，

________個(gè)原子。②每個(gè)CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有_____個(gè)。③干冰在常壓下極易升華，工業(yè)上廣泛用作制冷劑。41212分子密堆積二、典型分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課本80頁二、典型分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課本80頁二、典型分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(2)冰①水分子之間的作用力是_______、__________。氫鍵范德華力4分子非密堆積2氫鍵具有飽和性和方向性②冰中1個(gè)水分子周圍有___個(gè)水分子形成四面體；屬于_______________。③1mol冰中有___mol“氫鍵”。分子非密堆積二、典型分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)思考：水的密度為什么在4℃最大？當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時(shí)，熱運(yùn)動使冰的結(jié)構(gòu)部分解體，水分子間的空隙減小，密度反而增大。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)水的小。超過4℃時(shí)，才由于熱運(yùn)動加劇，分子間距離加大，密度漸漸減小。思考與討論硫化氫和水分子結(jié)構(gòu)相似，但硫化氫晶體中，一個(gè)H2S分子周圍有12個(gè)緊鄰分子，而冰中一個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰分子，為什么？冰中水分子作用力：范德華力、氫鍵H2S分子間作用力：范德華力原因：范德華力無方向性和飽和性

氫鍵有方向性和飽和性二、典型分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)密堆積(2)非密堆積只有范德華力，無分子間氫鍵——分子密堆積。(每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子)若分子間主要為氫鍵——不具有分子密堆積特征。氫鍵具有方向性，使晶體中的空間利率不高，留有相當(dāng)大的空隙（每個(gè)分子周圍緊鄰的分子少于12個(gè)）4.分子晶體的結(jié)構(gòu)特征科學(xué)·技術(shù)·社會估計(jì)全球的海底和冰川底部藏在天然氣氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、硫化氫、稀有氣體水合物中的天然氣，總量超過煤、石油和天然氣等化石燃料的兩倍，是巨大的潛在能源。甲烷水合物1m3固體可釋放164m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）甲烷氣體。甲烷分子占據(jù)了70%-90%的籠穴。天然氣水合物——可燃冰總結(jié)歸納1.分子晶體：由分子構(gòu)成。相鄰分子靠分子間作用力相互吸引。2.分子晶體物理性質(zhì)：低熔沸點(diǎn)、升華、硬度很小等。3.常見分子晶體分類：(1)非金屬氫化物；(2)部分非金屬單質(zhì)；(3)部分非金屬氧化物；(4)幾乎所有的酸(而堿和鹽則是離子晶體)；(5)絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體。4.分子晶體結(jié)構(gòu)特征：(1)只有范德華力，無分子間氫鍵——分子密堆積（每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子，如：C60、干冰、O2)；(2)有分子間氫鍵——不具有分子密堆積特征（如：HF、冰、NH3

）?？偨Y(jié)歸納5.分子晶體的熔沸點(diǎn)比較規(guī)律:(比較分子間作用力)a.分子間作用力越

,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越

;具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常地

。如H2O

H2Te

H2Se

H2S。大高高>>>b.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越

,沸點(diǎn)越

,如SnH4

GeH4

SiH4

CH4。大高>>>c.不含氫鍵的相對分子質(zhì)量接近的分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)不相似，分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高，如CH3OCH3＞CH3CH2CH3d.同分異構(gòu)體,支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低。學(xué)習(xí)檢測1．干冰氣化時(shí)，下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是A．分子內(nèi)共價(jià)鍵B．分子間作用力C．分子間距離D．分子間的氫鍵2.BeCl2熔點(diǎn)較低，易升華，溶于醇和醚，其化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似。由此可推測BeCl2A.熔融態(tài)不導(dǎo)電 B.水溶液呈中性C.熔點(diǎn)比BeBr2高