3.2 分子晶体与共价晶体 课件 人教版（2019）高中化学选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.2 分子晶体与共价晶体 课件 人教版（2019）高中化学选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-11-28 20:21:11 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第二节 分子晶体与共价晶体
教学目标
1.了解分子晶体的结构特点。
2.知道共价晶体的结构特点。
3.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。
教学目录
1.分子晶体
2.共价晶体
分子晶体
情境课堂
情境课堂
这些固体是晶体吗
探索新知
分子晶体的概念：只含分子的晶体叫做分子晶体。如：I2、H2O、NH3、H3PO4、萘等在固态时都是分子晶体。
构成分子晶体的微粒是分子，分子晶体中相邻分子间靠分子间作用力相互吸引，而分子内各原子间通常以共价键结合。
常见的分子晶体：1.所有非金属氢化物：如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等
2.部分非金属单质：如卤素、氧气、硫、氮气、白磷等
3.部分非金属氧化物：如CO2、P4O6、P4O10、SO2等
4.几乎所有的酸：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等
5.绝大多数有机物：如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等
探索新知
分子晶体 氧气 氮气 白磷 水 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素
熔点/ ℃ -218.3 -210.1 44.2 0 -85.6 -182 16.6 132.7
观察上述物质，能发现什么规律吗
探索新知
分子晶体的特性
1. 分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。
2. 分子晶体不导电。
3. 分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律，即极性分子易溶于极
性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。
探索新知
分子晶体 氧气 氮气 白磷 水 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素
熔点/ ℃ -218.3 -210.1 44.2 0 -85.6 -182 16.6 132.7
水的相对分子质量比硫化氢小，为什么熔点却比硫化氢高呢
因为水分子间存在氢键
探索新知
二氧化碳分子晶体的结构有什么特点吗？
探索新知
大多数分子晶体中，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。
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。每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有12个。
探索新知
非密堆积
若分子间的主要作用力是氢键，由于氢键具有方向性，使得晶体中分子的空间利用率降低，留有相当大的空隙，这种晶体不具有分子密堆积特征，如HF、NH3、冰。
共价晶体
探索新知
所有原子都以共价键相互结合形成三维的 立体网状结构的晶体叫共价晶体。
探索新知
共价晶体是由原子构成的，微粒间的作用力是共价键，气化或熔化时破坏的作用力为共价键。
常见的共价晶体
1. 某些单质：如硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）和锡（Sn）等
2. 某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)及氮化硅(Si3N4)等
3. 极少数金属氧化物，如刚玉(Al2O3)
探索新知
共价晶体的物理性质
1.熔点很高。共价晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化就
要克服共价键，需要很高的能量。
2.硬度很大。
3.一般不导电，但晶体硅是半导体。
4. 难溶于一般溶剂
思考探究一
金刚石晶体结构分析
在晶体中每个碳原子以4个共价单键与相邻的 个碳原子相结合，成为正四面体。晶体中C一C一C夹角为109°28'，碳原子采取了sp3杂化。最小环上有6个碳原子。晶体中碳原子个数与C-C键数之比为1:2 。
思考探究二
二氧化硅晶体结构分析
每个硅原子与相邻的4个氧原子以共价键相结合构成正四面体结构，硅原子在正四面体的中心，4个氧原子在正四面体的4个顶点。每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与2个Si原子成键，最小的环是12元环。每个最小的环实际拥有的硅原子为6×1/12=1/2，氧原子数为6×1/6=1。1mol SiO2晶体中含Si-O键数目为4NA，在SiO2晶体中Si、O原子均采取sp3杂化。
深度剖析
判断共价晶体和分子晶体的方法
依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力判断：组成共价晶体的粒子是原子，粒子间的作用力是共价键；组成分子晶体的粒子是分子，粒子间的的作用力是分子间作用力。
依据晶体的熔点判断： 共价晶体的熔沸点高，常在1000℃以上；分子晶体的熔、沸点低，常在数百摄氏度以下。
依据物质的状态判断： 一般常温常压下，呈气态或液态的单质与化合物，在固态时属于分子晶体。
依据物质的挥发性判断： 一般易挥发的物质呈固态时都属于分子晶体。
深度剖析
分子晶体、共价晶体的熔、沸点比较
不同类型的晶体熔、沸点：原子晶体>分子晶体。
同一类型的晶体熔、沸点：
分子晶体——
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；非金属氢化物分子间含有氢键的分子晶体，熔、沸点比同族元素的氢化物反常得高。如H2O>H2Te>H2Se> H2S。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高。如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。
深度剖析
④同分异构体的支链越多，熔、沸点越低。
⑤ 烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子里碳原子的增加，熔、沸点升高。
共价晶体——
①晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键长和键能。键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔、沸点越高。
②若没有告知键长或键能数据时，可比较原子半径的大小。一般原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。如比较金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点高低：原子半径：C熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。
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第二节 分子晶体与共价晶体
教学目标
1.了解分子晶体的结构特点。
2.知道共价晶体的结构特点。
3.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。
教学目录
1.分子晶体
2.共价晶体
分子晶体
情境课堂
情境课堂
这些固体是晶体吗
探索新知
分子晶体的概念：只含分子的晶体叫做分子晶体。如：I2、H2O、NH3、H3PO4、萘等在固态时都是分子晶体。
构成分子晶体的微粒是分子，分子晶体中相邻分子间靠分子间作用力相互吸引，而分子内各原子间通常以共价键结合。
常见的分子晶体：1.所有非金属氢化物：如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等
2.部分非金属单质：如卤素、氧气、硫、氮气、白磷等
3.部分非金属氧化物：如CO2、P4O6、P4O10、SO2等
4.几乎所有的酸：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等
5.绝大多数有机物：如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等
探索新知
分子晶体 氧气 氮气 白磷 水 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素
熔点/ ℃ -218.3 -210.1 44.2 0 -85.6 -182 16.6 132.7
观察上述物质，能发现什么规律吗
探索新知
分子晶体的特性
1. 分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。
2. 分子晶体不导电。
3. 分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律，即极性分子易溶于极
性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。
探索新知
分子晶体 氧气 氮气 白磷 水 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素
熔点/ ℃ -218.3 -210.1 44.2 0 -85.6 -182 16.6 132.7
水的相对分子质量比硫化氢小，为什么熔点却比硫化氢高呢
因为水分子间存在氢键
探索新知
二氧化碳分子晶体的结构有什么特点吗？
探索新知
大多数分子晶体中，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。
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。每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有12个。
探索新知
非密堆积
若分子间的主要作用力是氢键，由于氢键具有方向性，使得晶体中分子的空间利用率降低，留有相当大的空隙，这种晶体不具有分子密堆积特征，如HF、NH3、冰。
共价晶体
探索新知
所有原子都以共价键相互结合形成三维的 立体网状结构的晶体叫共价晶体。
探索新知
共价晶体是由原子构成的，微粒间的作用力是共价键，气化或熔化时破坏的作用力为共价键。
常见的共价晶体
1. 某些单质：如硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）和锡（Sn）等
2. 某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)及氮化硅(Si3N4)等
3. 极少数金属氧化物，如刚玉(Al2O3)
探索新知
共价晶体的物理性质
1.熔点很高。共价晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化就
要克服共价键，需要很高的能量。
2.硬度很大。
3.一般不导电，但晶体硅是半导体。
4. 难溶于一般溶剂
思考探究一
金刚石晶体结构分析
在晶体中每个碳原子以4个共价单键与相邻的 个碳原子相结合，成为正四面体。晶体中C一C一C夹角为109°28'，碳原子采取了sp3杂化。最小环上有6个碳原子。晶体中碳原子个数与C-C键数之比为1:2 。
思考探究二
二氧化硅晶体结构分析
每个硅原子与相邻的4个氧原子以共价键相结合构成正四面体结构，硅原子在正四面体的中心，4个氧原子在正四面体的4个顶点。每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与2个Si原子成键，最小的环是12元环。每个最小的环实际拥有的硅原子为6×1/12=1/2，氧原子数为6×1/6=1。1mol SiO2晶体中含Si-O键数目为4NA，在SiO2晶体中Si、O原子均采取sp3杂化。
深度剖析
判断共价晶体和分子晶体的方法
依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力判断：组成共价晶体的粒子是原子，粒子间的作用力是共价键；组成分子晶体的粒子是分子，粒子间的的作用力是分子间作用力。
依据晶体的熔点判断： 共价晶体的熔沸点高，常在1000℃以上；分子晶体的熔、沸点低，常在数百摄氏度以下。
依据物质的状态判断： 一般常温常压下，呈气态或液态的单质与化合物，在固态时属于分子晶体。
依据物质的挥发性判断： 一般易挥发的物质呈固态时都属于分子晶体。
深度剖析
分子晶体、共价晶体的熔、沸点比较
不同类型的晶体熔、沸点：原子晶体>分子晶体。
同一类型的晶体熔、沸点：
分子晶体——
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；非金属氢化物分子间含有氢键的分子晶体，熔、沸点比同族元素的氢化物反常得高。如H2O>H2Te>H2Se> H2S。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高。如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。
深度剖析
④同分异构体的支链越多，熔、沸点越低。
⑤ 烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子里碳原子的增加，熔、沸点升高。
共价晶体——
①晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键长和键能。键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔、沸点越高。
②若没有告知键长或键能数据时，可比较原子半径的大小。一般原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。如比较金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点高低：原子半径：C
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