化学人教版（2019）选择性必修2 3.2.1分子晶体（共21张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修2 3.2.1分子晶体（共21张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-04-24 11:52:08 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
网
科
学
第二节 分子晶体与共价晶体
3.2.1 分子晶体
第三章 晶体结构与性质
观察下图，找出干冰、I2 两种晶体结构的共同点
干冰的晶体结构 I2 的晶体结构
1.借助分子晶体模型认识晶体的结构特点。
2.能从范德华力、氢键的角度分析、理解分子晶体的物理性质。
3.学会比较晶体的熔、沸点。
【学习目标】
【问题导学】
快速阅读课本P78-P79，思考并回答下列问题：
构成微粒：
微粒内作用：
微粒间作用：
晶胞中分子位置：
【点拨精讲】
一、分子晶体
1、分子晶体的概念
只含分子的晶体称为分子晶体。
1.所有非金属氢化物：H2S， CH4 ， NH3等；
2.部分非金属单质：O2， N2 ，白磷等；
3.部分非金属氧化物：CO2，NO2，P4O6 等；
4.几乎所有的酸；
5.绝大多数有机物。
2、典型的分子晶体：
下表列出了一些分子晶体的熔点，请根据表中数据分析：分子晶体的熔点有什么特点？
分子晶体 氧气 氮气 白磷
熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2
分子晶体 硫化氢 甲烷 乙酸
熔点/℃ -85.6 -182 16.6
熔点较低；
分子晶体熔化时一般只破坏范德华力、氢键，不破坏化学键。范德华力、氢键相对化学键较弱。
3、分子晶体的物理特性
为什么分子晶体的熔点比较低呢？
溜冰时，冰面上常常容易留下划痕，这说明冰晶体的硬度较大还是较小？
原因：分子间作用力较弱，容易被克服
思考交流
3、分子晶体的物理特性
分子晶体（如冰晶体）一般硬度比较小，如何从结构的角度进行解释呢？
说明冰晶体的硬度小
构成分子晶体的微粒都是分子，熔融时没有产生自由移动的离子，因此分子晶体一般不导电。
分子晶体（如乙醇）一般都是绝缘体，熔融状态下也不导电。从结构的角度又应该如何解释呢？
思考交流
3、分子晶体的物理特性
熔沸点低
硬度小
不导电
溶解性——“相似相溶”
3、分子晶体的物理特性
干冰晶胞
1) 上图中，每个干冰晶胞中有多少个CO2分子？
4
4、分子晶体的微粒堆积方式——干冰晶体
2) 在干冰晶体中，每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有多少个？
干冰晶体
每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个。
4、分子晶体的微粒堆积方式——干冰晶体
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。
冰晶体中，每个水分子周围有多少个紧邻的水分子？和干冰晶体一样吗？若不一样，可能的原因是什么？
在冰晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。因为水分子间存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子都与4个相邻的水分子相互吸引，构成四面体，属于非密堆积。
观察思考
冰的结构
冰的结构
4、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
冰晶体中1 mol H2O最多有多少mol 氢键？
观察思考
冰晶体中，每个水分子与其它4个水分子形成氢键，每个氢键由2个水分子均摊，故4×1/2＝2，每个水分子平均形成2个氢键。即冰晶体1 mol H2O中最多含有2 mol氢键。
1
2
3
4
4、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
冬季河水结冰后，冰块往往浮在水面，为什么冰的密度比水小呢？
4、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
由于氢键的方向性，使冰晶体中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，形成空隙较大的网状体。冰融化后，分子间的空隙减小。所以冰的密度比水小，结的冰会浮在水面上。
4、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
4、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
（1）0-4℃时，温度升高，热运动使缔合水分子的部分氢键断裂，分子间空隙减小，密度增大；
水的密度随温度变化的曲线如下图所示。0-4℃，水的密度随温度的升高而增大。超过4℃，水的密度随温度的升高而减小。为什么会这样呢
资料卡片
（2）超过4℃时，温度升高，水分子热运动速度加快，使得分子的平均距离加大，密度减小。
4、分子晶体的微粒堆积方式
微粒间作用力 _________ _______________
微粒堆积方式 _________ _______________
举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰
范德华力
范德华力和氢键
密堆积
非密堆积
硫化氢和水分子结构相似，但硫化氢晶体中，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？
硫化氢晶体中分子之间只有范德华力，范德华力无饱和性与方向性，能够形成分子密堆积。因此，一个硫化氢分子周围有12分紧邻分子。
而冰晶体中水分子间存在氢键，氢键具有方向性，这迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子形成氢键。因此，冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子。
思考讨论
4、分子晶体的微粒堆积方式
20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体——可燃冰。
科学 技术 社会 P80
天然气水合物—一种潜在的能源
2017年5月18日，我国南海神狐海域天然气水合物试采实现连续超过7天稳定产气。
分子晶体
一、概念
组成微粒及微粒间相互作用
二、典型的分子晶体
三、物理特性
四、微粒堆积方式
1.只有范德华力，无分子间氢键——密堆积
2.有分子间氢键——非密堆积
【课堂小结】
1.下列关于分子晶体的说法正确的是 （ ）
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. 晶体的熔、沸点一般较高
【当堂检测】
2．下列性质适合于分子晶体的是 ( )
①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液导电
②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液导电
③能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6 ℃
④熔点97.81 ℃，质软、导电，密度为0.97 g·cm－3
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
3．下列各组物质都属于分子晶体的是 （ ）
A．碘、二氧化碳、白磷、C60
B．NaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硫
C．SO2、金刚石、N2、铜
D．醋酸、甲烷、石墨、氧化钠
4.下列说法正确的是（ ）
A. 范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使
水分子发生缔合
B. H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的
C. 冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶4D. 氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大
5.干冰晶体的晶胞是一种面心立方结构，如图所示，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的中心又各占据1个CO2分子，在每个CO2周围距离a(其中a为立方体棱长)的CO2有
A．4个 B．8个
C．12个 D．6个
网
科
学
第二节 分子晶体与共价晶体
3.2.1 分子晶体
第三章 晶体结构与性质
观察下图，找出干冰、I2 两种晶体结构的共同点
干冰的晶体结构 I2 的晶体结构
1.借助分子晶体模型认识晶体的结构特点。
2.能从范德华力、氢键的角度分析、理解分子晶体的物理性质。
3.学会比较晶体的熔、沸点。
【学习目标】
【问题导学】
快速阅读课本P78-P79，思考并回答下列问题：
构成微粒：
微粒内作用：
微粒间作用：
晶胞中分子位置：
【点拨精讲】
一、分子晶体
1、分子晶体的概念
只含分子的晶体称为分子晶体。
1.所有非金属氢化物：H2S， CH4 ， NH3等；
2.部分非金属单质：O2， N2 ，白磷等；
3.部分非金属氧化物：CO2，NO2，P4O6 等；
4.几乎所有的酸；
5.绝大多数有机物。
2、典型的分子晶体：
下表列出了一些分子晶体的熔点，请根据表中数据分析：分子晶体的熔点有什么特点？
分子晶体 氧气 氮气 白磷
熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2
分子晶体 硫化氢 甲烷 乙酸
熔点/℃ -85.6 -182 16.6
熔点较低；
分子晶体熔化时一般只破坏范德华力、氢键，不破坏化学键。范德华力、氢键相对化学键较弱。
3、分子晶体的物理特性
为什么分子晶体的熔点比较低呢？
溜冰时，冰面上常常容易留下划痕，这说明冰晶体的硬度较大还是较小？
原因：分子间作用力较弱，容易被克服
思考交流
3、分子晶体的物理特性
分子晶体（如冰晶体）一般硬度比较小，如何从结构的角度进行解释呢？
说明冰晶体的硬度小
构成分子晶体的微粒都是分子，熔融时没有产生自由移动的离子，因此分子晶体一般不导电。
分子晶体（如乙醇）一般都是绝缘体，熔融状态下也不导电。从结构的角度又应该如何解释呢？
思考交流
3、分子晶体的物理特性
熔沸点低
硬度小
不导电
溶解性——“相似相溶”
3、分子晶体的物理特性
干冰晶胞
1) 上图中，每个干冰晶胞中有多少个CO2分子？
4
4、分子晶体的微粒堆积方式——干冰晶体
2) 在干冰晶体中，每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有多少个？
干冰晶体
每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个。
4、分子晶体的微粒堆积方式——干冰晶体
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。
冰晶体中，每个水分子周围有多少个紧邻的水分子？和干冰晶体一样吗？若不一样，可能的原因是什么？
在冰晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。因为水分子间存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子都与4个相邻的水分子相互吸引，构成四面体，属于非密堆积。
观察思考
冰的结构
冰的结构
4、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
冰晶体中1 mol H2O最多有多少mol 氢键？
观察思考
冰晶体中，每个水分子与其它4个水分子形成氢键，每个氢键由2个水分子均摊，故4×1/2＝2，每个水分子平均形成2个氢键。即冰晶体1 mol H2O中最多含有2 mol氢键。
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4、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
冬季河水结冰后，冰块往往浮在水面，为什么冰的密度比水小呢？
4、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
由于氢键的方向性，使冰晶体中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，形成空隙较大的网状体。冰融化后，分子间的空隙减小。所以冰的密度比水小，结的冰会浮在水面上。
4、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
4、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
（1）0-4℃时，温度升高，热运动使缔合水分子的部分氢键断裂，分子间空隙减小，密度增大；
水的密度随温度变化的曲线如下图所示。0-4℃，水的密度随温度的升高而增大。超过4℃，水的密度随温度的升高而减小。为什么会这样呢
资料卡片
（2）超过4℃时，温度升高，水分子热运动速度加快，使得分子的平均距离加大，密度减小。
4、分子晶体的微粒堆积方式
微粒间作用力 _________ _______________
微粒堆积方式 _________ _______________
举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰
范德华力
范德华力和氢键
密堆积
非密堆积
硫化氢和水分子结构相似，但硫化氢晶体中，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？
硫化氢晶体中分子之间只有范德华力，范德华力无饱和性与方向性，能够形成分子密堆积。因此，一个硫化氢分子周围有12分紧邻分子。
而冰晶体中水分子间存在氢键，氢键具有方向性，这迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子形成氢键。因此，冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子。
思考讨论
4、分子晶体的微粒堆积方式
20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体——可燃冰。
科学 技术 社会 P80
天然气水合物—一种潜在的能源
2017年5月18日，我国南海神狐海域天然气水合物试采实现连续超过7天稳定产气。
分子晶体
一、概念
组成微粒及微粒间相互作用
二、典型的分子晶体
三、物理特性
四、微粒堆积方式
1.只有范德华力，无分子间氢键——密堆积
2.有分子间氢键——非密堆积
【课堂小结】
1.下列关于分子晶体的说法正确的是 （ ）
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. 晶体的熔、沸点一般较高
【当堂检测】
2．下列性质适合于分子晶体的是 ( )
①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液导电
②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液导电
③能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6 ℃
④熔点97.81 ℃，质软、导电，密度为0.97 g·cm－3
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
3．下列各组物质都属于分子晶体的是 （ ）
A．碘、二氧化碳、白磷、C60
B．NaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硫
C．SO2、金刚石、N2、铜
D．醋酸、甲烷、石墨、氧化钠
4.下列说法正确的是（ ）
A. 范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使
水分子发生缔合
B. H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的
C. 冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶4D. 氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大
5.干冰晶体的晶胞是一种面心立方结构，如图所示，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的中心又各占据1个CO2分子，在每个CO2周围距离a(其中a为立方体棱长)的CO2有
A．4个 B．8个
C．12个 D．6个