化学人教版（2019）选择性必修2 3.2.1分子晶体（共24张ppt）

(共24张PPT)
第三章 晶体结构与性质
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
思考与讨论：观察晶胞结构，从组成粒子和粒子间作用力的角度分析，二者结构的共同特点是什么？
碘（I2） 干冰（CO2）
组成微粒：分子
粒子间作用：分子间作用力
一、分子晶体
1、定义：只含分子的晶体叫做分子晶体。
在分子晶体中，相邻分子靠分子间作用力相互吸引。
构成粒子
分子晶体
分子
粒子间的作用力
分子间作用力
分子内各原子间的作用力
共价键
稀有气体形成的晶体除外
稀有气体是单原子分子
2、典型的分子晶体：
①所有非金属氢化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX
②部分非金属单质：X2，O2，H2， S8，P4， C60，稀有气体
③部分非金属氧化物: CO2， SO2， P4O6， P4O10
④几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4
⑤绝大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖
一、分子晶体
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
思考：观察下述物质,能发现什么规律
3、分子晶体的物理性质：
①较低的熔点和沸点。
②较小的硬度（多数分子晶体在常温时为气态或液态）。
③不导电，在固态和熔融状态都不导电，部分溶于水（如酸）导电。
④溶解性符合相似相溶的规律。
原因：分子晶体熔化或气化时破坏的是分子间作用力，而分子间作用力很弱。
一、分子晶体
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
4、分子晶体熔、沸点高低的判断
②组成和结构相似，分子间只有范德华力的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。如：CO2是气态，CS2是固态。
③相对分子质量相近，极性分子形成的分子晶体比非极性分子形成的分子晶体的熔、沸点高，如CO>N2
①主要以氢键作用形成的分子晶体，比一般的分子晶体的熔、沸点高。
如H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3 。
一、分子晶体
④在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔、沸点越低。
1、下列分子晶体的溶、沸点高低正确的是（ ）
A、Cl2＞I2
B、CCl4 ＞ SiCl4
C、CH3CH2OH ＞ CH3CH3
D、C(CH3)4 ＞ CH3CH2CH2CH2CH3
C
2、下列晶体由原子构成，且属于分子晶体的是（ ）
A、固态氢 B、固态氦
C、磷 D、三氧化硫
B
为什么冰的体积反而比水的大？为什么水在4℃时的密度最大？
【思考与讨论】
1、冰的结构
二、两种典型的分子晶体
①水分子间的作用力主要是氢键，也有范德华力。
②由于氢键具有方向性,使四面体中心的水分子与顶点的4个相邻的水分子相互吸引。这一排列使得晶体中分子的空间利用率降低，留有相当大的空隙，因而冰的密度比水的小。
③当冰刚刚融化时，热运动使冰的结构部分解体，水分之间的空隙减小，密度反而增大，超过4℃时，由于热运动加剧，分子间的间距增大，密度渐渐减小。
二、两种典型的分子晶体
2、干冰的结构
干冰中的CO2分子间只存在范德华力，不存在氢键。熔点比冰低得多，常压下极易升华。
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。
每个晶胞中有4个CO2分子，12个原子。
思考：每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有多少个？
（与CO2分子等距离且最近的CO2分子共有12个 ）
分子密堆积：如果分子间作用力只是范德华力(无分子间氢键)，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。如：C60、干冰 、I2、O2。
碳60的晶胞
碘晶体晶胞
3、分子晶体的结构特征
分子密堆积 分子非密堆积
微粒间作用力
空间 特点
性质特点
通常每个分子周围有12个紧邻的分子
每个分子周围紧邻的分子
数小于12个，空间利用率低
范德华力
范德华力和氢键
熔、沸点低，密度大
熔、沸点高，密度小
二、两种典型的分子晶体
1、下列关于冰和干冰的描述正确的是（ ）
①熔点：冰＜干冰； ②密度：冰＜干冰
③晶体中分子间的作用力类型相同；
④晶体的空间利用率：冰＜干冰
A、①③
B、②④
C、①④
D、②③
B
4、分子晶体的判断方法
①依据物质的类别判断
组成分子晶体的粒子是分子，粒子间作用是分子间作用力。
分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电，部分溶于水（如酸）导电。
部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体都是分子晶体。
②依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断
③依据物质的性质判断
分子晶体的定义
分子晶体
典型的分子晶体
分子晶体的物理性质
分子晶体的结构特征
分子晶体的判断方法
分子晶体熔沸点高低的判断
1．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是(　　)
A．NH3、P4、Cu 　
B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、SiO2、P2O5
D．CCl4、H2O、Na2O2
B
【课堂练习】
2．下列有关分子晶体的说法中一定正确的( 　)
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．其结构一定为分子密堆积
B　
3．(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　⑥CO________N2
(2)已知AlCl3的熔点为190 ℃(2.02×105 Pa)，但它在180 ℃即开始升华。请回答：①AlCl3固体是________晶体。
②设计一个可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是_______________________________________。
<
<
>
>
>
>
分子
在熔融状态下，试验其是否导电，若不导电是共价化合物，若导电是离子化合物.
大本练习册P68
易错辨析1
(1)分子晶体中一定含有分子间作用力,不一定含有化学键。(　　)
(2)分子晶体熔化时,只破坏分子间作用力,不破坏共价键。(　　)
(3)冰融化和干冰升华破坏的作用力完全相同。(　　)
提示 干冰升华只破坏范德华力,而冰融化除破坏范德华力外,还破坏氢键。
(4)干冰晶体中只存在范德华力不存在氢键,一个分子周围有12个紧邻分子。
(　　)
(5)冰晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的分子,1 mol冰中含有1 mol氢键。(　　)
√
√
×
√
×
大本练习册P70
1.下列有关分子晶体的说法一定正确的是(　　)
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.分子晶体一定采取分子密堆积方式
B
2.下列物质在室温下均是分子晶体的是(　　)
A.H2O、CH4、HF B.红磷、硫、碘
C.CO2、SO2、NO2 D.H2SO4、CH3CH2OH、HCHO
B
大本练习册P70
3.下列有关冰和干冰的叙述不正确的是(　　)
A.干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体
B.冰晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的水分子
C.干冰比冰的熔点低得多,常压下易升华
D.干冰中CO2分子间只存在范德华力,不存在氢键,一个分子周围有12个紧邻的分子
A
大本练习册P71
4.下列物质按熔、沸点由高到低顺序排列,正确的一组是(　　)
A.HF、HCl、HBr、HI
B.F2、Cl2、Br2、I2
C.H2O、H2S、H2Se、H2Te
D.CI4、CBr4、CCl4、CF4
D
大本练习册P70
5.下列性质符合分子晶体性质的是(　　)
A.熔点为1 070 ℃,易溶于水,水溶液导电
B.熔点为3 500 ℃,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂
C.能溶于CS2,熔点为113 ℃,沸点为445 ℃
D.熔点为97.81 ℃,质软,导电,密度为0.97 g·cm-3
C