化学人教版（2019）选择性必修2 3.2.1分子晶体（共26张ppt）

(共26张PPT)
第二节
分子晶体与共价晶体
雪花
食盐
钻石
通过前面对于晶体与非晶体的学习，
我们知道：雪花、食盐、金刚石以及铜都是晶体；
那么，这些晶体有什么不同呢？构成粒子？粒子间作用力？
一、晶体的分类
晶体类型 分子晶体 共价晶体 离子晶体 金属晶体
构成粒子
粒子间作用力
典型例子
分子
原子
阴、阳离子
阳离子、电子
范德华力
共价键
离子键
金属键
CO2、H2O
金刚石、SiO2
NaCl、CaO
Cu、Fe
一、分子晶体
碘(I2)
干冰(CO2)
碳60(C60)
冰(H2O)
只含分子的晶体叫做分子晶体。
1.构成粒子：
分子
2. 相互作用力：
分子间：
分子内：
分子间作用力
范德华力
氢键
共价键(稀有气体除外)
3.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
例外：金刚石、晶体硅等
③部分非金属氧化物: CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10
例外：SiO2等
④稀有气体为单原子分子，固态时为分子晶体
⑤几乎所有的酸：H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等
⑥绝大多数有机物：乙醇、冰醋酸、蔗糖、蛋白质、尿素等
→下列晶体是否属于分子晶体？
√
√
√
√
√
╳
╳
H2S、O2、 SO2、 H2SO4、乙醇、 He、 NaCl、Cu、SiO2、C(金刚石)
√
╳
╳
二、分子晶体的性质
P78 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
1.熔点较低
熔化时：一般只破坏范德华力、氢键（作用力较弱），不破坏化学键。
滑冰时，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？
2.硬度小
分子间作用力较弱，容易被克服
构成分子晶体的微粒是分子，没有产生自由移动的离子。
酒精
3.本身不导电
三.分子晶体的结构特征
在分子晶体中，分子间的作用力不同时会对其结构产生什么影响呢？
干冰
(CO2)
冰
(H2O)
范德华力
氢键
分子抽象成质点
面心立方最密堆积
→分析干冰晶体结构中每个CO2分子周围距离最近紧密相邻的CO2分子共有 个？
分子抽象成质点
干冰的晶胞
面心立方最密堆积
→分析干冰晶体结构中每个CO2分子周围距离最近紧密相邻的CO2分子共有 个？
分子抽象成质点
干冰的晶胞
面心立方最密堆积
x
y
z
a
0
1
→分析干冰晶体结构中每个CO2分子周围距离最近紧密相邻的CO2分子共有 个？
分子抽象成质点
干冰的晶胞
面心立方最密堆积
x
y
z
a
4
1
2
3
→分析干冰晶体结构中每个CO2分子周围距离最近紧密相邻的CO2分子共有 个？
分子抽象成质点
干冰的晶胞
面心立方最密堆积
x
y
z
a
1
2
3
4
→分析干冰晶体结构中每个CO2分子周围距离最近紧密相邻的CO2分子共有 个？
分子抽象成质点
干冰的晶胞
面心立方最密堆积
x
y
z
a
1
2
3
4
12
三.分子晶体的结构特征
①干冰中的CO2分子间只存在 ，不存在 。
②干冰晶胞是一种面心立方结构，每个晶胞中均摊 个CO2分子
③每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为 个。
4
12
范德华力
氢键
1：干冰晶体的结构特征
只存在范德华力，分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子
干冰可用作舞台烟雾特效
三.分子晶体的结构特征
2：冰晶体的结构特征
冰
(H2O)
氢键：0.177nm
每个H2O周围紧密相邻的H2O只有4个
非密堆积
冰(H2O)
尽管氢键比共价键弱得多，不属于化学键，却跟共价键一样具有方向性，即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引。
2：冰晶体的结构特征
①水分子之间的作用力有范德华力、氢键，且主要是氢键。
②由于氢键具有方向性，
使四面体中心的每个水分子与4个相邻的水分子相互吸引。
③水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成 2 mol“氢键”
冰的硬度和干冰相似，而熔点比干冰的熔点高得多。
结合冰的结构解释，为何水凝结成冰后密度减小？
→氢键具有方向性，迫使在四面体中心的水分子与位于四面体顶角的四个水分子吸引，水分子间留有相当大的空隙，空间利用率低，密度减小。
→当冰刚刚融化成液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大，超过4℃时，由于热运动加剧，分子间距离加大，密度逐渐减小。所以4℃时水的密度最大。
为什么水在4℃时的密度最大？
冰融化，分子间空隙减小
总结：分子晶体的结构特征
①分子间只有范德华力
→分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子）
如：C60、干冰 、O2
→分子非密堆积（每个分子周围紧邻的分子少于12个）
②分子间存在氢键
如：HF 、NH3、冰。
③分子晶体中存在单个分子，化学式代表真实的分子组成。
为什么干冰的熔沸点比冰低，而密度却比冰大？
由于干冰中的CO2之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻分子，∴密度比冰的高。
冰存在分子间氢键，CO2之间只存在范德华力，∴ 干冰的熔沸点比冰低。
干冰：密堆积
冰：非密堆积
1.下列属于分子晶体的一组物质是( )
A. CaO、NO、CO B. CCl4、H2O、He
C. CO2、SO2、NaCl D. CH4、O2、Na2O
B
2.下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是( )
①HCl　②HBr　③HI　④CO　⑤N2　⑥H2
A. ①②③④⑤⑥
B. ③②①⑤④⑥
C. ③②①④⑤⑥
D. ⑥⑤④③②①
C
3.干冰熔点很低是由于( )
A. CO2是非极性分子 B. C==O的键能很小
C. CO2化学性质不活泼 D. CO2分子间的作用力较弱
D