分子晶體與共價(jià)晶體 課件 【高效課堂+備課精研】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)晶體第1課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1、教學(xué)目標(biāo)1)知道分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能借助分子晶體模型說明分子晶體中的粒子及粒子間的相互作用，以及范德華力與氫鍵對(duì)分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響。2)知道共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)金剛石晶體中碳原子的三維骨架結(jié)構(gòu)，能借助共價(jià)晶體模型說明共價(jià)晶體中粒子間的相互作用。3)能結(jié)合具體實(shí)例，說出分子晶體、共價(jià)晶體的粒子間相互作用與其性質(zhì)(熔點(diǎn)、硬度等)的關(guān)系。教學(xué)目標(biāo)2、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1)重點(diǎn)：分子晶體、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性質(zhì)之間的關(guān)系，氫鍵對(duì)分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響。2)難點(diǎn)：分子晶體、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，氫鍵對(duì)冰的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響。溫故知新晶體中的粒子可以是分子、原子或離子；粒子間的相互作用可以是共價(jià)鍵、離子鍵、金屬鍵或分子間作用力。

根據(jù)晶體中的粒子間的相互作用及排列方式，可把晶體分為分子晶體、共價(jià)晶體、離子晶體和金屬晶體。NaClCu金剛石冰一、分子晶體觀察干冰的晶體結(jié)構(gòu)，填寫下表觀察思考干冰晶體構(gòu)成微粒微粒間作用力分子間分子內(nèi)分子范德華力共價(jià)鍵1、概念：只含分子的晶體稱為分子晶體。一、分子晶體下列晶體中，哪些是分子晶體呢？觀察思考NaCl、H2O、NH3、Si、Cl2、P4、SiO2、CO2、SO3H2SO4、H3PO4、HCl、CH3CH2Br、CH3CH2OH2、典型的分子晶體(1)所有非金屬氫化物：H2O、NH3、CH4、HX等(2)部分非金屬單質(zhì):X2、S8、P4、C60、稀有氣體等

(3)部分非金屬氧化物:CO2、SO3、NO2、P4O10等(4)幾乎所有的酸：H2SO4、HNO3、H3PO4等(5)絕大多數(shù)有機(jī)物：乙醇、乙酸、蔗糖等一、分子晶體觀察思考1、所有的分子晶體內(nèi)部都只有范德華力嗎？2、稀有氣體的晶體是否含有共價(jià)鍵？1、有的分子晶體分子間還存在氫鍵(如冰晶體)2、稀有氣體是單原子分子，不存在共價(jià)鍵一、分子晶體3、分子晶體的物理性質(zhì)觀察思考表3-2某些分子晶體的熔點(diǎn)分子晶體氧氣氮?dú)獍琢姿埸c(diǎn)/℃?218.3?210.144.20分子晶體硫化氫甲烷乙酸尿素熔點(diǎn)/℃?85.6?182.516.7132.7結(jié)合表格和已有知識(shí)，分析分子晶體有哪些物理特性？為什么?(1)分子晶體具有較低的熔點(diǎn)原因：分子晶體熔化時(shí)一般只破壞范德華力、氫鍵，不破壞化學(xué)鍵。范德華力、氫鍵相對(duì)化學(xué)鍵較弱。一、分子晶體3、分子晶體的物理性質(zhì)(1)分子晶體具有較低的熔點(diǎn)(2)分子晶體硬度小(分子間作用力較弱，容易被克服)(3)分子晶體不導(dǎo)電：構(gòu)成分子晶體的微粒都是分子，在熔融狀態(tài)下沒有產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子。

(4)分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規(guī)律一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式——干冰晶體干冰晶胞觀察思考1、每個(gè)干冰晶胞中有____個(gè)CO2分子2、每個(gè)CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有____個(gè)4拓展：等徑圓球的堆積模型將晶體中的微粒(分子、原子、離子)看作剛性小球，在空間中由于相互作用(范德華力、氫鍵、共價(jià)結(jié)合、離子性結(jié)合等)而進(jìn)行堆積。等徑圓球的二維模型等徑圓球的三維模型拓展：等徑圓球的堆積模型非密置層放置密置層放置配位數(shù)：配位數(shù)：123441234566等徑圓球的二維模型拓展：等徑圓球的堆積模型等徑圓球的三維模型(非密置層堆積)簡(jiǎn)單立方堆積晶胞配位數(shù)：6123456拓展：等徑圓球的堆積模型等徑圓球的三維模型(非密置層堆積)體心立方晶胞配位數(shù)：8拓展：等徑圓球的堆積模型等徑圓球的三維模型(密置層堆積)密置層中小球圍成兩種空穴(和)拓展：等徑圓球的堆積模型A層密置層中小球圍成兩種空穴(和)B層密置層只能蓋住其中一種空穴(和)B層蓋住空穴(露出空穴)B層蓋住空穴(露出空穴)拓展：等徑圓球的堆積模型選擇B層蓋住空穴(露出空穴)的AB層繼續(xù)討論第三層與A層對(duì)齊，仍露出空穴。得到…ABA…堆積第三層蓋住A層的露出空穴。得到…ABC…堆積ABACBA配位數(shù)：12一、分子晶體一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式——干冰晶體干冰晶胞觀察思考1、每個(gè)干冰晶胞中有____個(gè)CO2分子2、每個(gè)CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有____個(gè)412分子密堆積一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式密堆積微粒間作用力空間特點(diǎn)舉例范德華力通常每個(gè)分子周圍最多有12個(gè)緊鄰的分子如：C60、干冰、I2、O2C60的晶胞一、分子晶體冰晶體中，每個(gè)水分子周圍有多少個(gè)緊鄰的水分子？和干冰晶體一樣嗎？若不一樣，可能的原因是什么？觀察思考冰的結(jié)構(gòu)1234(1)每個(gè)H2O周圍只有4個(gè)緊鄰的H2O(2)因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵，氫鍵具有方向性，每個(gè)H2O都與4個(gè)相鄰的H2O相互吸引，構(gòu)成四面體，屬于非密堆積。一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式非密堆積密堆積微粒間作用力空間特點(diǎn)舉例范德華力通常每個(gè)分子周圍最多有12個(gè)緊鄰的分子如：C60、干冰、I2、O2范德華力、氫鍵每個(gè)分子周圍緊鄰的分子數(shù)小于12如：HF、NH3、冰一、分子晶體冰晶體中1molH2O最多有______mol氫鍵觀察思考冰的結(jié)構(gòu)12342一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式——冰晶體(非密堆積)觀察思考冬季河水結(jié)冰后，冰塊往往浮在水面，為什么冰的密度比水小呢？冰的結(jié)構(gòu)冰融化，分子間的空隙減小由于氫鍵的方向性，使冰晶體中每個(gè)H2O與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰H2O相互吸引，形成空隙較大的網(wǎng)狀體。冰融化后，分子間的空隙減小。所以冰的密度比水小，冰會(huì)浮在水面上。一、分子晶體4、分子晶體的微粒堆積方式——冰晶體(非密堆積)觀察思考為什么水在4℃時(shí)的密度最大？大量氫鍵非密堆積空隙大密度小氫鍵減少部分解體空隙減小密度增大熱運(yùn)動(dòng)加劇分子間距加大密度減小冰水約4℃水超過4℃一、分子晶體思考討論

硫化氫和水分子結(jié)構(gòu)相似，但硫化氫晶體中，一個(gè)硫化氫分子周圍有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？

硫化氫晶體中分子之間只有范德華力，范德華力無飽和性與方向性，能夠形成分子密堆積。因此，一個(gè)硫化氫分子周圍有12分緊鄰分子。

而冰晶體中水分子間存在氫鍵，氫鍵具有方向性，這迫使在四面體中心的每個(gè)水分子與四面體頂角方向的四個(gè)相鄰水分子形成氫鍵。因此，冰中一個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰分子。課堂檢測(cè)練、一種甲烷水合物晶體中，平均每46個(gè)分子構(gòu)成8個(gè)水分子籠，每個(gè)水分子籠可容納1個(gè)甲烷分子或水分