分子晶體+課件2024-2025學(xué)年高二化學(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)分子晶體與原子晶體

第1課時(shí)分子晶體一、分子晶體1.定義：只含有分子的晶體。以分子間作用力結(jié)合成的晶體。構(gòu)成粒子分子晶體分子分子間分子間作用力分子內(nèi)各原子間共價(jià)鍵(稀有氣體除外)注意：1.并非所有的分子晶體中都含共價(jià)鍵，如稀有氣體；2.分子晶體構(gòu)成微粒是分子，化學(xué)式就是分子式。2.常見(jiàn)分子晶體(1)所有非金屬氫化物

H2O，H2S，NH3，CH4，HX等(2)部分非金屬單質(zhì)

X2，O2，H2，S8，P4，C60

，稀有氣體等(金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼除外)(3)部分非金屬氧化物

CO2，SO2，NO2，P4O6，P4O10(SiO2除外)(4)幾乎所有的酸

H2SO4，HNO3，H3PO4(5)絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體

乙醇，冰醋酸，蔗糖【課堂練習(xí)】

1.下列有關(guān)分子晶體的說(shuō)法正確的是()A.分子內(nèi)均存在共價(jià)鍵B.分子間一定存在范德華力C.分子間一定存在氫鍵D.其結(jié)構(gòu)一定為分子密堆積2.下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體化合物的是()A.NH3、P4、C10H8B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、He、P2O5D.CCl4、H2O、Na2O2BB教材P78表3-2，分析分子晶體的熔點(diǎn)有什么特點(diǎn)？嘗試分析一下原因。熔點(diǎn)較低分子晶體熔化時(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。二、分子晶體的物理特性

1.共性

①較低的熔沸點(diǎn)（一般＜300℃）

②較小的硬度和密度，易熔化、揮發(fā)和升華

③一般不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電

④溶解性與溶質(zhì)、溶劑的分子的極性相關(guān)——相似相溶

注意:分子晶體熔化時(shí)一般只破壞分子間作用力和氫鍵，不破壞化學(xué)鍵，也有例外，如S8原因：分子間作用力很弱2.分子晶體熔、沸點(diǎn)的變化規(guī)律

①能形成分子間氫鍵則熔沸點(diǎn)高，形成的氫鍵越多，沸點(diǎn)越高

如H2O>H2Te>H2Se>H2S②不含氫鍵，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，

范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高。

如：HI

>

HBr

>

HCl③相對(duì)分子質(zhì)量相等或相近，分子的極性越大，熔沸點(diǎn)越高

如CO>N2④有機(jī)物中的同分異構(gòu)體，一般來(lái)說(shuō)，支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低。⑤烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物，一般隨分子中碳原子數(shù)的增加，熔、沸點(diǎn)升高,

如C2H6>CH4,CH3COOH>HCOOH1.下列說(shuō)法正確的是()A.冰晶體熔化和干冰升華克服的作用力完全相同B.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它們的熔點(diǎn)相近C.NaCl和HCl溶于水時(shí)，破壞的化學(xué)鍵都是離子鍵D.常溫下，TiCl4是無(wú)色透明液體，熔點(diǎn)為－3.2℃，沸點(diǎn)為136.2℃，

所以TiCl4屬于分子晶體2.下列有關(guān)分子晶體熔點(diǎn)的高低敘述正確的是()A.Cl2>I2B.SiCl4>CCl4C.PH3>NH3D.C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3D【課堂練習(xí)】

BB3.某化學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)了分子晶體后，查閱了幾種氯化物的熔、沸點(diǎn)氯化物NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔點(diǎn)/℃801712190－68782沸點(diǎn)/℃14651418230571600根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析，屬于分子晶體的是()A.NaCl、MgCl2、CaCl2B.AlCl3、SiCl4C.NaCl、CaCl2D.全部【歸納小結(jié)】分子晶體的判斷方法

(1)可以根據(jù)物質(zhì)類別判斷晶體是不是分子晶體。(2)可以根據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷晶體是不是分子晶體：①構(gòu)成分子晶體的微粒是分子；②微粒間的作用力是分子間作用力。(3)可以根據(jù)晶體的特征性質(zhì)判斷晶體是不是分子晶體：①熔、沸點(diǎn)和硬度：分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低，硬度?。虎趯?dǎo)電性：分子晶體不導(dǎo)電，部分溶于水后導(dǎo)電。干冰晶體每個(gè)CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有12個(gè)【思考】

1.CO2晶胞中含有多少個(gè)CO2分子？

2.與一個(gè)CO2分子距離最近且相等的CO2分子共有多少個(gè)？1.分子密堆積

如果分子間作用力只是范德華力，若以一個(gè)分子為中心，其周圍最多可以有12個(gè)緊鄰的分子，分子晶體的這一特征稱為分子密堆積。三、分子晶體的微粒堆積方式C60的晶胞干冰晶胞O2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？冰由于存在氫鍵，且氫鍵具有方向性和飽和性，分子不能采取最密堆積方式，空間利用率下降，所以冰晶體中每個(gè)H2O周圍緊密相鄰的H2O只有4個(gè)。構(gòu)成四面體。觀察思考2.非密堆積

若分子間的主要作用力是氫鍵，由于氫鍵具有方向性，使得晶體中分子的空間利用率降低，留有相當(dāng)大的空隙，這種晶體不具有分子密堆積特征，如HF、NH3、冰

。分子密堆積分子非密堆積微粒間作用力空間特點(diǎn)舉例通常每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子每個(gè)分子周圍緊鄰的分子數(shù)小于12個(gè)，空間利用率范德華力范德華力和氫鍵C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰3.分子晶體的堆積方式的比較

【思考】冰加熱過(guò)程中，分子間的空隙怎樣變化，密度怎么樣變化？①冰熔化成水時(shí)，氫鍵斷裂，空隙減小，密度增大。②超過(guò)4℃時(shí)，溫度升高，水分子熱運(yùn)動(dòng)速度加快，使得分子的平均距離加大，密度減小。

水在4℃時(shí)的密度最大1.下圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型，大球代表O，小球代表H。下列有關(guān)說(shuō)法

正確的是()A.冰晶體中的每個(gè)水分子與另外4個(gè)水分子形成四面體B.冰晶體具有三維骨架結(jié)構(gòu)，不是分子晶