分子晶體課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子晶體與共價晶體3.2.1分子晶體1.借助分子晶體模型認識晶體的結(jié)構(gòu)特點。2.能從范德華力、氫鍵的角度分析、理解分子晶體的物理性質(zhì)3.學(xué)會比較晶體的熔、沸點?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.概念：例：I2、H2O、NH3、H3PO4、乙醇等在固態(tài)時都是分子晶體分子晶體構(gòu)成粒子分子分子間分子內(nèi)共價鍵一、分子晶體只含分子的晶體叫做分子晶體分子間作用力(包括范德華力和氫鍵)作用力注意：并非所有的分子晶體中都含共價鍵，如稀有氣體①所有非金屬氫化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX②部分非金屬單質(zhì):X2，O2，H2，S8，P4，C60，稀有氣體③部分非金屬氧化物:CO2，SO2，NO2，P4O6，P4O10④幾乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4⑤絕大多數(shù)有機物：乙醇，冰醋酸，蔗糖2.典型的分子晶體例外：金剛石、晶體硅等例外：SiO2等1．下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是(

)A．NH3、P4、C10H8

B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SiO2、P2O5

D．CCl4、H2O、Na2O2B【課堂練習(xí)】分子晶體氧氣氮氣白磷水熔點/℃-218.3-210.144.20分子晶體硫化氫甲烷乙酸尿素熔點/℃-85.6-18216.6132.7分析表中數(shù)據(jù)，結(jié)合已學(xué)知識，歸納分子晶體的物理性質(zhì)，并說明原因。3.分子晶體的物理特性課本P78→較低的熔點分子晶體熔化時破壞的是分子間作用力，分子間作用力很弱[提示]分子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下均不存在自由移動的離子有些分子晶體的水溶液能導(dǎo)電，如HI、CH3COOH等II.分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規(guī)律→H2O是極性溶劑，SO2、H2S、HBr等都是極性分子，它們在水中的溶解度比N2、O2、CH4等非極性分子在水中的溶解度大→苯、CCl4是非極性溶劑，則Br2、I2等非極性分子易溶于其中，而水則不溶于苯和CCl4中I.分子晶體不導(dǎo)電4、分子晶體的熔沸點高低的判斷方法組成和結(jié)構(gòu)相似不相似：含氫鍵：不含氫鍵：熔沸點高相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔沸點越高分子的極性越大，熔沸點越高例：H2O

H2Te

H2Se

H2S，HF

HCl，NH3

PH3

例：HI

HBr

HCl例：CO

N2>>

>>

>

>>>(2)已知AlCl3的熔點為190℃(2.02×105Pa)，但它在180℃即開始升華。請回答：①AlCl3固體是_______晶體②設(shè)計一個可靠的實驗，判斷AlCl3是離子化合物還是共價化合物。

你設(shè)計的實驗是_______________________________________。2．(1)比較下列化合物熔、沸點的高低(填“>”或“<”)。①CO2________SO2

②NH3________PH3

③O3________O2

④Ne________Ar

⑤CH3CH2OH______CH3OH

⑥CO_____N2<<>>>>分子在熔融狀態(tài)下，試驗其是否導(dǎo)電，若不導(dǎo)電是共價化合物，若導(dǎo)電是離子化合物【課堂練習(xí)】5、分子晶體的結(jié)構(gòu)特征特點：分子間作用力都只是范德華力，在立方體的頂角各有一個分子，6個面的中心又各有一個分子，這種堆積稱為分子密堆積(1)分子密堆積碳60的晶胞碘晶體晶胞干冰晶胞面心立方最密堆積中心CO2分子以干冰晶體結(jié)構(gòu)為例分析：分子密堆積的結(jié)構(gòu)①干冰中的CO2分子間作用力只存在

，不存在

。②每個晶胞中均攤

個CO2分子③每個CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子數(shù)為

個412范德華力分子間氫鍵同為分子晶體，但干冰中CO2的配位數(shù)大于冰中水分子的配位數(shù)，原因是

正四面體5.分子晶體的結(jié)構(gòu)特征認識冰晶體思考：冰晶體中有氫鍵→分子非密堆積1個分子周圍最鄰近的分子數(shù)目①水分子之間的作用力有

,且主要是

。②由于氫鍵具有

,使四面體中心的每個水分子與

個相鄰的水分子相互吸引4范德華力、氫鍵氫鍵方向性→冰的硬度和干冰相似，而熔點比干冰的熔點高得多5.分子晶體的結(jié)構(gòu)特征總結(jié)：冰晶體的結(jié)構(gòu)特征③水分子以氫鍵相連接，含1molH2O的冰中，最多可形成__mol“氫鍵”2為什么水在4℃時的密度最大？

氫鍵的存在迫使在四面體中心的水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引，這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙，其密度比液態(tài)水小。當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時，熱運動使冰的結(jié)構(gòu)部分解體，水分子間的空隙減小，密度反而增大。超過4℃時，由于熱運動加劇，分子間距離加大，密度逐漸減小，所以4℃時水的密度最大。P80【思考與討論】硫化氫和水分子結(jié)構(gòu)相似，但硫化氫晶體中，一個硫化氫分子周圍有12個緊鄰分子，而冰中一個水分子周圍只有4個緊鄰分子，這是為什么?

硫化氫分子中不存在氫鍵，只存在范德華力，而范德華力無飽和性和方向性，能夠形成分子密堆積。

水分子中存在氫鍵，由于氫鍵具有方向性，氫鍵的存在迫使在四面體中心的水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子形成氫鍵，因此冰中一個水分子周圍只有4個緊鄰分子。A.冰晶胞內(nèi)水分子間以共價鍵結(jié)合B.每個冰晶胞平均含有4個水分子C.水分子間的氫鍵具有方向性和飽和性，也是σ鍵的一種D.已知冰中氫鍵的作用力為18.5kJ·mol－1，而常見的冰的熔化熱為336J·g－1，這說明冰變成水，氫鍵部分被破壞(假設(shè)熔化熱全部用于破壞氫鍵)2.冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞類似，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示下列有關(guān)說法正確的是(

)D主要以氫鍵結(jié)合4＋1/8×8＋6×1/2＝8氫鍵不屬于化學(xué)鍵1mol冰中含有2mol氫鍵，破壞全部氫鍵需要能量為37KJ即6.05kJ·mol－1分子晶體冰性質(zhì)熔點低硬度小不導(dǎo)電分子分子間作用力影響因素有分子間氫鍵只有范德華力類型分子密堆積分子非密堆積干冰、碘、C60【課堂小結(jié)】（每個分子周圍有12個緊鄰的分子）1.正硼酸(H3BO3)是一種片層狀結(jié)構(gòu)的白色晶體，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵相連(如圖所示)。下列有關(guān)說法正確的是（雙選）A.正硼酸晶體屬于分子晶體B.H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)C.分子中硼原子最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.含1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵AD1個H3BO3分子對應(yīng)6個氫鍵，1個氫鍵被2個H3BO3分子擁有，因此，含1molH3BO3的晶體中有6×1/2=3mol氫鍵√√∴每個H3BO3分子擁有該氫鍵的1/22.下圖是甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，每個小球代表一個甲烷分子(分別位于立方體的頂角和面心)，下列有關(guān)該晶體的說法正確的是（雙選）A.該晶體與HI的晶體類型相同B.該晶體熔化時只需要破壞共價鍵C.SiH4分子的穩(wěn)定性強于甲烷D.每個頂角上的甲烷分子與之距離最近且等距的甲烷分子有12個AD(1)N60分子組成的晶體為_____晶體，其熔、沸點比N2____(填“高”或“低”)，原因是_____________________________