分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件高二化學(xué)人教版選擇性必修2

南山中學(xué)

李曉紅第三節(jié)分子的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)（2023級(jí)33.37.44班

2025年3月10日）第13課時(shí)

分子晶體

學(xué)習(xí)目標(biāo)1．使學(xué)生了解分子晶體的組成粒子、結(jié)構(gòu)模型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其性質(zhì)的一般特點(diǎn)；2．知道一些常見(jiàn)的屬于分子晶體的物質(zhì)類別。3．能借助分子晶體模型說(shuō)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。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過(guò)研究分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的學(xué)科素養(yǎng)。2．通過(guò)典型分子晶體晶胞模型來(lái)研究晶體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”的學(xué)科素養(yǎng)。素養(yǎng)目標(biāo)引入：從三“冰”找組成的共同點(diǎn)干冰（固體CO2)晶胞冰（H2O)晶胞可燃冰（8CH4?46H2O)思考：組成這些晶體的基本微粒是什么？常見(jiàn)晶體類型（根據(jù)組成微粒來(lái)分類）分子晶體共價(jià)晶體離子晶體金屬晶體干冰晶體金剛石晶體氯化鈉晶體銅晶體一.分子晶體(閱讀課本78頁(yè)）【注意】

分子間作用力影響晶體的物理性質(zhì)，共價(jià)鍵影響晶體的化學(xué)性質(zhì)定義：只含分子的晶體，或者分子間以分子間作用力結(jié)合形成的晶體叫分子晶體。

構(gòu)成微粒：分子

微粒間的作用：分子間作用力（一定有范德華力，可能有分子間氫鍵）分子內(nèi)作用力：共價(jià)鍵（稀有氣體不含任何化學(xué)鍵，單原子分子間有范德華力）分子晶體的性質(zhì)特點(diǎn)1.一般熔沸點(diǎn)較低2.硬度較小，質(zhì)地較軟溶解性與溶質(zhì)、溶劑的分子的極性相關(guān)——相似相溶熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電，部分溶于水能導(dǎo)電3.一定不是離子化合物常見(jiàn)分子晶體【注意】金剛石不是分子晶體，二氧化硅不是分子晶體(1)所有非金屬氫化物：如H2O、NH3、CH4等。(2)部分非金屬單質(zhì)：如鹵素（X2）、O2、N2、白磷（P4）、硫（S8）等。(3)部分非金屬氧化物：如CO2、P4O10、SO2、SO3等。(4)幾乎所有的酸：如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。

(5)絕大多數(shù)有機(jī)物：如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——分子密堆積（分子間只有范德華力）分子密堆積特征：即每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子。

干冰：CO2的晶體和碘晶體找出12個(gè)緊鄰分子的位置碘（I2)晶胞1xyz234xyz123456789101112分子晶體——干冰結(jié)構(gòu)和性質(zhì)總結(jié)構(gòu)成微粒：CO2分子分子間作用力：范德華力結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一個(gè)CO2分子周圍最近CO2分子有12個(gè)（分子密堆積）性質(zhì)特點(diǎn)：低熔點(diǎn)、

易升華作用：升華吸熱、制冷劑、人工降雨等分子間含有其他作用力，如：氫鍵，則每個(gè)分子周圍緊鄰的分子要少于12個(gè)。如冰中每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子。

水分子間存在氫鍵，氫鍵具有方向性和飽和性，迫使在四面體中心的每個(gè)水分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子相互吸引，這種特征稱為分子非密堆積。分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——非密堆積（分子間有范德華力和其它作用力）構(gòu)成微粒：H2O分子分子間作用力：范德華力和氫鍵（方向性和飽和性）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一個(gè)分子周圍H2O最近H2O分子有4個(gè)（五個(gè)分子呈四面體結(jié)構(gòu)）性質(zhì)特點(diǎn)：密度比水小，熔沸點(diǎn)比H2S高特殊分子晶體——冰如：CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞

＞

分子晶體熔、沸點(diǎn)高低的判斷思路：先看分子間是否有氫鍵；無(wú)分子間氫鍵時(shí)且結(jié)構(gòu)相似比相對(duì)分子質(zhì)量；

相對(duì)分子質(zhì)量相同時(shí)比極性大小。2．組成和結(jié)構(gòu)不相似（相對(duì)分子質(zhì)量接近），分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高。

如：CH3OH＞CH3CH3

3．含有分子間氫鍵的會(huì)導(dǎo)致熔、沸點(diǎn)反常升高。如：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S4．對(duì)于有機(jī)物來(lái)說(shuō)，分子式相同，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。5．烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物一般隨分子里碳原子數(shù)的增加，熔、沸點(diǎn)升高。

如：C2H6＞CH4，C2H5Cl＞CH3Cl1．組成和結(jié)構(gòu)相似（不含氫鍵），相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高。

如：I2＞Br2＞Cl2＞F2

總結(jié)：分子晶體熔沸點(diǎn)高低的判斷1.若分子間只存在范德華力：范德華力越大，熔點(diǎn)越高（1）對(duì)于結(jié)構(gòu)相似的分子：相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔點(diǎn)越高（2）對(duì)于相對(duì)分子量接近的分子：極性越強(qiáng)，范德華力越大，熔點(diǎn)越高2.若分子間還存在氫鍵：熔沸點(diǎn)偏高；且分子間氫鍵數(shù)目越多，氫鍵鍵能越大：物質(zhì)熔沸點(diǎn)越高3若分子內(nèi)還存在氫鍵：熔沸點(diǎn)偏低閱讀78-79頁(yè)：了解冰剛剛?cè)诨瘯r(shí)密度變大，4℃后密度又變小的原因

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)水的小。當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時(shí)，熱運(yùn)動(dòng)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(guò)4℃時(shí)，才由于熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子間距離加大，密度漸漸減小。

分子密堆積分子非密堆積微粒間作用力空間特點(diǎn)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)，空間利用率不高舉例C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰分子晶體的結(jié)構(gòu)特征總結(jié)范德華力范德華力和氫鍵干冰和冰的外觀相似、硬度也和冰相近，為什么干冰的熔點(diǎn)比冰的低得多，在常溫下就可以升華，且密度比冰的高？思考1.干冰中的CO2之間只存在范德華力，冰中水分子間還存在大量的氫鍵，所以干冰的熔點(diǎn)低于冰2.干冰中分子采取密堆積形式排列，空隙小；冰中分子采取非密堆積形式排列，導(dǎo)致冰中水分子間存在大量空隙，所以，在同一條件下，冰的體積比干冰的體積大，而二氧化碳的相對(duì)質(zhì)量比水的相對(duì)質(zhì)量大，即干冰的密度比冰的密度大硫化氫和水分子結(jié)構(gòu)相似，但硫化氫晶體中，一個(gè)硫化氫分子周圍有12