【高中化學】分子晶體與共價晶體 課件 2022-2023學年下學期高二化學人教版（2019）選擇性必修2

分子晶體與共價晶體（第一課時）冊別：選擇性必修2學科：化學（人教版）主講教師：胡照琴分子晶體與共價晶體第一課時分子晶體學校：浙江省普陀中學冊別：選擇性必修2學科：化學（人教版）學習目標1、知道分子晶體的結構特點，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。2、能說明范德華力與氫鍵對分子晶體結構與性質的影響。請判斷下列固體是否屬于晶體，并說明理由。雪花食鹽鉆石玻璃晶體晶體晶體非晶體沒有固定的熔點干冰和冰外觀很像，硬度相似，但冰浮于水上而干冰沉于水中；水的密度在4℃時最大；可燃冰是一種籠狀化合物。這些常識，你知道嗎？結構性質決定反映任務1：觀察下圖，找出兩個晶體結構的共同點。干冰的晶胞碘的晶胞構成微粒：分子微粒內作用力：共價鍵微粒間作用力：分子間作用力晶胞中分子位置：8個頂角和6個面心（1個晶胞中有4個分子）分子晶體定義：構成微粒：微粒間作用力：只含分子的晶體分子間作用力分子（范德華力、氫鍵）問題1：冰浮于水上而干冰沉于水中（干冰的密度比冰的大），原因之一可能是CO2的相對分子質量比H2O大，還可能是什么原因？干冰晶胞冰的結構干冰晶胞任務2：利用干冰晶胞模型認識大多數分子晶體

的結構特征。與一個CO2分子緊鄰的CO2分子共有____個與一個CO2分子緊鄰的CO2分子共有____個xyz與一個CO2分子緊鄰的CO2分子共有____個xyz與一個CO2分子緊鄰的CO2分子共有____個xyz與一個CO2分子緊鄰的CO2分子共有____個12xyz分子晶體的結構特征晶體干冰冰分子間作用力一個分子周圍緊鄰分子個數特征范德華力分子密堆積12個碳60的晶胞問題2：冰浮于水上，水的密度在4℃時最大。這是為什么？水的這一特性對生命的存在有什么重要意義？任務3：認識冰的結構特征。冰中一個水分子周圍有____個水分子4正四面體氫鍵具有方向性空間利用率不高相當大的空隙分子非密堆積有序排列冰融化時超過4℃冰氫鍵多空隙大密度小部分解體空隙減小密度增大熱運動加劇分子間距加大密度逐漸減小水的密度在4℃時最大冰浮于水上“冰浮于水上”這一特性對生命的存在有著重要的意義：冰浮于水面成為隔熱層，使冰下水溫在0~4℃；結冰時散熱，冰融時吸熱，這一過程有緩沖水溫變化的作用，有利于生物的生存。分子晶體的結構特征晶體干冰冰分子間作用力一個分子周圍緊鄰分子個數特征范德華力分子密堆積12個主要是氫鍵分子非密堆積4個干冰的密度比冰的大，原因可能是：①CO2的相對分子質量比H2O大；②干冰是分子密堆積，分子間隙比冰的小。若分子間作用力只是范德華力，

以1個分子為中心，其周圍最多可以有12個緊鄰分子，這一特征稱為分子密堆積。如干冰、碳60、碘晶體等。若分子間作用力主要是氫鍵，氫鍵具有方向性，使晶體中分子的空間利用率不高，留有相當大的空隙，稱為分子非密堆積。如冰。分子晶體的結構特征硫化氫和水分子結構相似，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？思考：硫化氫分子間作用力只是范德華力，分子密堆積。而水分子間作用力主要是氫鍵，氫鍵具有方向性，迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子形成氫鍵。任務4：了解可燃冰。許多氣體可以與水形成水合物晶體。20世紀末，科學家發(fā)現海底和大陸冰川或永久凍土底部存在大量天然氣水合物晶體，這種晶體的主要氣體成分是甲烷，因而又稱甲烷水合物，它的外形像冰，而且在常溫常壓下會迅速分解釋放出可燃的甲烷，因而又稱“可燃冰”?？茖W·技術·社會

在天然氣水合物晶體中，氣體是裝在以氫鍵相連的幾個水分子構成的籠內，因而又稱籠狀化合物（左圖）。

天然氣水合物晶體中的水分子籠是多種多樣的（右圖）。

假設水籠穴內裝的都是CH4，甲烷水合物的化學式可表示為8CH4·46H2O。實際上甲烷分子只占據籠穴的70%~90%。藍鯨一號估計全球的海底和冰川底部藏在天然氣水合物中的天然氣，總量超過煤、石油和天然氣等化石燃料的總和的兩倍，是巨大的潛在能源。2017年，我國南海神狐海域試采實現連續(xù)超過7天的穩(wěn)定采氣。課堂總結：分子晶體只含分子，