3-2-1分子晶體(人教版2019選擇性必修2)

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2019人教版選擇性必修二第二節(jié)分子晶體與共價(jià)晶體第一課時(shí)

分子晶體核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.了解分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.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。構(gòu)成微粒：微粒內(nèi)作用：微粒間作用：晶胞中分子位置：干冰的晶體結(jié)構(gòu)觀察下圖，找出干冰、I2兩種晶體結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)第一課時(shí)

分子晶體I2的晶體結(jié)構(gòu)分子共價(jià)鍵分子間作用力頂角和面心直接由分子構(gòu)成的晶體稱為分子晶體典型的分子晶體所有非金屬氫化物：如水、硫化氫、氨、氯化氫、甲烷等部分非金屬單質(zhì)：如鹵素、氧氣、硫（S8）、氮?dú)狻琢祝≒4）、碳60（C60）、稀有氣體等部分非金屬氧化物：如CO2、P4O6、P4O10、SO2等注意：SiO2不是分子晶體絕大多數(shù)有機(jī)物：如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等幾乎所有的酸：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等分子晶體的物理性質(zhì)（1）較低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)（2）較小的硬度（多數(shù)分子晶體在常溫時(shí)為氣態(tài)或液態(tài)）（3）在固態(tài)和熔融狀態(tài)下均不存在自由離子或自由電子，

故都不導(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)——相似相溶分子晶體氧氣氮?dú)獍琢姿蚧瘹浼淄橐宜崮蛩厝埸c(diǎn)/℃-218.3-210.144.20-85.6-18216.6132.7注意：分子晶體熔化時(shí)只破壞分子間作用力而不破壞化學(xué)鍵，由于分子間作用力很弱，所以分子晶體的熔、沸點(diǎn)一般較低極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑。碳60的晶胞分子晶體的結(jié)構(gòu)特征大多數(shù)分子晶體的結(jié)構(gòu)有如下特征：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,如碳60觀察干冰和冰的結(jié)構(gòu)模型，總結(jié)分子晶體的堆積方式。分子晶體的結(jié)構(gòu)特征CO2

分子：中心分子晶體的結(jié)構(gòu)特征每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子，分子間只存在范德華力，分子密堆積干冰晶胞是一種面心立方結(jié)構(gòu)，在立方體的頂角各有一個(gè)CO2分子，6個(gè)面的中心又各有一個(gè)CO2分子分子晶體的結(jié)構(gòu)特征每個(gè)CO2分子周圍等距離且最近的CO2分子有12個(gè)干冰中的CO2分子間只存在范德華力，不存在氫鍵每個(gè)晶胞中有4個(gè)CO2分子，12個(gè)原子利用冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識(shí)分子晶體的結(jié)構(gòu)特征,每個(gè)H2O周圍有幾個(gè)緊密相鄰的H2O？分子晶體的結(jié)構(gòu)特征冰中１個(gè)水分子周圍有４個(gè)水分子每個(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。分子非密堆積氫鍵具有方向性微粒間作用力空間特點(diǎn)舉例分子密堆積分子非密堆積通常每個(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)范德華力范德華力和氫鍵C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰分子晶體的結(jié)構(gòu)特征1、為什么冰剛剛?cè)诨瘯r(shí)，密度變大，4℃后密度又變??？學(xué)以致用1、為什么冰剛剛?cè)诨瘯r(shí)，密度變大，4℃后密度又變??？融化的冰冰的晶體結(jié)構(gòu)學(xué)以致用冰晶體為非密堆積，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。冰干冰晶胞:密堆積冰2.干冰和冰的外觀相似、硬度接近，Mr(CO2)>Mr(H2O)為什么干冰的熔點(diǎn)比冰的低得多，且密度比冰的高？學(xué)以致用由于干冰中的CO2之間只存在范德華力，一個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰分子，密度比冰的高。冰的結(jié)構(gòu)：非密堆積水存在分子間氫鍵，CO2之間只存在范德華力，干冰的熔沸點(diǎn)比冰低。3.干冰能讓鎂持續(xù)燃燒嗎？學(xué)以致用干冰能讓鎂持續(xù)燃燒嗎？學(xué)以致用結(jié)論：干冰能讓鎂持續(xù)燃燒鎂可以跟二氧化碳反應(yīng)干冰有易升華的特性干冰常壓下極易升華，在工業(yè)上廣泛用作制冷劑。4.干冰升華過程中破壞共價(jià)鍵嗎？干冰升華的過程中破壞分子間作用力，不破壞共價(jià)鍵。5.硫化氫分子和水分子結(jié)構(gòu)相似，但是硫化氫晶體中，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？硫化氫分子間只有范德華力，分子密堆積，而水分子間存在氫鍵，非密堆積。學(xué)以致用6．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學(xué)以致用分子晶體的判斷方法(1)依據(jù)物質(zhì)的類別判斷,部分非金屬單質(zhì)、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體都是分子晶體。(2)依據(jù)組成晶體的粒子及粒子間作用判斷,組成分子晶體的粒子是分子，粒子間作用是分子間作用力。(3)依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷,分子晶體的硬度小，熔、沸點(diǎn)低，在熔融狀態(tài)或固體時(shí)均不導(dǎo)電。7.(1)比較下列化合物熔、沸點(diǎn)的高低(填“>”或“<”)。①CO2________SO2

②NH3________PH3

③O3________O2

④Ne________Ar

⑤CH3CH2OH________CH3OH

⑥CO________N2學(xué)以致用<>><>>①組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，不含氫鍵的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高。如：O2>N2，HI>HBr>HCl。分子晶體熔沸點(diǎn)高低的判斷②相對(duì)分子質(zhì)量相等或相近，極性分子的范德華力大，熔沸點(diǎn)高，如CO>N2③含有分子間氫鍵的分子晶體，熔沸點(diǎn)較高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3

④在烷烴的同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈數(shù)越多，熔沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>新戊烷。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>HCOOH。20世紀(jì)末，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)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(huì)迅速分解釋放出可燃的甲烷，因而又稱“可燃冰”。天然氣水合物——一種潛在的能源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