分子晶體課件 2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

分子晶體FENZIJINGTI晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)目錄分子晶體的定義常見(jiàn)的分子晶體分子晶體的物理特性分子晶體的結(jié)構(gòu)當(dāng)堂小結(jié)CONTENTS新知導(dǎo)入碘晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成它們的基本粒子是什么？粒子之間通過(guò)什么作用力結(jié)合?分析碘晶胞示意圖，計(jì)算一個(gè)晶胞中平均含有幾個(gè)碘原子?分子晶體的定義分子晶體的定義碘晶體結(jié)構(gòu)只含I2分子碘晶體結(jié)構(gòu)相鄰分子間靠分子間作用力相互吸引分子的取向有兩種概念：只含分子的晶體稱為分子晶體常見(jiàn)的分子晶體常見(jiàn)的分子晶體碘晶體結(jié)構(gòu)C60晶體結(jié)構(gòu)干冰晶體結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)有機(jī)物：乙醇，冰醋酸，蔗糖所有非金屬氫化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX部分非金屬單質(zhì)：X2，O2，S8，P4，C60、稀有氣體等部分非金屬氧化物：CO2，SO2，NO2，P4O6，P4O10幾乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4典型的分子晶體常見(jiàn)的分子晶體X2，O2，S8，P4，C60

均屬于非金屬單質(zhì)所有的非金屬單質(zhì)均屬于分子晶體嗎？乙醇，冰醋酸，蔗糖H2O，H2S，NH3，CH4，HXCO2，SO2，NO2，P4O6，P4O10H2SO4，HNO3，H3PO4均屬于共價(jià)化合物所有的共價(jià)化合物均屬于分子晶體嗎？SiO2

金剛石等

常見(jiàn)的分子晶體方法技巧(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：組成晶體的粒子是分子、粒子間作用是分子間作用力的是分子晶體。(3)依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷：硬度小，熔、沸點(diǎn)低，在熔融狀態(tài)或固體時(shí)均不導(dǎo)電的是分子晶體。分子晶體的判斷方法常見(jiàn)的分子晶體分子晶體的物理特性分子晶體的物理特性分子晶體有哪些物理特性，為什么？分子晶體氧氣氮?dú)獍琢姿埸c(diǎn)/℃－218.3－210.144.20分子晶體硫化氫甲烷乙酸尿素熔點(diǎn)/℃－85.6－18216.6132.7較低的熔、沸點(diǎn)較小的硬度一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電分子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下不存在自由移動(dòng)的離子或電子，因而在固態(tài)和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電。分子晶體熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，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，且硬度較小。分子晶體的物理特性分子晶體的物理特性方法技巧分子晶體熔沸點(diǎn)高低的判斷(2)非金屬氫化物分子間若含有氫鍵，熔、沸點(diǎn)比同族元素的氫化物反常得高，如H2O>H2Te>H2Se>H2S。(5)同分異構(gòu)體的支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高。(3)相對(duì)分子質(zhì)量接近的物質(zhì)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。(4)烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物一般隨分子里碳原子的增加，熔、沸點(diǎn)升高。分子晶體的物理特性分子晶體的結(jié)構(gòu)分子晶體的結(jié)構(gòu)二氧化碳分子與CO2分子距離最近的CO2分子共有12個(gè)與每個(gè)二氧化碳分子等距離且最近的二氧化碳分子的個(gè)數(shù)8×1/8+6×1/2=412個(gè)每個(gè)晶胞含二氧化碳分子的個(gè)數(shù)二氧化碳分子的位置：在晶體中截取一個(gè)最小的正方體，CO2分子的中心位于正方體的八個(gè)頂點(diǎn)及每個(gè)面的面心上分子的密堆積分子晶體的結(jié)構(gòu)O2的晶體結(jié)構(gòu)C60的晶體結(jié)構(gòu)分子的密堆積分子晶體的結(jié)構(gòu)分子晶體的結(jié)構(gòu)HHOHHS分子間作用力包括：氫鍵的形成條件：部分裸露的氫原子核；孤電子對(duì)(1)范德華力(2)氫鍵無(wú)方向性和飽和性有方向性和飽和性存在氫鍵的物質(zhì)：含有N-H、O-H、F-H的物質(zhì)中均存在氫鍵，NH3、N2H4、H2O、H2O2、醇、酚、羧酸、氨基酸等分子晶體的結(jié)構(gòu)1個(gè)水分子周圍有4個(gè)水分子氫鍵具有方向性和飽和性分子的非密堆積分子晶體的結(jié)構(gòu)為什么冰的密度比水的密度小？對(duì)自然界生物有何影響？分子晶體的結(jié)構(gòu)冰中1個(gè)水分子周圍4個(gè)水分子冰融化，氫鍵減少空隙減小密度增大大量氫鍵非密堆積空隙大密度小分子晶體的結(jié)構(gòu)分子晶體的結(jié)構(gòu)水結(jié)冰時(shí)體積增大，密度減小，從而浮在水面上。冰浮在水面，成為一隔熱層，使下面的水溫保持在4℃左右。結(jié)冰時(shí)散熱，冰融時(shí)吸熱，這一過(guò)程有緩沖水溫變化的作用，利于生物的生存。分子晶體的結(jié)構(gòu)鎂能持續(xù)燃燒，鎂可以跟二氧化碳反應(yīng)，干冰有易升華的特性實(shí)驗(yàn)結(jié)論：分子晶體的結(jié)構(gòu)

干冰

冰外觀硬度相似或接近晶體中分子堆積形式分子間作用力1個(gè)分子周圍緊鄰分子個(gè)數(shù)晶體干冰和冰的外觀相似、硬度接近，Mr(CO2)>Mr(H2O)，但為什么干冰的熔點(diǎn)比冰低，但密度比冰的高？范德華力密堆積12個(gè)4個(gè)非密堆積氫鍵性質(zhì)特點(diǎn)易升華用途制冷劑維持自然界生態(tài)平衡分子晶體的結(jié)構(gòu)無(wú)分子間氫鍵分子晶體的結(jié)構(gòu)特征有分子間氫鍵分子密堆積如：C60、干冰、I2、O2如：HF、冰、NH3分子非密堆積分子晶體的結(jié)構(gòu)天然氣水合物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，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，又稱“可燃冰”?？茖W(xué)·技術(shù)·社會(huì)估計(jì)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(guò)煤、石油、天然氣等化石燃料的總和的2倍，是巨大的潛在能源。氣體分子水分子科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)當(dāng)堂小結(jié)結(jié)構(gòu)性質(zhì)應(yīng)用分子晶體構(gòu)成微粒微粒間的作用力物理特性典型晶體結(jié)構(gòu)特征對(duì)點(diǎn)練習(xí)1．氯化硼的熔點(diǎn)為-107℃，沸點(diǎn)為12.5℃，在其分子中鍵與鍵之間的夾角為120o，能水解，有關(guān)敘述正確的是(

)A．氯化硼液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電而固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電B．氯化硼加到水中使溶液的pH升高C．氯化硼分子呈正三角形，屬極性分子D．氯化硼遇水蒸氣會(huì)產(chǎn)生白霧D【解析】氯化硼熔、沸點(diǎn)都較低說(shuō)明其是分子化合物，液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，A錯(cuò)誤；氯化硼水解產(chǎn)生HCl，使溶液pH降低，B錯(cuò)誤；其分子構(gòu)型對(duì)稱，正負(fù)電荷重心重合，屬于非極性分子，C錯(cuò)誤；氯化硼水解生成的HCl在空氣中會(huì)形成白霧，D正確。

對(duì)點(diǎn)練習(xí)B對(duì)點(diǎn)練習(xí)

對(duì)點(diǎn)練習(xí)3．有A，B，C，D，E五種原子序數(shù)依次增大的元素(原子序數(shù)均小于30)。A的基態(tài)原子2p能級(jí)有3個(gè)單電子；C的基態(tài)原子2p能級(jí)有1個(gè)單電子；E原子最外層有1個(gè)單電子，其次外層有3個(gè)能級(jí)且均排滿電子；D與E同周期，價(jià)電子數(shù)為2。則：(1)D的元素符號(hào)為_(kāi)_____。A的單質(zhì)分子中π鍵的個(gè)數(shù)為_(kāi)_____。(2)B元素的氫化物的沸點(diǎn)是同族元素氫化物中最高的，原因是：__________________________________。(3)A，B，C3種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____________(用元素符號(hào)表示)。(4)寫出基態(tài)E原子的價(jià)電子排布式：__________________。F＞N＞OCa

2H2O分子間存在氫鍵3d104s1(5)A的最簡(jiǎn)單氫化物分子的空間構(gòu)型為_(kāi)___________，其中A原子的雜化類型是________。(6)C和D形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知晶體的密度為

ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，求晶胞邊長(zhǎng)a＝____________cm(用ρ、NA的計(jì)算式表示)對(duì)點(diǎn)練習(xí)三角錐形

sp3對(duì)點(diǎn)練習(xí)【解析】根據(jù)題意可知元素A，B，C，D，E分別是N、O、F、Ca、Cu。(1)A單質(zhì)是N2，其結(jié)構(gòu)式是N≡N，含有兩個(gè)π鍵。(2)由于H2O的分子間有氫鍵，使得其沸點(diǎn)是同族元素氫化物中最高