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高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第二节 分子晶体与共价晶体教学课件ppt
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第二节 分子晶体与共价晶体教学课件ppt，共31页。PPT课件主要包含了干冰晶体，范德华力，共价键，典型的分子晶体，熔点较低，二氧化碳与镁的反应，舞台烟雾特效，装饰菜品，食品冷藏保鲜，说明冰晶体的硬度小等内容，欢迎下载使用。
只含分子的晶体称为分子晶体。
一、分子晶体的概念
下列晶体中，哪些是分子晶体呢？
H2S， CH4， NaCl， NaOH， O2， N2，白磷，CO2，NO2
1.所有非金属氢化物：H2S， CH4 ， NH3等；2.部分非金属单质：O2， N2 ，白磷等；3.部分非金属氧化物：CO2，NO2，P4O6 等；4.几乎所有的酸；5.绝大多数有机物。
2.稀有气体的晶体是否含有共价键？
稀有气体是单原子分子，不存在共价键。
1.所有的分子晶体内部都只有范德华力吗？
有的分子晶体如冰晶体，分子间还存在氢键。
1.下表列出了一些分子晶体的熔点，请根据表中数据分析：分子晶体的熔点有什么特点？
分子晶体熔化时一般只破坏范德华力、氢键，不破坏化学键。范德华力、氢键相对化学键较弱。
三、分子晶体的物理特性
为什么分子晶体的熔点比较低呢？
（2Mg+CO2 2MgO+C)。
块状的干冰与镁粉接触面积不大，为什么镁粉可以继续燃烧呢？
现象：镁粉在干冰内继续燃烧，像冰灯中装进一个电灯泡一样，发出耀眼的白光。（切勿用手接触干冰，以免冻伤！）
干冰在常压下极易升华，通常用作制冷剂
2.溜冰时，冰面上常常容易留下划痕，这说明冰晶体的硬度较大还是较小？
原因：分子间作用力较弱，容易被克服
分子晶体（如冰晶体）一般硬度比较小，如何从结构的角度进行解释呢？
构成分子晶体的微粒都是分子，熔融时没有产生自由移动的离子，因此分子晶体一般不导电。
3.分子晶体（如乙醇）一般都是绝缘体，熔融状态下也不导电。从结构的角度又应该如何解释呢？
熔沸点低硬度小不导电溶解性——“相似相溶”
冰晶体，不易升华，密度小于干冰
1.上图中，每个干冰晶胞中有多少个CO2分子？
四、分子晶体的微粒堆积方式——干冰晶体
2.在干冰晶体中，每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有多少个？
每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个。
如果分子间作用力只是范德华力，若以一个分子为中心，其周围最多可以有12个紧邻的分子，分子晶体的这一特征称为分子密堆积。
冰晶体中，每个水分子周围有多少个紧邻的水分子？和干冰晶体一样吗？若不一样，可能的原因是什么？
在冰晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。因为水分子间存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子都与4个相邻的水分子相互吸引，构成四面体，属于非密堆积。
四、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
冰晶体中1 ml H2O最多有多少ml 氢键？
冰晶体中，每个水分子与其它4个水分子形成氢键，每个氢键由2个水分子均摊，故4×1/2＝2，每个水分子平均形成2个氢键。即冰晶体1 ml H2O中最多含有2 ml氢键。
冬季河水结冰后，冰块往往浮在水面，为什么冰的密度比水小呢？
由于氢键的方向性，使冰晶体中每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，形成空隙较大的网状体。冰融化后，分子间的空隙减小。所以冰的密度比水小，结的冰会浮在水面上。
（1）0-4℃时，温度升高，热运动使缔合水分子的部分氢键断裂，分子间空隙减小，密度增大；
水的密度随温度变化的曲线如下图所示。0-4℃，水的密度随温度的升高而增大。超过4℃，水的密度随温度的升高而减小。为什么会这样呢?
（2）超过4℃时，温度升高，水分子热运动速度加快，使得分子的平均距离加大，密度减小。
四、分子晶体的微粒堆积方式
硫化氢和水分子结构相似，但硫化氢晶体中，一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，为什么？
硫化氢晶体中分子之间只有范德华力，范德华力无饱和性与方向性，能够形成分子密堆积。因此，一个硫化氢分子周围有12分紧邻分子。而冰晶体中水分子间存在氢键，氢键具有方向性，这迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子形成氢键。因此，冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子。
20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体——可燃冰。
科学 ∙ 技术 ∙社会 P80
天然气水合物—一种潜在的能源
2017年5月18日，我国南海神狐海域天然气水合物试采实现连续超过7天稳定产气。
一种甲烷水合物晶体中，平均每46个分子构成8个水分子笼，每个水分子笼可容纳1个甲烷分子或水分子，若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子，另外2个被水分子填充，这种可燃冰的平均分子组成是 A. CH4·5H2O B. CH4·6H2O C. CH4·7H2O D. CH4·8H2O
科学 ∙ 技术 ∙社会
分子晶体 一、概念 组成微粒及微粒间相互作用 二、典型的分子晶体 三、物理特性 四、微粒堆积方式 1.只有范德华力，无分子间氢键——密堆积 2.有分子间氢键——非密堆积
1.下列关于分子晶体的说法正确的是A. 分子内均存在共价键B. 分子间一定存在范德华力C. 分子间一定存在氢键D. 晶体的熔、沸点一般较高
2．下列各组物质都属于分子晶体的是A．碘、二氧化碳、白磷、C60B．NaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硫C．SO2、金刚石、N2、铜D．醋酸、甲烷、石墨、氧化钠
3．下列性质适合于分子晶体的是( ) ①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液导电 ②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液导电 ③能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6 ℃ ④熔点97.81 ℃，质软、导电，密度为0.97 g·cm－3 A．①② B．①③ C．②③ D．②④
4.下列说法正确的是A. 范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使水分子发生缔合B. H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的C. 冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶4D. 氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大
A．4个 B．8个C．12个 D．6个
只含分子的晶体称为分子晶体。
一、分子晶体的概念
下列晶体中，哪些是分子晶体呢？
H2S， CH4， NaCl， NaOH， O2， N2，白磷，CO2，NO2
1.所有非金属氢化物：H2S， CH4 ， NH3等；2.部分非金属单质：O2， N2 ，白磷等；3.部分非金属氧化物：CO2，NO2，P4O6 等；4.几乎所有的酸；5.绝大多数有机物。
2.稀有气体的晶体是否含有共价键？
稀有气体是单原子分子，不存在共价键。
1.所有的分子晶体内部都只有范德华力吗？
有的分子晶体如冰晶体，分子间还存在氢键。
1.下表列出了一些分子晶体的熔点，请根据表中数据分析：分子晶体的熔点有什么特点？
分子晶体熔化时一般只破坏范德华力、氢键，不破坏化学键。范德华力、氢键相对化学键较弱。
三、分子晶体的物理特性
为什么分子晶体的熔点比较低呢？
（2Mg+CO2 2MgO+C)。
块状的干冰与镁粉接触面积不大，为什么镁粉可以继续燃烧呢？
现象：镁粉在干冰内继续燃烧，像冰灯中装进一个电灯泡一样，发出耀眼的白光。（切勿用手接触干冰，以免冻伤！）
干冰在常压下极易升华，通常用作制冷剂
2.溜冰时，冰面上常常容易留下划痕，这说明冰晶体的硬度较大还是较小？
原因：分子间作用力较弱，容易被克服
分子晶体（如冰晶体）一般硬度比较小，如何从结构的角度进行解释呢？
构成分子晶体的微粒都是分子，熔融时没有产生自由移动的离子，因此分子晶体一般不导电。
3.分子晶体（如乙醇）一般都是绝缘体，熔融状态下也不导电。从结构的角度又应该如何解释呢？
熔沸点低硬度小不导电溶解性——“相似相溶”
冰晶体，不易升华，密度小于干冰
1.上图中，每个干冰晶胞中有多少个CO2分子？
四、分子晶体的微粒堆积方式——干冰晶体
2.在干冰晶体中，每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有多少个？
每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个。
如果分子间作用力只是范德华力，若以一个分子为中心，其周围最多可以有12个紧邻的分子，分子晶体的这一特征称为分子密堆积。
冰晶体中，每个水分子周围有多少个紧邻的水分子？和干冰晶体一样吗？若不一样，可能的原因是什么？
在冰晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。因为水分子间存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子都与4个相邻的水分子相互吸引，构成四面体，属于非密堆积。
四、分子晶体的微粒堆积方式——冰晶体
冰晶体中1 ml H2O最多有多少ml 氢键？
冰晶体中，每个水分子与其它4个水分子形成氢键，每个氢键由2个水分子均摊，故4×1/2＝2，每个水分子平均形成2个氢键。即冰晶体1 ml H2O中最多含有2 ml氢键。
冬季河水结冰后，冰块往往浮在水面，为什么冰的密度比水小呢？
由于氢键的方向性，使冰晶体中每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，形成空隙较大的网状体。冰融化后，分子间的空隙减小。所以冰的密度比水小，结的冰会浮在水面上。
（1）0-4℃时，温度升高，热运动使缔合水分子的部分氢键断裂，分子间空隙减小，密度增大；
水的密度随温度变化的曲线如下图所示。0-4℃，水的密度随温度的升高而增大。超过4℃，水的密度随温度的升高而减小。为什么会这样呢?
（2）超过4℃时，温度升高，水分子热运动速度加快，使得分子的平均距离加大，密度减小。
四、分子晶体的微粒堆积方式
硫化氢和水分子结构相似，但硫化氢晶体中，一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，为什么？
硫化氢晶体中分子之间只有范德华力，范德华力无饱和性与方向性，能够形成分子密堆积。因此，一个硫化氢分子周围有12分紧邻分子。而冰晶体中水分子间存在氢键，氢键具有方向性，这迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子形成氢键。因此，冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子。
20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体——可燃冰。
科学 ∙ 技术 ∙社会 P80
天然气水合物—一种潜在的能源
2017年5月18日，我国南海神狐海域天然气水合物试采实现连续超过7天稳定产气。
一种甲烷水合物晶体中，平均每46个分子构成8个水分子笼，每个水分子笼可容纳1个甲烷分子或水分子，若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子，另外2个被水分子填充，这种可燃冰的平均分子组成是 A. CH4·5H2O B. CH4·6H2O C. CH4·7H2O D. CH4·8H2O
科学 ∙ 技术 ∙社会
分子晶体 一、概念 组成微粒及微粒间相互作用 二、典型的分子晶体 三、物理特性 四、微粒堆积方式 1.只有范德华力，无分子间氢键——密堆积 2.有分子间氢键——非密堆积
1.下列关于分子晶体的说法正确的是A. 分子内均存在共价键B. 分子间一定存在范德华力C. 分子间一定存在氢键D. 晶体的熔、沸点一般较高
2．下列各组物质都属于分子晶体的是A．碘、二氧化碳、白磷、C60B．NaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硫C．SO2、金刚石、N2、铜D．醋酸、甲烷、石墨、氧化钠
3．下列性质适合于分子晶体的是( ) ①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液导电 ②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液导电 ③能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6 ℃ ④熔点97.81 ℃，质软、导电，密度为0.97 g·cm－3 A．①② B．①③ C．②③ D．②④
4.下列说法正确的是A. 范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使水分子发生缔合B. H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的C. 冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶4D. 氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大
A．4个 B．8个C．12个 D．6个
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