高中人教版 (2019)第二节 分子晶体与共价晶体课文内容课件ppt

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从组成粒子和粒子间相互作用的角度分析以下四种晶体结构的共同特点是什么？
都由分子构成，粒子间存在分子间作用力。
下列晶体中，哪些是分子晶体呢？
H2S， CH4， NaCl， NaOH， O2， N2，白磷CO2，NO2，Na2O，H2SO4，HCl，C2H5OH
1. 所有的非金属氢化物： H2O、H2S、NH3、HCl、CH4 等；
4. 部分非金属单质：卤素单质X2 、硫、N2、白磷P4、稀有气体、C60 等；
2. 几乎所有的酸；3. 绝大多数有机物。
5. 部分非金属氧化物：CO2、P4O6、P4O10、 SO2等；
【注意】 金刚石不是分子晶体，二氧化硅不是分子晶体
分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。晶体或固体熔融状态不导电。（熔融时不破坏化学键）分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。
原因：分子间作用力很弱
利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征，每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2？
分子间作用力只是范德华力，以1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(面心立方体)。
如C60、干冰、I2、O2
利用冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征，每个H2O周围有几个紧密相邻的H2O？
每个H2O周围紧密相邻的H2O只有4个
分子间的主要作用力是氢键(当然存在范德华力)，以1个分子为中心，周围有4个相邻分子，即分子非密堆积结构。
冰中１个水分子周围有４个水分子
如冰、HF 、NH3
思考1.为什么冰的密度比水小？
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，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。
思考2.为什么水在4℃时的密度最大?
0-4℃：温度升高，部分氢键断裂，分子间隙减小
超过4℃：温度升高，分子热运动加快，分子距离加大
0-4℃：密度随温度升高而增大
超过4℃：密度随温度升高而减小
冰晶体中，每个水分子周围有多少个紧邻的水分子？
和干冰晶体不一样的原因是什么？
水分子间存在氢键，氢键具有方向性和饱和性
每个水分子都与4个相邻的水分子相互吸引，构成四面体
冰晶体中1 ml H2O最多有多少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？
融化前（冰）：空隙较大的网状体
融化后（水）：分子间的空隙减小
1.分子晶体的基本构成微粒是分子,分子之间普遍存在的作用力是范德华力,个别晶体中分子间还含氢键,如冰中。
2.只存在范德华力的晶体,晶体中分子采取密堆积,晶胞中每一个分子周围一般有12个分子紧邻。含有氢键的晶体,由于氢键的方向性,晶体中分子之间不满足密堆积,空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以密度会减小,但是熔、沸点往往会升高,如HF、NH3、冰等。
C60、干冰、I2、O2
组成分子晶体的粒子是分子，粒子间作用是分子间作用力。
分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电。
部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体都是分子晶体。
②依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断
问题1:结合表一中的已知数据,思考影响三种分子晶体熔、沸点高低的因素是什么?
表一　几种分子晶体的熔、沸点
结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,晶体熔、沸点越高。
问题2:根据表二中的数据信息,你认为属于分子晶体的是哪些物质?说明判断的理由。
表二　几种氯化物的熔、沸点
属于分子晶体的是AlCl3、SiCl4。由于由分子构成的晶体，分子与分子之间以分子间作用力相互作用,而分子间作用力较小，克服分子间作用力所需能量较低，故分子晶体的熔、沸点较低，表中的MgCl2、NaCl、CaCl2的熔、沸点较高,很明显不属于分子晶体，AlCl3、SiCl4的熔、沸点较低，应为分子晶体。
分子晶体熔、沸点高低的判断
①组成和结构相似的物质，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。
②相对分子质量相等或相近，极性分子的范德华力大，熔沸点高。
③含有分子间氢键的分子晶体，熔沸点较高。
O2 N2
HI HBr HCl
CO N2
H2O H2Te H2Se H2S
HF H Cl
NH3 PH3
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⑤烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的增加,熔、沸点升高,
④在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低。芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构体一般按照“邻位>间位>对位”的顺序。
如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷；
C2H6 CH4
C2H5Cl CH3Cl
CH3COOH HCOOH
1.判断下列说法是否正确:(1)组成分子晶体的微粒是分子,在分子晶体中一定存在共价键和分子间作用力。(　　)(2)干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体。(　　)(3)干冰晶体中只存在范德华力不存在氢键,一个分子周围有12个紧邻的分子。(　　)(4)冰晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的分子,1 ml 冰中含有1 ml氢键。(　　)
2.如图为干冰的晶胞结构示意图。(1)通过观察,有　　种取向不同的CO2分子。将CO2分子视作质点,设晶胞边长为a pm,则紧邻的两个CO2分子的距离为 pm。 (2)其密度ρ为  (1 pm=10-10 cm,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
3. 比较下列化合物熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。①CO2　　　　SO2。 ②NH3　　　　PH3。 ③O3　　　　O2。 ④Ne　　　　Ar。 ⑤CH3CH2OH　　　　CH3OH。 ⑥CO　　　　N2。