人教版选修3第3章 第2节分子晶体与原子晶体第1课时课件（34张）.ppt

第二节分子晶体与原子晶体 第1课时分子晶体 知识梳理 分子 一 分子晶体的结构与物质类别1 分子晶体的结构特点 分子间作用力 2 堆积方式 密堆积 12 氢键 密堆积 2 分子晶体与物质的类别 非金属氢化物 非金属单质 非金属氧化物 酸 有机物的晶体 1 水分子之间的主要作用力是 当然也存在 2 有方向性 它的存在迫使在的每个水分子与方向的个相邻水分子互相吸引 二 两种典型的分子晶体的组成和结构1 冰 氢键 范德华力 氢键 四面体中心 四面体顶角 4 1 干冰中的co2分子间只存在 不存在 2 每个晶胞中有个co2分子 个原子 每个co2分子周围等距离紧邻的co2分子数为个 2 干冰 范德华力 氢键 4 12 12 自我检测 1 分子晶体内只有分子间作用力 2 分子晶体的相对分子质量越大 熔 沸点越高 3 分子晶体中分子间氢键越强 分子越稳定 4 冰晶体融化时水分子中共价键发生断裂 5 水是一种非常稳定的化合物 这是由于水中存在氢键 6 由极性键形成的分子可能是非极性分子 7 水和冰中都含有氢键 1 判断正误 正确的打 错误的打 8 分子晶体中一定存在范德华力 可能有共价键 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 a nh3 p4 c10h8b pcl3 co2 h2so4c so2 sio2 p2o5d ccl4 h2o na2o2解析a中 p4 白磷 为单质 不是化合物 c中 sio2为原子晶体 d中 na2o2是离子化合物 离子晶体 答案b 2 下列各组物质各自形成晶体 均属于分子晶体的化合物是 提升一分子晶体及其判断 根据这些数据分析 他们认为属于分子晶体的是 a nacl mgcl2 cacl2b alcl3 sicl4c nacl cacl2d 全部 例1 某化学兴趣小组在学习分子晶体后 查阅了几种氯化物的熔 沸点 记录如下 解析由分子构成的晶体 分子与分子之间靠分子间作用力聚集在一起 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熔 沸点很高 很明显不属于分子晶体 alcl3 sicl4熔 沸点较低 应为分子晶体 b正确 a c d错误 答案b 分子间通过分子间作用力相结合形成的晶体叫分子晶体 如 干冰 碘晶体 冰等 构成分子晶体的粒子只有分子 特别提醒稀有气体单质是由原子直接构成的分子晶体 无化学键 晶体中只有分子间作用力 名师点拨 1 分子晶体的定义 1 所有非金属氢化物 如水 氨 甲烷等 2 部分非金属单质 如卤素 x2 o2 s8 p4 c60等 3 部分非金属氧化物 如co2 so3 p4o10等 4 几乎所有的酸 如hno3 h2so4 h3po4等 5 绝大多数有机物的晶体 如苯 乙醇 乙酸等 1 干冰型堆积特征 分子密堆积 2 冰型堆积特征 四面体型 2 常见的典型的分子晶体3 两种典型的分子晶胞 1 晶体冰中每个水分子可以与紧邻的4个水分子形成氢键 不是2个 每个水分子平均形成2个氢键 不是4个 2 冰晶胞的结构和金刚石的晶胞结构相似 每个晶胞平均拥有8个水分子 晶体中c o均采用sp3杂化 均与4个其他原子形成四面体结构单元 因此 冰晶胞的结构与金刚石的晶胞结构有一定的相似性 3 冰 氢氟酸中均有氢键 且o h o比f h f弱 但水的沸点更高 其原因是平均每个水分子形成的氢键数比hf多 4 晶体冰的密度比液态水的小 这是因为晶体冰中水分子形成的氢键具有方向性和饱和性 使得冰晶体中水分子的空间利用率变小 4 晶体冰中有关氢键的易错点 请列举判断物质是否为分子晶体的方法 提示 1 可以根据物质的类别判断晶体是否为分子晶体 2 可以根据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断是否为分子晶体 构成分子晶体的微粒是分子 微粒间的作用力是分子间作用力 3 可以根据晶体的特征性质判断晶体是否为分子晶体 熔 沸点和硬度 分子晶体的熔 沸点较低 硬度小 导电性 分子晶体不导电 部分溶于水导电 浓度思考 a sicl4晶体是分子晶体b 常温 常压下sicl4是气体c sicl4的分子是由极性键形成的非极性分子d sicl4的熔点高于ccl4 变式训练 1 sicl4的分子结构与ccl4相似 对其进行的下列推测中不正确的是 解析由于sicl4具有分子结构 所以属于分子晶体 在常温 常压下sicl4是液体 ccl4的分子是正四面体结构 sicl4与ccl4的结构相似 也是正四面体结构 是含极性键的非极性分子 影响分子晶体熔 沸点的因素是分子间作用力的大小 在sicl4分子间 ccl4分子间只有范德华力 sicl4的相对分子质量大于ccl4的相对分子质量 所以sicl4的分子间作用力比ccl4的大 熔 沸点比ccl4的高 答案b 2 下列晶体由原子直接构成 且属于分子晶体的是 a 固态氢b 固态氖c 磷d 三氧化硫解析稀有气体分子都属于单原子分子 因此稀有气体形成的晶体属于分子晶体且由原子直接构成 其他分子晶体一般由分子构成 如干冰 冰等 答案b 3 下列有关分子晶体的说法中一定正确的是 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 其结构一定为分子密堆积 解析稀有气体元素组成的分子晶体中 不存在由多个原子组成的分子 而是原子间通过范德华力结合成晶体 所以不存在任何化学键 a错误 分子间作用力包括范德华力和氢键 范德华力存在于所有的分子晶体中 而氢键只存在于含有与电负性较强的n o f原子结合的氢原子的分子之间或者分子之内 b正确 c错误 只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式 d错误 答案b 提升二分子晶体的物理性质及应用 熔点1070 易溶于水 水溶液能导电 熔点10 31 液态不导电 水溶液能导电 能溶于cs2 熔点112 8 沸点444 6 熔点97 81 质软 导电 密度为0 97g cm 3a b c d 解析本题考查分子晶体的性质 分子晶体中分子之间是以分子间作用力相结合的 分子晶体具有低熔点 易升华 硬度小等性质 熔点高 不是分子晶体的性质 能导电 不是分子晶体的性质 该处所述是金属钠的性质 故选 答案b 例2 下列性质符合分子晶体特点的是 1 分子晶体具有较低的熔 沸点和较小的硬度 分子晶体熔化时要破坏分子间作用力 由于分子间作用力很弱 所以分子晶体的熔 沸点一般较低 部分分子晶体易升华 如干冰 碘 红磷 萘等 且硬度较小 2 分子晶体不导电 分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由电子 因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电 有些分子晶体的水溶液能导电 如hi 乙酸等 名师点拨 1 分子晶体的物理性质 3 分子晶体的溶解性一般符合 相似相溶 规律 即极性分子易溶于极性溶剂 非极性分子易溶于非极性溶剂 如 h2o是极性溶剂 so2 h2s hbr等都是极性分子 它们在水中的溶解度比n2 o2 ch4等非极性分子在水中的溶解度大 苯 ccl4是非极性溶剂 则br2 i2等非极性分子易溶于其中 而水则不溶于苯和ccl4中 1 少数主要以氢键作用形成的分子晶体 比一般的分子晶体的熔 沸点高 如含有h f h o h n等共价键的分子间可以形成氢键 所以hf h2o nh3 醇 羧酸等物质的熔 沸点相对较高 2 组成与结构相似 分子之间不含氢键而只利用范德华力形成的分子晶体 随着相对分子质量的增大 物质的熔 沸点逐渐升高 例如 常温下cl2呈气态 br2呈液态 而i2呈固态 co2呈气态 cs2呈液态 2 分子晶体熔 沸点比较规律 3 相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体 其熔 沸点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔 沸点高 如co的熔 沸点比n2的熔 沸点高 4 有机物中组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体 相对分子质量相同 一般支链越多 分子间的相互作用力越弱 熔 沸点越低 如熔 沸点 正戊烷 异戊烷 新戊烷 相对分子质量越大 分子晶体的熔 沸点就一定越高吗 提示不一定 比较分子晶体熔 沸点高低时 首先要判断分子间是否存在氢键 若不存在氢键 再看分子的组成和结构是否相似 比较范德华力大小 深度思考 a cl2 i2b sicl4 ccl4c ph3 nh3d c ch3 4 ch3ch2ch2ch2ch3 变式训练 4 下列有关分子晶体熔点的高低叙述中 正确的是 解析nh3分子间存在氢键 分子间作用力大 ph3分子间不存在氢键 分子间作用力弱 nh3的熔点高于ph3 c不正确 a b d选项中均无氢键 且固态时都为分子晶体 物质结构相似 相对分子质量大的熔点高 故a不正确 b正确 相对分子质量相同的烷烃的同分异构体 支链越多 熔点越低 故d不正确 答案b 5 干冰熔点很低是由于 a co2是非极性分子b c o键的键能很小c co2化学性质不活泼d co2分子间的作用力较弱解析干冰熔化时破坏的分子间作用力 答案d 6 下列说法中正确的是 a c60汽化和i2升华克服的作用力不相同b 甲酸甲酯和乙酸的分子式相同 它们的熔点相近c nacl和hcl溶于水时 破坏的化学键都是离子键d 常温下ticl4是无色透明液体 熔点 23 2 沸点136 2 所以ticl4属于分子晶体 解析c60 i2均为分子晶体 汽化或升华时均克服范德华力 b中乙酸分子可形成氢键 其熔 沸点比甲酸甲酯高 答案d 7 下列事实与氢键有关的是 a 水加热到很高的温度都难以分解b 水结成冰体积膨胀 密度变小c ch4 sih4 geh4 snh4熔点随相对分