分子晶体课件2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

分子晶体与共价晶体第三章第二节高中化学选择性必修21、认识分子晶体干冰晶体干冰晶体构成微粒微粒间作用力分子间分子内分子分子间作用力共价键OC只含分子的晶体称为分子晶体。1、认识分子晶体【思考】下列晶体中，哪些是分子晶体呢？H2S，CH4，NaCl，NaOH，Cu，He，N2，白磷，CO2，NO2①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稀有气体；⑤几乎所有的酸；⑥绝大多数有机物。典型的分子晶体：思考①上图中，每个干冰晶胞中有多少个CO2分子？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？01axyzxyz1234xyzxyzxy思考每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个。C60的晶胞干冰晶胞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。如：C60、干冰、I2、O2。2、晶体的结构特征（1）分子密堆积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。思考每个H2O周围紧密相邻的H2O只有4个若分子间的主要作用力是氢键，由于氢键具有方向性，使得晶体中分子的空间利用率降低，留有相当大的空隙，这种晶体不具有分子密堆积特征，如HF、NH3、冰（每个水分子周围只有4个紧邻的水分子）。2、晶体的结构特征（2）非密堆积冰的结构问题1：为什么冰的密度比水小？思考由于氢键的方向性，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。问题2：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?思考（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；（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。问题3：【思考与讨论】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？思考

冰晶体中水分子间存在氢键，由于氢键具有方向性，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。而硫化氢分子之间没有氢键，只有范德华力，范德华力无饱和性和方向性，能够形成分子密堆积，因此，一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子。小结：晶体的结构特征分子密堆积分子非密堆积微粒间作用力空间特点举例范德华力通常每个分子周围有12个紧邻的分子C60、干冰、I2、O2范德华力和氢键每个分子周围紧邻的分子小于12个HF、NH3、冰分子晶体氧气氮气白磷水熔点/℃-218.3-210.144.20分子晶体硫化氢甲烷乙酸尿素熔点/℃-85.6-18216.6132.7某些分子晶体的熔点请分析表中数据，分子晶体的熔点有什么特点呢？3、物理性质（1）较低的熔沸点（多数分子晶体在常温时为气态或液态）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。【思考】为什么分子晶体的熔点比较低呢？（2）较小的硬度溜冰时，冰面上常常容易留下划痕（3）不导电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。【熔沸点规律】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。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。③相对分子质量相等或相近的