高中化学 第三章 晶体结构与性质 3_2_1 分子晶体课件 新人教版选修3

目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一,二,三,一、分子晶体的概念及结构特点 1.定义:只含分子的晶体称为分子晶体。 2.构成微粒及微粒间的作用力 3.微粒堆积方式 (1)若分子间作用力只有范德华力,则分子晶体有分子密堆积特征,即每个分子周围有12个紧邻的分子。 (2)分子间含有其他作用力,如氢键,则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。如冰中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。,目标导航,预习导引,一,二,三,二、常见的分子晶体 1.所有非金属氢化物,如H2O、NH3、CH4等。 2.部分非金属单质,如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。 3.部分非金属氧化物,如CO2、P4O10、SO2、SO3等。 4.几乎所有的酸,如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。 5.绝大多数有机物的晶体,如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。,目标导航,预习导引,一,二,三,三、典型的分子晶体(如图) 冰的结构模型 干冰的结构模型(晶胞),目标导航,预习导引,一,二,三,1.冰 (1)水分子之间的主要作用力是氢键,当然也存在范德华力。 (2)氢键有方向性,它的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子互相吸引。 2.干冰 (1)在常压下极易升华。 (2)干冰中的CO2分子间只存在范德华力而不存在氢键,一个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子有12个。,目标导航,预习导引,一,二,三,所有分子晶体中是否均存在化学键,为什么? 答案:绝大多数分子晶体的微粒内部都存在化学键,如N2、H2O、SO2等分子内部都有共价键,而稀有气体为单原子分子,分子内部无化学键,分子之间以范德华力结合,所以并非所有分子晶体的分子内部都存在化学键。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一、分子晶体的判断 可以根据构成晶体的粒子是分子,晶体中粒子之间的作用力为分子间作用力,物质的分类,晶体的熔、沸点较低,熔融状态下不导电等物理性质来判断某晶体是否为分子晶体。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,【例1】 下列物质中属于分子晶体的是() 二氧化碳碘食盐蔗糖磷酸 A.B. C.D. 解析:依据物质的分类知二氧化碳、碘、蔗糖、磷酸都是分子晶体。 答案:A,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,AB型物质形成的晶体多种多样,下列图示的几种结构中最有可能是分子晶体的是() (导学号52700040) A.B. C.D.,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,解析:构成的晶体为一维、二维、三维空间结构,且在空间中微粒通过化学键连接,故它们不可能是分子;而都不能再以化学键与其他原子结合,故为分子晶体。 答案:C,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,二、分子晶体的性质 (1)具有较低的熔点和沸点; (2)部分分子晶体如干冰、碘、红磷、萘等易升华; (3)硬度很小; (4)在固态和熔融状态时都不导电; (5)一般来讲,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,【例2】 下列分子晶体:H2OHClHBrHICON2H2,熔、沸点由高到低的顺序是() A.B. C.D. 解析:分子晶体分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高,反之越低。组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,物质的熔、沸点越高,所以熔、沸点由高到低顺序为HI、HBr、HCl。组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近),分子极性越大,其熔、沸点就越高,所以CO的熔、沸点高于N2的,H2的熔、沸点最低,而水分子间由于存在氢键,所以水的熔、沸点最高。 答案:C,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。已知:N60分子中每个氮原子均以NN键结合三个N原子而形成8e-稳定结构;NN键的键能为167 kJmol-1。请回答下列问题。 (导学号52700041) (1)N60分子构成的晶体为晶体,其熔、沸点比N2(填“高”或“低”),原因是。 (2)1 mol N60分解成N2时吸收或放出的热量是kJ(已知 键的键能为942 kJmol-1),表明稳定性N60(填“”“”或“=”)N2。 (3)由(2)列举N60的用途(举一种):。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,解析:(1)N60、N2形成的晶体均为分子晶体,因Mr(N60)Mr(N2),故N60晶体中分子间的范德华力比N2晶体的大,N60晶体的熔、沸点比N2晶体的高。(2)因每个氮原子形成三个NN键,每个NN键被2个N原子共用,故1 mol N60中存在NN键的物质的量为1 mol603 =90 mol。发生的反应为N60 30N2H=90167 kJmol-1-30942 kJmol-1=-13 230 kJmol-1N60。(3)由于反应放出大量的热,同时生成大量气体,因此N60可用作高能炸药。 答案:(1)分子高N60、N2均形成分子晶体,且N60的相对分子质量大,分子间作用力大,故N60的熔、沸点高(2)13 230(3)N60可作高能炸药,