【高中化学】分子晶体与共价晶体 课件 2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

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1、分子晶体与共价晶体（第一课时）册 别：选择性必修2 学 科：化学（人教版）主讲教师：胡照琴分子晶体与共价晶体第一课时 分子晶体学 校：浙江省普陀中学册 别：选择性必修2学 科：化学（人教版）学习目标1、知道分子晶体的结构特点，能借助分子晶体模型说明分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用。2、能说明范德华力与氢键对分子晶体结构与性质的影响。请判断下列固体是否属于晶体，并说明理由。雪花 食盐 钻石 玻璃晶体 晶体 晶体非晶体没有固定的熔点 干冰和冰外观很像，硬度相似，但冰浮于水上而干冰沉于水中；水的密度在4 时最大；可燃冰是一种笼状化合物。这些常识，你知道吗？结构 性质决定反映任务1：观察下图，找出两

2、个晶体结构的共同点。干冰的晶胞碘的晶胞构成微粒：分子微粒内作用力：共价键微粒间作用力：分子间作用力晶胞中分子位置：8个顶角和6个面心（1个晶胞中有4个分子）分子晶体1.定义：2.构成微粒：3.微粒间作用力：只含分子的晶体分子间作用力 分子（范德华力、氢键）问题1：冰浮于水上而干冰沉于水中（干冰的密度比冰的大），原因之一可能是CO2的相对分子质量比H2O大，还可能是什么原因？干冰晶胞冰的结构干冰晶胞任务2：利用干冰晶胞模型认识大多数分子晶体 的结构特征。与一个 CO2 分子紧邻的 CO2 分子共有_个 与一个 CO2 分子紧邻的 CO2 分子共有_个 xyz与一个 CO2 分子紧邻的 CO2 分

3、子共有_个 xyz与一个 CO2 分子紧邻的 CO2 分子共有_个 xyz与一个 CO2 分子紧邻的 CO2 分子共有_个 12xyz分子晶体的结构特征晶体 干冰 冰分子间作用力一个分子周围紧邻分子个数特 征范德华力分子密堆积12 个碳60的晶胞问题2：冰浮于水上，水的密度在4 时最大。这是为什么？水的这一特性对生命的存在有什么重要意义？任务3：认识冰的结构特征。冰中一个水分子周围有_个水分子 4正四面体氢键具有方向性空间利用率不高相当大的空隙分子非密堆积有序排列冰融化时 超过 4 冰氢键多空隙大密度小部分解体空隙减小密度增大热运动加剧分子间距加大密度逐渐减小水的密度在4 时最大冰浮于水上“冰

4、浮于水上”这一特性对生命的存在有着重要的意义：冰浮于水面成为隔热层，使冰下水温在04；结冰时散热，冰融时吸热，这一过程有缓冲水温变化的作用，有利于生物的生存。分子晶体的结构特征晶体 干冰 冰分子间作用力一个分子周围紧邻分子个数特 征范德华力分子密堆积12 个主要是氢键分子非密堆积4个干冰的密度比冰的大，原因可能是：CO2的相对分子质量比H2O大；干冰是分子密堆积，分子间隙比冰的小。若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 个紧邻分子，这一特征称为分子密堆积。如干冰、碳60、碘晶体等。若分子间作用力主要是氢键，氢键具有方向性，使晶体中分子的空间利用率不高，留有相当

5、大的空隙，称为分子非密堆积。如冰。分子晶体的结构特征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，这是为什么？思考：硫化氢分子间作用力只是范德华力，分子密堆积。而水分子间作用力主要是氢键，氢键具有方向性，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。任务4：了解可燃冰。许多气体可以与水形成水合物晶体。20世纪末，科学家发现海底和大陆冰川或永久冻土底部存在大量天然气水合物晶体，这种晶体的主要气体成分是甲烷，因而又称甲烷水合物，它的外形像冰，而且在常温常压下会迅速分解释放出可燃的甲烷，因而又称“可燃冰”。在

6、天然气水合物晶体中，气体是装在以氢键相连的几个水分子构成的笼内，因而又称笼状化合物（左图）。天然气水合物晶体中的水分子笼是多种多样的（右图）。假设水笼穴内装的都是CH4，甲烷水合物的化学式可表示为8CH446H2O。实际上甲烷分子只占据笼穴的70%90%。蓝鲸一号 估计全球的海底和冰川底部藏在天然气水合物中的天然气，总量超过煤、石油和天然气等化石燃料的总和的两倍，是巨大的潜在能源。2017 年，我国南海神狐海域试采实现连续超过7天的稳定采气。课堂总结：分子晶体只含分子，靠分子间作用力相互吸引构成结构性质只是范德华力分子密堆积，如干冰主要是氢键分子非密堆积，如冰分子之间笼状化合物（如甲烷水合物）密度、熔沸点、硬度、水溶性等物理性质（冰浮于水上而干冰沉于水中）