高中化學(xué) 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 3.2.1 分子晶體課件 新人教版選修3.ppt

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目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,一、分子晶體的概念及結(jié)構(gòu)特點 1.定義:只含分子的晶體稱為分子晶體。 2.構(gòu)成微粒及微粒間的作用力 3.微粒堆積方式 (1)若分子間作用力只有范德華力,則分子晶體有分子密堆積特征,即每個分子周圍有12個緊鄰的分子。 (2)分子間含有其他作用力,如氫鍵,則每個分子周圍緊鄰的分子要少于12個。如冰中每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子。,,,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,二、常見的分子晶體 1.所有非金屬氫化物,如H2O、NH3、CH4等。 2.部分非金屬單質(zhì),如鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。 3.部分非金屬氧化物,如CO2、P4O10、SO2、SO3等。 4.幾乎所有的酸,如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。 5.絕大多數(shù)有機物的晶體,如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,三、典型的分子晶體(如圖) 冰的結(jié)構(gòu)模型 干冰的結(jié)構(gòu)模型(晶胞),目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,1.冰 (1)水分子之間的主要作用力是氫鍵,當(dāng)然也存在范德華力。 (2)氫鍵有方向性,它的存在迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子互相吸引。 2.干冰 (1)在常壓下極易升華。 (2)干冰中的CO2分子間只存在范德華力而不存在氫鍵,一個CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子有12個。,,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,所有分子晶體中是否均存在化學(xué)鍵,為什么? 答案:絕大多數(shù)分子晶體的微粒內(nèi)部都存在化學(xué)鍵,如N2、H2O、SO2等分子內(nèi)部都有共價鍵,而稀有氣體為單原子分子,分子內(nèi)部無化學(xué)鍵,分子之間以范德華力結(jié)合,所以并非所有分子晶體的分子內(nèi)部都存在化學(xué)鍵。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,一、分子晶體的判斷 可以根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子是分子,晶體中粒子之間的作用力為分子間作用力,物質(zhì)的分類,晶體的熔、沸點較低,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電等物理性質(zhì)來判斷某晶體是否為分子晶體。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,【例1】 下列物質(zhì)中屬于分子晶體的是( ) ①二氧化碳 ②碘 ③食鹽 ④蔗糖 ⑤磷酸 A.①②④⑤ B.①②③④ C.②③④⑤ D.①②③⑤ 解析:依據(jù)物質(zhì)的分類知二氧化碳、碘、蔗糖、磷酸都是分子晶體。 答案:A,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,AB型物質(zhì)形成的晶體多種多樣,下列圖示的幾種結(jié)構(gòu)中最有可能是分子晶體的是( ) (導(dǎo)學(xué)號52700040) A.①②③④ B.②③⑤⑥ C.②③ D.①④⑤⑥,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,解析:①④⑤⑥構(gòu)成的晶體為一維、二維、三維空間結(jié)構(gòu),且在空間中微粒通過化學(xué)鍵連接,故它們不可能是分子;而②③都不能再以化學(xué)鍵與其他原子結(jié)合,故為分子晶體。 答案:C,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,二、分子晶體的性質(zhì) (1)具有較低的熔點和沸點; (2)部分分子晶體如干冰、碘、紅磷、萘等易升華; (3)硬度很小; (4)在固態(tài)和熔融狀態(tài)時都不導(dǎo)電; (5)一般來講,極性分子易溶于極性溶劑,非極性分子易溶于非極性溶劑。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,【例2】 下列分子晶體:①H2O ②HCl ③HBr ④HI ⑤CO ⑥N2 ⑦H2,熔、沸點由高到低的順序是( ) A.①②③④⑤⑥⑦ B.④③②①⑤⑥⑦ C.①④③②⑤⑥⑦ D.⑦⑥⑤④③②① 解析:分子晶體分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點越高,反之越低。組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,物質(zhì)的熔、沸點越高,所以熔、沸點由高到低順序為HI、HBr、HCl。組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量相近),分子極性越大,其熔、沸點就越高,所以CO的熔、沸點高于N2的,H2的熔、沸點最低,而水分子間由于存在氫鍵,所以水的熔、沸點最高。 答案:C,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,據(jù)報道科研人員應(yīng)用計算機模擬出結(jié)構(gòu)類似C60的物質(zhì)N60。已知:①N60分子中每個氮原子均以N—N鍵結(jié)合三個N原子而形成8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu);②N—N鍵的鍵能為167 kJmol-1。請回答下列問題。 (導(dǎo)學(xué)號52700041) (1)N60分子構(gòu)成的晶體為 晶體,其熔、沸點比N2 (填“高”或“低”),原因是 。 (2)1 mol N60分解成N2時吸收或放出的熱量是 kJ(已知 鍵的鍵能為942 kJmol-1),表明穩(wěn)定性N60 (填“”“”或“=”)N2。 (3)由(2)列舉N60的用途(舉一種): 。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,解析:(1)N60、N2形成的晶體均為分子晶體,因Mr(N60)Mr(N2),故N60晶體中分子間的范德華力比N2晶體的大,N60晶體的熔、沸點比N2晶體的高。(2)因每個氮原子形成三個N—N鍵,每個N—N鍵被2個N原子共用,故1 mol N60中存在N—N鍵的物質(zhì)的量為1 mol603 =90 mol。發(fā)生的反應(yīng)為N60 30N2ΔH=90167 kJmol-1-30942 kJmol-1=-13 230 kJmol-1N60。(3)由于反應(yīng)放出大量的熱,同時生成大量氣體,因此N60可用作高能炸藥。 答案:(1)分子 高 N60、N2均形成分子晶體,且N60的相對分子質(zhì)量大,分子間作用力大,故N60的熔、沸點高 (2)13 230 (3)N60可作高能炸藥,