人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第一节 晶体的常识图片课件ppt

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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。
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。
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)
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。
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、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。
【例1】 下列物质中属于分子晶体的是(　　)①二氧化碳　②碘　③食盐　④蔗糖　⑤磷酸A.①②④⑤B.①②③④C.②③④⑤D.①②③⑤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
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.①②③④B.②③⑤⑥C.②③D.①④⑤⑥
解析:①④⑤⑥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②③都不能再以化学键与其他原子结合,故为分子晶体。答案:C
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。
【例2】 下列分子晶体:①H2O　②HCl　③HBr　④HI　⑤CO　⑥N2　⑦H2,熔、沸点由高到低的顺序是(　　)A.①②③④⑤⑥⑦B.④③②①⑤⑥⑦C.①④③②⑤⑥⑦D.⑦⑥⑤④③②①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
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:①N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8e-稳定结构;②N—N键的键能为167 kJ·ml-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 ml N60分解成N2时吸收或放出的热量是　　　kJ(已知 键的键能为942 kJ·ml-1),表明稳定性N60　　　　(填“>”“<”或“=”)N2。 (3)由(2)列举N60的用途(举一种): 　。