【化学(人教版)】分子晶体与共价晶体(第一课时)-课件
高三化学一轮复习分子晶体与共价晶体课件
导电、传热性 一般不导电，溶 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶
于水后有的导电
液或熔融态导电
3、认识几种常见的晶体模型： (1)共价晶体(金刚石和二氧化硅)
①金刚石晶体中，每个C原子与另外4个C原子形成共价键，C—C键之间的夹角是 109°28′，最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。 ②SiO2晶体中，每个Si原子与4个O原子成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环 是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O 键。
(4)石墨晶体
石墨层状晶体中，层与层之间的结合力是范德华力，平均每个正六边形拥有的碳原子个 数是2，C原子采取的杂化方式是sp2。
4、金属晶体及其堆积模型： 金属晶体 简单立方堆积
面心立方最密堆积 金属晶体
体心立方堆积
六方最密堆积
典型代表为Po，配位数为 6，空间利用率52%
典型代表为Cu、Ag、Au， 配位数为12，空间利用率 74%
【环节二】 掌握晶体类型、结构和性质 【活动4】 自主测评 4、判断正误 (1)SiO2表示一个二氧化硅分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的。( )
(2)1 mol金刚石和SiO2中含有的共价键数目均为4NA。( )
(3)干冰晶胞中位于顶点的分子和位于面心的分子配位数不同。( ) (4)金属晶体能导电是因为金属晶体在外加电场作用下可失去电子。( ) (5)在NaCl晶体中，将一个Na＋周围距离最近的Cl－连起来，是一个正八面体。( )
为晶胞边长的一半，即 pm。③据图可知，一个晶胞的质量是
g，晶胞的体积是
d3 pm3，则晶胞的密度是ρ＝
331 共价晶体和分子晶体(1)(教学课件)2023学年高二化学同步备课系列(2020选择性必修2)
分子晶体
请同学们根据所学内容，思考并回答下列问题：
问题3
分析表中数据，结合已学知识，归纳分子晶体的物理性质，并说明原因。
分子晶体 熔点/℃
分子晶体 熔点/℃
某些分子晶体的熔点
氧气
氮气
-218.3
-210.1
硫化氢
甲烷
-85.6
-182
白磷 44.2 乙酸 16.6
水 0 尿素 132.7
较低的熔点 (影响因素：氢键、相对分子质量)
原因
水分子之间的主要作用力是氢键(当然也 存在范德华力)，尽管氢键比共价键弱得 多，不属于化学键，却跟共价键一样具 有方向性，即氢键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 个相邻水分子相互吸引。
分子晶体
请同学们根据所学内容，思考并回答下列问题： 问题1 为什么冰刚刚融化时，密度变大，4 ℃后密度又变小？
共价晶体
探究二
认识金刚石的晶体结构和性质：一个金刚石晶胞中，含有几个碳原子？
顶点
顶点：8×
1 8
＝1
共价晶体
共价晶体
探究二
认识金刚石的晶体结构和性质：一个金刚石晶胞中，含有几个碳原子？
面心：6×
1 2
＝3
面心
共价晶体
共价晶体
探究二
认识金刚石的晶体结构和性质：一个金刚石晶胞中，含有几个碳原子？
z
分子晶体
分子晶体
分子晶体的结构特征
分子密堆积 只存在范德华力，每个分子周围有12个紧邻的分子
若分子间除了存在范德华力，还存在氢键， 那么，这对分子晶体的结构有什么影响呢？
分子晶体
分子晶体
探究二
利用冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征每个H2O周围有几个紧密相邻的H2O？
高中新教材化学课件选择性必修分子晶体与共价晶体
输入 标题
金属晶体
金属单质及一些金属合金都属于金属晶体，例如镁、 铝、铁和铜等。
离子晶体
混合晶体
相邻原子之间只通过强烈的共价键结合而成的空间网 状结构的晶体叫做原子晶体。例如金刚石晶体，单质
硅等。
原子晶体
同时含有两种或两种以上键型的晶体。如石墨晶体中 含有共价键和金属键；铵根离子中有共价键和配位键 ；氢氧化钠中含有离子键和共价键。
复合材料
通过将分子晶体与共价晶 体相结合，可以制备出具 有优异力学、热学、电学 等性能的复合材料。
能源科学领域应用举例
太阳能电池
共价晶体中的半导体材料可用于制造 太阳能电池，将太阳能转化为电能。
燃料电池
储能材料
利用分子晶体和共价晶体的特性，可 以设计和合成具有高能量密度和长寿 命的储能材料，如锂离子电池、超级 电容器等。
04 分子晶体与共价 晶体比较与鉴别
结构差异导致性质差异
01 02
分子晶体
由分子构成，分子间通过分子间作用力相互结合，分子内部原子间通过 共价键连接。常见的分子晶体有稀有气体、非金属氢化物、非金属氧化 物等。
共价晶体
由原子构成，原子间通过共价键相互连接形成空间网状结构。常见的共 价晶体有金刚石、二氧化硅、碳化硅等。
密度
一般情况下，组成和结构相似的分 子晶体，相对分子质量越大，密度 越大。
典型分子晶体举例及分析
稀有气体
单原子分子，无化学键，仅存在微弱的范德华力，熔沸点 很低。
干冰（CO2）
直线型分子，分子间存在范德华力，熔沸点低，易升华。
碘（I2）
双原子分子，分子间存在范德华力，受热易升华，遇冷易 凝华。
冰（H2O）
03
《第三章 第二节 分子晶体与共价晶体》教学设计教学反思-2023-2024学年高中化学人教版19选修
《分子晶体与共价晶体》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 掌握分子晶体与共价晶体的基本概念和区别。
2. 能够理解并解释一些典型物质（如水、二氧化碳、金刚石等）的晶体类型。
3. 培养观察、分析和解决问题的能力，提高实验操作技能。
二、教学重难点1. 教学重点：分子晶体与共价晶体的基本概念，以及如何运用这些概念解释和预测物质晶体类型。
2. 教学难点：如何通过实验观察和分析物质晶体类型，以及如何运用所学知识解释复杂的化学现象。
三、教学准备1. 准备相关的PPT课件，包括图片、视频和案例等。
2. 准备实验器材，如显微镜、电子显微镜图片等。
3. 准备相关的教学模型，如分子结构模型和晶体的结构模型等。
4. 准备一些典型的物质样本，以便学生进行实验观察。
5. 设计一些开放性问题，用于课堂讨论和课后思考。
四、教学过程：本节课是《分子晶体与共价晶体》的第一课时，教学目标是让学生了解分子晶体和共价晶体的基本概念，掌握它们的基本性质和区别。
教学过程主要包括导入、讲解、讨论、实验、总结和作业等环节。
1. 导入：通过展示一些常见的分子晶体和共价晶体实物或图片，引导学生观察并思考它们的共同点和区别，从而引出本节课的主题。
2. 讲解：分别讲解分子晶体和共价晶体的基本概念、性质和区别。
在讲解过程中，可以通过一些实例来说明分子晶体和共价晶体的性质和应用。
同时，可以通过一些实验来帮助学生更好地理解分子晶体和共价晶体的性质。
3. 讨论：组织学生进行小组讨论，讨论分子晶体和共价晶体在生活中的应用、制备方法、稳定性等方面的区别和联系。
通过讨论，可以提高学生的思考能力和团队协作能力。
4. 实验：进行一些简单的实验，如展示不同类型分子晶体的熔点、沸点等物理性质，或者通过化学反应来制备一些常见的共价晶体，帮助学生更好地理解分子晶体和共价晶体的性质。
5. 总结：教师对教学内容进行总结，强调本节课的重点和难点，帮助学生梳理知识体系。
6. 作业：布置一些与本节课内容相关的作业，如让学生自行查找一些常见的分子晶体和共价晶体的性质和应用，或者设计一些简单的实验来验证所学知识。
人教版《分子晶体与共价晶体》精品PPT下载
重难点剖析
知识点二、典型的分子晶体的结构特点
物质
干冰
冰
晶体 结构
结构 特点
①相邻分子间只存在范德华力 ①水分子之间的作用力有范德华力和氢键
②每个晶胞中有4个CO2分子 ，但主要作用力是氢键
，12个原子
②冰中位于四面体中心的水分子与四面体
③每个CO2分子周围等距离且 顶角方向的4个相邻的水分子相互作用
重难点剖析
知识点一、分子晶体判断方法和熔、沸点比较
2.分子晶体熔、沸点高低的判断 (1)组成和结构相似，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越 强，熔、沸点越高，如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。 (2)相对分子质量接近，分子的极性越大，熔、沸点越高，如CO＞N2。 (3)含有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点反常升高，如H2O＞H2Te＞H2Se ＞H2S。
高中化学课件：共价晶体
√B.②③④
C.④⑤
D.②⑤
4.将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件 下高温灼烧，可得到氮化硅(Si3N4)固体，氮化硅是一种新型耐高温、耐磨 材料，在工业上有广泛的应用。下列推断可能正确的是
A.SiCl4、Si3N4的晶体类型相同
√B.Si3N4晶体是立体网状结构
键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔、沸点越高。 ②若没有告知键长或键能数据时，可比较原子半径的大小。一般原子半径 越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。 如比较金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点高低：原子半径：C<Si，则键长：C-C < C-Si < Si-Si，故键能：C-C<C-Si<Si-Si，熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。
②比较范德华力
组成和结构相似，相对分子质量越大，熔沸点越高
③比较分子极性
相对分子质量相近，分子极性越大，熔沸点越高。
④同分异构体的支链越多，熔、沸点越低。
任务五：分子晶体、共价晶体的熔、沸点比较
1.不同类型的晶体熔、沸点： 共价晶体>分子晶体 2.同一类型的晶体熔、沸点：
共价晶体： ①晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键长和键能。
③ 在SiO2 晶体中，最小环为 12 元环， 没有 单个的SiO2分子存在。
180º
109º28´
共价键
知识拓展 碳化硅
俗名“金刚砂”，它具有类似金刚石的结构和 性质，其空间结构中碳原子和硅原子相间排列， 化学式为 SiC。
SiC 的球棍模型
用途
功能陶瓷 高级耐火材料 磨料
深度思考
2.碳和硅同主族，它们的氧化物CO2和SiO2，为什么物理性质差异很大？ 提示 CO2的晶体是分子晶体，晶体中CO2分子之间通过范德华力相 结合，每个CO2分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的。SiO2是共 价晶体，硅原子和氧原子之间通过共价键相互结合形成空间网状结构， 晶体中不存在小分子。
第三章 第二节 第1课时 分子晶体 高二化学人教版(2019)选择性必修2课件
01
分子晶体
二、分子晶体的物理性质
知识小结：分子晶体熔沸点的比较
①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越 大，熔沸点越高。 ②若分子间存在氢键，则分子间作用力较大，熔沸点较高。 ③相对分子质量相近时，分子极性越大，熔沸点越高。 ④有机物的同分异构体中，支链数越多，熔沸点越低。
01
01
分子晶体
三、分子晶体的结构特征
科学 ∙ 技术 ∙ 社会 天然气水合物——一种潜在的能源
天然气分子藏在水分子笼内
01
分子晶体
例4. 正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3 分子通过氢键相连(如图所示)。下列有关说法正确的是（ D ） A.正硼酸晶体不属于分子晶体 B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关 C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构 D.含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
分子晶体
二、分子晶体的物理性质
例3.下列性质适合于分子晶体的是（ C ）
①熔点1070 ℃，易溶于水，水溶液导电
②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液导电
③能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ ④熔点97.81 ℃，质软、导电，密度为0.97 g·cm－3
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
当冰刚刚融化为液体水时，热运动使冰的结构部分解体，水分 子间的空隙减小，密度增大，超过4℃时，由于热运动加剧，分 子间距离加大，密度逐渐减小。
01
分子晶体
三、分相似，但H2S晶体中，一个H2S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？
例2.正误判断 (1)组成分子晶体的微粒是分子，在分子晶体中一定存在共价键和 分子间作用力（ × ） (2)分子晶体熔化时一定破坏范德华力，有些分子晶体还会破坏氢 键（ √ ） (3)分子晶体熔化或溶于水均不导电（ × ） (4)分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大（ × ） (5)水分子间存在着氢键，故水分子较稳定（ × ） (6)H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的（ × ） (7)SiCl4晶体是分子晶体，熔点高于CCl4（ √ ）
专题07 分子晶体和共价晶体(人教版2019选择性必修2)(解析版)
专题07 分子晶体与共价晶体1．下列关于晶体的说法正确的是A．能导电的固体一定是金属晶体B．离子晶体中的化学键可能存在饱和性和方向性C．分子晶体中分子间作用力越强，分子越稳定D．由共价化合物构成的晶体都是共价晶体【答案】B【解析】A．石墨也能导电，但石墨不属于金属晶体，A错误；B．离子键没有饱和性和方向性，共价键具有饱和性和方向性，但是离子晶体中也可能存在共价键，具有饱和性和方向性，B正确；C．分子的稳定性与分子间作用力无关，与共价键的强弱有关，C错误；D．由共价化合物构成的晶体也可能是原子晶体，如二氧化硅等，D错误；故选B。
2．（2021·河南洛阳·高二期末）下列叙述不正确．．．的是A．由分子构成的物质其熔点一般较低B．分子晶体在熔化时，共价键没有被破坏C．分子晶体中不一定存在共价键D．分子晶体中分子间作用力越大，其化学性质越稳定【答案】D【解析】A．因为是分子晶体，熔化的时候克服的是较弱的分子间作用力，所以分子晶体的熔点一般较低，A项正确；B．分子晶体熔化时，破坏的是分子间作用力，共价键没有被破坏，B项正确；C．稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键，C项正确；D．分子晶体中分子间作用力只影响分子晶体的物理性质如熔沸点，不影响分子的稳定性，D项错误；答案选D。
3．（2021·新疆·乌鲁木齐市第四中学高二期末）直接由原子构成的一组物质是A．水、二氧化碳、金刚石B．单质碘、石墨、白磷(P4)C．氯化钠、金刚石、二氧化硅晶体D．硅晶体、金刚石、二氧化硅晶体【答案】D【解析】A ．水是由水分子构成的；二氧化碳属于分子晶体，是由二氧化碳分子构成，A 错误；B ．单质碘属于分子晶体，由碘分子构成；白磷不是原子晶体,白磷空间是正四面体的分子,是属于分子晶体，B 错误；C ．氯化钠是离子化合物，是由钠离子和氯离子构成的，C 错误；D ．硅晶体、二氧化硅、金刚石属于原子晶体，直接由原子构成，D 正确； 故选D 。
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分子晶体与共价晶体（第一课时）
年 级：高二 主讲人：支二娟
学 科：化学（人教版） 学 校：北京师范大学第二附属中学
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
请判断下列固体是否属于晶体？并说明理由。
雪花 晶体
食盐 晶体
钻石 晶体
玻璃 非晶体
请判断下列固体是否属于晶体？并说明理由。
y
x z 干冰晶体结构
活动1 利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征， 每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2？
y
x z 干冰晶体结构
活动1 利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征， 每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2？
y
x z 干冰晶体结构
分子晶体的结构特征
（1）分子密堆积 只存在范德华力，每个分子周围有12个紧邻的分子
白磷 44.2 乙酸 16.6
水 0 尿素 132.7
分子晶体的物理特性
（1）较低的熔点 影响因素：氢键、相对分子质量
（2）较小的硬度 原因：分子间作用力小
分子
范德华力
分子间 作用力
类型
氢键
影响因素
分子 晶体
熔点低 性质
硬度小
干冰、碘、C60
分子 密堆积
分子非 密堆积
结构
冰
性质
练一练
1. 科研人员发现一种由钛原子和 碳原子构成的气态团簇分子, 如右图所示。顶角和面心的原 子是钛原子,棱的中心和体心 的原子是碳原子,它的化学式 是_T_i_1_4_C_13__。
活动1 利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征，
每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2？
y
z
干冰晶体结构
a
10 x
活动1 利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征，
每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2？
y
2 3
1 4
x
z 干冰晶体结构
活动1 利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征， 每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2？
活动2 利用冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征 每个H2O周围有几个紧密相邻的H2O？
冰中的一个水分子
冰的晶体结构
【思考1】为什么冰刚刚融化时，密度变大，4 ℃后 密度又变小？
冰的晶体结构
融化的冰
低于4 ℃时，氢键使得分子间有空隙
高于4 ℃时，分子热运动
பைடு நூலகம்
分子晶体的结构特征
（1）分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子） 只存在范德华力
雪花 分子晶体
食盐 离子晶体
钻石 原子晶体
问题1 从组成粒子和粒子间相互作用的角度分析 以下四种晶体结构的共同特点是什么？
碘（I2）
干冰（CO2）
碳60（C60）
冰（H2O）
碘（I2）
干冰（CO2）
碳60（C60）
冰（H2O）
分子晶体：只含有分子的晶体称为分子晶体。
组成粒子：分子
分子内：共价键
相互作用 分子间：分子间作用力
（2）分子非密堆积（每个分子周围紧邻的分子少于12个） 分子间存在氢键
【思考2】为何干冰的密度比冰的密度大？
干冰：密堆积
冰：非密堆积
分析表中数据，结合已学知识，归纳分子晶体的 物理性质，并说明原因。
分子晶体 熔点/℃ 分子晶体 熔点/℃
某些分子晶体的熔点
氧气 -218.3 硫化氢 -85.6
氮气 -210.1 甲烷 -182
天然气水合物 ——一种潜在的能源
20世纪末，科学家发现海底存在大 量天然气水合物晶体。其主要气体成分 是甲烷，称甲烷水合物，外形像冰，在 常温常压下会迅速分解释放出甲烷又称 “可燃冰”。
结合80页“科学·技术·社会”的内容和阅读资料，说一说对于开 发可燃冰的看法。
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典型的分子晶体
（1）所有非金属氢化物：H2S 、NH3 、 CH4、HX 等 （2）部分非金属单质:O2 、H2 、 X2 、 P4 、 C60 、稀有气体等 （3）部分非金属氧化物:CO2 、SO2 、 NO2 、 P4O6 、 P5O10等 （4）几乎所有的酸：H2SO4 、HNO3 、 H3PO4等 （5）绝大多数有机化合物的晶体：乙醇、冰醋酸、蔗糖等
练一练
2. SiCl4的分子结构与CCl4类似,对其做出如下推断: ①SiCl4晶体是分子晶体; ②SiCl4熔点高于CCl4的熔点; ③常温常压下SiCl4是气体。 其中正确的是( ①②)
判断下列晶体是否属于分子晶体？
H2S 、O2 、 SO2 、 H2SO4 、乙醇、NaCl、Cu
√√ √
√