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(共21張PPT)
第二節　分子晶體與共價晶體
第1課時　分子晶體
第三章　晶體結構與性質
[學習目標]
1.能辨識常見的分子晶體，并能從微觀角度分析分子晶體中各構成
微粒之間的作用和對分子晶體物理性質的影響(重點)。
2.能利用分子晶體的通性推斷常見的分子晶體，理解分子晶體中微
粒的堆積模型，并能用均攤法對晶胞進行分析(重、難點)。
引入新課
下列兩種晶體有什么共同點？
干冰晶胞
碘晶胞
NaCl晶胞
與氯化鈉晶體的區別是？
只含分子
離子
一、分子晶體的概念和性質
1. 概念
只含分子的晶體。
2. 粒子及粒子間的相互作用
構成微粒：分子
存在的作用力：
分子間：分子間作用力(或氫鍵)
分子內原子間：共價鍵(稀有氣體除外)
3. 物理性質
(1)熔、沸點較低，硬度很小；(2)不導電；(3)溶解性一般符合“相似相溶”規律。
水分子間氫鍵
C60的晶胞
4.常見的典型分子晶體與物質類別
物質類別 實例
所有非金屬氫化物 如H2O、NH3、CH4等
部分非金屬單質 如鹵素(X2)、O2、N2、硫(S8)、白磷(P4)、碳60(C60)等
部分非金屬氧化物 如CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等
稀有氣體 如He、Ne、Ar等
幾乎所有的酸 如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等
絕大多數有機物 如乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
一、分子晶體的概念和性質
1.正誤判斷
(1)組成分子晶體的微粒是分子，在分子晶體中一定存在共價鍵和分子間的作用力
(2)分子晶體熔化時一定破壞范德華力，有些分子晶體還會破壞氫鍵
(3)分子晶體熔化或溶于水均不導電
(4)分子晶體的熔、沸點越高，分子晶體中共價鍵的鍵能越大
√
×
×
×
應用體驗
一、分子晶體的概念和性質
應用體驗
一、分子晶體的概念和性質
2.下列性質適合于分子晶體的是
①熔點1 070 ℃，易溶于水，水溶液導電
②熔點10.31 ℃，液態不導電，水溶液導電
③能溶于CS2，熔點112.8 ℃，沸點444.6 ℃
④熔點97.81 ℃，質軟、導電，密度為0.97 g·cm－3
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
√
3.(2023·淄博高二檢測)
(1)CO能與金屬Fe形成化合物Fe(CO)5，該化合物熔點為253 K，沸點為376 K，其固體屬于_____晶體。
(2)F2與其他鹵素單質反應可以形成鹵素互化物，如ClF3、BrF3，常溫下它們都是易揮發的液體。ClF3的熔、沸點比BrF3的______(填“高”或“低”)。
分子
低
應用體驗
一、分子晶體的概念和性質
歸納總結
(1)分子晶體的判斷方法
①依據物質的類別：
部分非金屬單質、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有酸、絕大多數有機物。
②依據組成晶體的粒子及粒子間作用力：
組成晶體的微粒是分子，粒子間作用力是分子間作用力。
③依據物質的性質：
硬度小，熔、沸點低，在熔融狀態或固態時均不導電。
一、分子晶體的概念和性質
(2)分子晶體熔、沸點高低的判斷
①組成和結構相似，不含氫鍵的，M越大，范德華力越強，熔、沸點越高，
如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。
②組成和結構不相似的 (M接近)，分子的極性越大，熔、沸點越高，
如CH3OH＞CH3CH3。
③含有分子間氫鍵的，熔、沸點反常升高，
如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
一、分子晶體的概念和性質
歸納總結
(2)分子晶體熔、沸點高低的判斷
④對于有機物中的同分異構體，支鏈越多，熔、沸點越低，
如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞ ＞
⑤烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機物，一般隨C原子數增加，熔、沸點升高，
如C2H6＞CH4，C2H5Cl＞CH3Cl，CH3COOH＞HCOOH。
一、分子晶體的概念和性質
歸納總結
二、典型的分子晶體的結構和性質
1.兩種典型的分子晶體的組成和結構
(1)干冰
①每個晶胞中有4個CO2分子，12個原子。
②每個CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子數為12。
頂點8個
面心6個
(2)冰
1.兩種典型的分子晶體的組成和結構
①水分子之間主要的作用力是氫鍵，當然也有范德華力。
②由于氫鍵有方向性，使四面體中心的每個水分子周圍有4個水分子。
冰融化分子間空隙變小
二、典型的分子晶體的結構和性質
2.分子晶體的結構特征
分子密堆積 分子非密堆積
微粒間作用力 范德華力 范德華力和氫鍵
空間特點 通常每個分子周圍有12個緊鄰的分子 每個分子周圍緊鄰的分子數小于12，空間利用率不高
舉例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰
二、典型的分子晶體的結構和性質
應用體驗
1.正誤判斷
(1)分子晶體中均存在化學鍵
(2)干冰和冰都是由分子密堆積形成的晶體
(3)干冰中只存在范德華力不存在氫鍵，一個分子周圍有12個緊鄰的分子
(4)SiCl4晶體是分子晶體，熔點高于CCl4
√
×
×
√
二、典型的分子晶體的結構和性質
應用體驗
2.如圖為冰晶體的結構模型，大球代表O，小球代表H，下列有關說法正確的是
A.冰晶體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體
B.冰晶體具有空間網狀結構，不是分子晶體
C.水分子間通過H—O形成冰晶體
D.冰晶體融化時，水分子之間的空隙增大
√
二、典型的分子晶體的結構和性質
3.如圖為干冰的晶胞結構示意圖。
(1)通過觀察分析，有____種取向不同的CO2分子。將CO2
分子視作質點，設晶胞邊長為a pm，則緊鄰的兩個CO2
分子的距離為____ pm。
4
(2)其密度ρ為___________________(1 pm＝10－10 cm)。
頂角1種，三對平行面分別為3種
面對角線的一半
每個晶胞含4個CO2
二、典型的分子晶體的結構和性質
自我測試
1.下列有關分子晶體的說法一定正確的是
A.分子內均存在共價鍵 B.分子間一定存在范德華力
C.分子間一定存在氫鍵 D.其結構一定為分子密堆積
√
2.下列物質按熔、沸點由高到低的順序排列，正確的一組是
A.HF、HCl、HBr、HI
B.F2、Cl2、Br2、I2
C.H2O、H2S、H2Se、H2Te
D.CI4、CBr4、CCl4、CF4
√
自我測試
3.正硼酸(H3BO3)是一種片層狀結構的白色晶體，層內的H3BO3分子通過氫鍵相連(如圖所示)。下列有關說法正確的是
A.正硼酸晶體不屬于分子晶體
B.H3BO3分子的穩定性與氫鍵有關
C.分子中硼原子最外層為8電子穩定結構
D.含1 mol H3BO3的晶體中有3 mol氫鍵
√
自我測試
4.據報道，科研人員應用計算機模擬出結構類似C60的物質N60。
已知：①N60分子中每個氮原子均以N—N結合三個N原子而形成8電子穩定結構；
②N—N的鍵能為167 kJ· mol－1。
請回答下列問題：
(1)N60分子組成的晶體為_____晶體，其熔、沸點比N2____(填“高”或“低”)，原因是______________________________________________________________。
分子
高
均為分子晶體，N60相對分子質量大，分子間作用力大，故熔、沸點高
(2)1 mol N60分解成N2時_____(填“吸收”或“放出”)的熱量是______ kJ
(已知N≡N的鍵能942 kJ·mol－1)，表明穩定性N60__(填“>”“<”或“＝”)N2。
(3)由(2)列舉一種N60的用途：_____________________________。
放出
13 230
<
N60可作高能炸藥(答案合理即可)
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