資源簡介

(共24張PPT)
第三章 晶體結構與性質
第二節　分子晶體與共價晶體
同學們認真觀察，找出兩種晶體模型中的共同點
碘晶體結構
干冰晶體結構
構成微粒：分子
微粒內作用：共價鍵
微粒間作用：分子間作用力
晶胞中分子位置：頂角和面心
分子晶體
注意：
①并非所有的分子晶體中都含共價鍵，如稀有氣體
②分子晶體熔化時一般破壞分子間作用力
③分子晶體構成微粒是分子，化學式就是分子式
1、 概念：只含分子的晶體叫做分子晶體。
分子晶體
構成粒子
分子
粒子間的作用力
分子間作用力
分子內各原子間
共價鍵
2、分子晶體的物理性質
分子晶體 氧氣 氮氣 白磷 水
熔點/℃ -218.3 -210.1 44.2 0
分子晶體 硫化氫 甲烷 乙酸 尿素
熔點/℃ -85.6 -182 16.6 132.7
(1)分子晶體具有較低的熔、沸點和較小的硬度。
分子晶體熔化時要破壞分子間作用力，由于分子間作用力很弱，所以分子晶體的熔、沸點一般較低，部分分子晶體易升華(如干冰、碘、紅磷、萘等)，且硬度較小。
(2)分子晶體不導電。
分子晶體在固態和熔融狀態下均不存在自由移動的離子或自由電子，因而分子晶體在固態和熔融狀態下都不能導電。有些分子晶體的水溶液能導電，如HI、乙酸等。
(3)分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規律。
原因：分子間作用力很弱
(1)部分非金屬單質：X2、O2、H2、 S8、P4、C60
(4)部分非金屬氧化物: CO2、SO2、NO2……
(5)幾乎所有的酸： H2SO4、HNO3、H3PO4
(6)絕大多數有機物：乙醇、冰醋酸、蔗糖……
(2)稀有氣體
大部分共價單質和共價化合物
3、 常見的分子晶體
(3)所有非金屬氫化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX……
板書
分子晶體
定義: 只含分子的晶體叫～。
物性
有較低的熔、沸點和較小的硬度。
固體或熔融狀態不導電。
分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規律。
部分非金屬單質、部分非金屬氧化物
稀有氣體、絕大多數有機物
常見的分子晶體
所有非金屬氫化物、幾乎所有的酸
4、 分子晶體的結構特征
特點：分子間作用力都只是范德華力，在立方體的頂角各有一個分子，6個面的中心又各有一個分子，這種堆積稱為分子密堆積。
(1)、分子密堆積
碳60的晶胞
——大多數分子晶體的結構特征
碘晶體晶胞
干冰晶胞
面心立方最密堆積
干冰的晶體結構圖
中心
CO2分子
以干冰晶體結構為例分析：分子密堆積的結構
①干冰中的CO2分子間作用力只存在 ，不存在 。
②每個晶胞中均攤 個CO2分子
③每個CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子數為 個。
4
12
范德華力
分子間氫鍵
分子間的主要作用力是氫鍵(當然存在范德華力)，以1個分子為中心，周圍有4個相鄰分子，即分子非密堆積結構。如：HF 、NH3等
冰中１個水分子周圍有４個水分子
冰的結構
(2)、冰的結構——非密堆積
0-4℃時，當冰剛剛融化為液態水時，熱運動使冰的結構部分解體，水分子間的空隙減小，密度反而增大。
超過4℃時，溫度升高，水分子熱運動速度加快，使得分子的平均距離加大，密度減小。
水在4℃時的密度最大
板書
分子晶體
定義: 只含分子的晶體叫～。
物性
有較低的熔、沸點和較小的硬度。
晶體或固體熔融狀態不導電。
分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規律。
部分非金屬單質、部分非金屬氧化物
稀有氣體、絕大多數有機物
常見的分子晶體
所有非金屬氫化物、幾乎所有的酸
結構特征
分子密堆積：面心立方、只有范德華力、12
非密堆積：有氫鍵、如冰
【思考與討論】
1、硫化氫和水分子結構相似，但硫化氫晶體中，一個硫化氫分子周圍有12個緊鄰分子，而冰中一個水分子周圍只有4個緊鄰分子，為什么？
硫化氫晶體中分子之間只有范德華力，范德華力無飽和性與方向性，能夠形成分子密堆積。因此，一個硫化氫分子周圍有12分緊鄰分子。
而冰晶體中水分子間存在氫鍵，氫鍵具有方向性，這迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子形成氫鍵。因此，冰中一個水分子周圍只有4個緊鄰分子。
【思考與討論】
2、如何判斷哪些物質是分子晶體？
A、依據物質的類別判斷
B、依據組成晶體的粒子及粒子間作用判斷
C、依據物質的性質判斷
部分非金屬單質、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數有機物都是分子晶體。
組成分子晶體的微粒是分子，粒子間的作用力是分子間作用力。
分子晶體硬度小，熔、沸點低，在熔融狀態或固體時均不導電。
3、都是分子晶體時，熔沸點高低如何判斷？
①含有分子間氫鍵的分子晶體，熔沸點較高。H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl。
氫鍵
②組成和結構相似的物質，不含氫鍵的分子晶體，相對分子質量越大，范德華力越大， 熔沸點越高。如：O2>N2，HI>HBr>HCl。
范德華力
③相對分子質量相等或相近，分子極性越大，熔沸點越高，如CO>N2。
極性
【思考與討論】
同分異構體中:
在烷烴的同分異構體中，一般來說，支鏈數越多，熔沸點越低。如沸點：正戊烷>異戊烷>新戊烷；
1、比較下列化合物的熔、沸點的高低（填“>”或“<”）
①CO2 SO2; ②NH3 PH3;
③O3 O2; ④Ne Ar;
⑤CH3CH2OH CH3OH; ⑥CO N2;
<
>
>
<
>
>
2、已知AlCl3的熔點為190℃（2.02×105Pa），但它在180℃即開始升華，設計一個可靠的實驗，判斷氯化鋁是離子化合物還是共價化合物。
可測其在熔融狀態下是否可導電，若不導電，則是共價化合物，
若導電，則是離子化合物。
科學 技術 社會—天然氣水合物—一種潛在的能源
20世紀末，科學家發現海底和大陸冰川或永久凍土底部存在大量天然氣水合物晶體。這種晶體的主要氣體成分是甲烷，因而又稱甲烷水合物。它的外形像冰，而且在常溫常壓下會迅速分解釋放出可燃的甲烷，因而又稱“可燃冰”。
天然氣分子藏在水分子籠內
水分子籠是多種多樣的
1、下列關于分子晶體的說法正確的是( )
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. 晶體的熔、沸點一般較高
2、下列各組物質都屬于分子晶體的是( )
A．碘、二氧化碳、白磷、C60
B．NaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硫
C．SO2、金剛石、N2、銅
D．醋酸、甲烷、石墨、氧化鈉
B
A
3、下列各組物質各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是(　　)
A．NH3、P4、C10H8 　 B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、H2O、Na2O2
B
4、下列物質固態時，一定是分子晶體的是( )
A、酸性氧化物 B、非金屬單質
C、堿性氧化物 D、含氧酸
D
5、醫院在進行外科手術時，常用HgCl2稀溶液作為手術刀的消毒劑，已知HgCl2有如下性質：①HgCl2晶體熔點較低；②HgCl2熔融狀態下不導電；③HgCl2在水溶液中可發生微弱電離。下列關于HgCl2的敘述中正確的是( )
A.HgCl2晶體屬于分子晶體 B.HgCl2屬于離子化合物
C.HgCl2屬于電解質，且屬于強電解質
D.HgCl2屬于非電解質
A
6、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
C
7、海底有大量的天然氣水合物，可滿足人類1 000年的能源需要。天然氣水合物是一種晶體，晶體中平均每46個水分子構建成8個籠，每個籠可容納1個CH4分子或1個游離H2O分子。若晶體中每8個籠只有6個容納了CH4分子，另外2個籠被游離H2O分子填充，則天然氣水合物的平均組成可表示為（ ）
A.CH4·14H2O B.CH4·8H2O
C.CH4· H2O D.CH4·6H2O
B
176
a3 NA ×10-30
g·cm－3
8、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。
(2)若以頂點上的1個CO2 為中心，周圍等距離為a cm的CO2有_____個它們構成______面體
(3)其密度ρ為____________________________(1 pm＝10－10 cm)。
6
八
√2a
2
4

展開更多......

收起↑