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第二節
分子晶體與共價晶體
雪花
食鹽
鉆石
通過前面對于晶體與非晶體的學習，
我們知道：雪花、食鹽、金剛石以及銅都是晶體；
那么，這些晶體有什么不同呢？構成粒子？粒子間作用力？
一、晶體的分類
晶體類型 分子晶體 共價晶體 離子晶體 金屬晶體
構成粒子
粒子間作用力
典型例子
分子
原子
陰、陽離子
陽離子、電子
范德華力
共價鍵
離子鍵
金屬鍵
CO2、H2O
金剛石、SiO2
NaCl、CaO
Cu、Fe
一、分子晶體
碘(I2)
干冰(CO2)
碳60(C60)
冰(H2O)
只含分子的晶體叫做分子晶體。
1.構成粒子：
分子
2. 相互作用力：
分子間：
分子內：
分子間作用力
范德華力
氫鍵
共價鍵(稀有氣體除外)
3.典型的分子晶體：
①所有非金屬氫化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX
②部分非金屬單質:X2、O2、H2、S8、P4、C60
例外：金剛石、晶體硅等
③部分非金屬氧化物: CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10
例外：SiO2等
④稀有氣體為單原子分子，固態時為分子晶體
⑤幾乎所有的酸：H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等
⑥絕大多數有機物：乙醇、冰醋酸、蔗糖、蛋白質、尿素等
→下列晶體是否屬于分子晶體？
√
√
√
√
√
╳
╳
H2S、O2、 SO2、 H2SO4、乙醇、 He、 NaCl、Cu、SiO2、C(金剛石)
√
╳
╳
二、分子晶體的性質
P78 請根據表中數據分析：分子晶體的熔點有什么特點？
分子晶體 氧氣 氮氣 白磷
熔點/℃ -218.3 -210.1 44.2
分子晶體 硫化氫 甲烷 乙酸
熔點/℃ -85.6 -182 16.6
1.熔點較低
熔化時：一般只破壞范德華力、氫鍵（作用力較弱），不破壞化學鍵。
滑冰時，冰面上常常容易留下劃痕，這說明冰晶體的硬度較大還是較小？
2.硬度小
分子間作用力較弱，容易被克服
構成分子晶體的微粒是分子，沒有產生自由移動的離子。
酒精
3.本身不導電
三.分子晶體的結構特征
在分子晶體中，分子間的作用力不同時會對其結構產生什么影響呢？
干冰
(CO2)
冰
(H2O)
范德華力
氫鍵
分子抽象成質點
面心立方最密堆積
→分析干冰晶體結構中每個CO2分子周圍距離最近緊密相鄰的CO2分子共有 個？
分子抽象成質點
干冰的晶胞
面心立方最密堆積
→分析干冰晶體結構中每個CO2分子周圍距離最近緊密相鄰的CO2分子共有 個？
分子抽象成質點
干冰的晶胞
面心立方最密堆積
x
y
z
a
0
1
→分析干冰晶體結構中每個CO2分子周圍距離最近緊密相鄰的CO2分子共有 個？
分子抽象成質點
干冰的晶胞
面心立方最密堆積
x
y
z
a
4
1
2
3
→分析干冰晶體結構中每個CO2分子周圍距離最近緊密相鄰的CO2分子共有 個？
分子抽象成質點
干冰的晶胞
面心立方最密堆積
x
y
z
a
1
2
3
4
→分析干冰晶體結構中每個CO2分子周圍距離最近緊密相鄰的CO2分子共有 個？
分子抽象成質點
干冰的晶胞
面心立方最密堆積
x
y
z
a
1
2
3
4
12
三.分子晶體的結構特征
①干冰中的CO2分子間只存在 ，不存在 。
②干冰晶胞是一種面心立方結構，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
氫鍵
1：干冰晶體的結構特征
只存在范德華力，分子密堆積，每個分子周圍有12個緊鄰的分子
干冰可用作舞臺煙霧特效
三.分子晶體的結構特征
2：冰晶體的結構特征
冰
(H2O)
氫鍵：0.177nm
每個H2O周圍緊密相鄰的H2O只有4個
非密堆積
冰(H2O)
盡管氫鍵比共價鍵弱得多，不屬于化學鍵，卻跟共價鍵一樣具有方向性，即氫鍵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個相鄰水分子相互吸引。
2：冰晶體的結構特征
①水分子之間的作用力有范德華力、氫鍵，且主要是氫鍵。
②由于氫鍵具有方向性，
使四面體中心的每個水分子與4個相鄰的水分子相互吸引。
③水分子以氫鍵相連接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成 2 mol“氫鍵”
冰的硬度和干冰相似，而熔點比干冰的熔點高得多。
結合冰的結構解釋，為何水凝結成冰后密度減小？
→氫鍵具有方向性，迫使在四面體中心的水分子與位于四面體頂角的四個水分子吸引，水分子間留有相當大的空隙，空間利用率低，密度減小。
→當冰剛剛融化成液態水時，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，由于熱運動加劇，分子間距離加大，密度逐漸減小。所以4℃時水的密度最大。
為什么水在4℃時的密度最大？
冰融化，分子間空隙減小
總結：分子晶體的結構特征
①分子間只有范德華力
→分子密堆積（每個分子周圍有12個緊鄰的分子）
如：C60、干冰 、O2
→分子非密堆積（每個分子周圍緊鄰的分子少于12個）
②分子間存在氫鍵
如：HF 、NH3、冰。
③分子晶體中存在單個分子，化學式代表真實的分子組成。
為什么干冰的熔沸點比冰低，而密度卻比冰大？
由于干冰中的CO2之間只存在范德華力，一個分子周圍有12個緊鄰分子，∴密度比冰的高。
冰存在分子間氫鍵，CO2之間只存在范德華力，∴ 干冰的熔沸點比冰低。
干冰：密堆積
冰：非密堆積
1.下列屬于分子晶體的一組物質是( )
A. CaO、NO、CO B. CCl4、H2O、He
C. CO2、SO2、NaCl D. CH4、O2、Na2O
B
2.下列分子晶體的熔、沸點由高到低的順序是( )
①HCl　②HBr　③HI　④CO　⑤N2　⑥H2
A. ①②③④⑤⑥
B. ③②①⑤④⑥
C. ③②①④⑤⑥
D. ⑥⑤④③②①
C
3.干冰熔點很低是由于( )
A. CO2是非極性分子 B. C==O的鍵能很小
C. CO2化學性質不活潑 D. CO2分子間的作用力較弱
D

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