資源簡介

(共19張PPT)
第1課時 分子晶體
第三章 第二節 分子晶體與共價晶體
碘晶體結構
干冰晶體結構
課前導入
觀察下列兩種晶體有什么共同特點？
學習目標
1. 掌握分子晶體的概念，認識常見的分子晶體有哪些。
2. 掌握分子晶體的結構特征和物理性質。
3. 通過干冰和冰的結構特點了解氫鍵對物理性質的影響。
復習導課
固體 外觀 微觀結構 自范性 各向異性 熔點
晶體
非晶體
本質區別 鑒別 具有規則的幾何外形
有
粒子在三維空間呈周期性有序排列
各向異性
固定
不具有規則的幾何外形
沒有
粒子排列相對無序
各向同性
不固定
微觀粒子在三維空間是否呈現周期性有序排列
最科學的方法是用X-射線衍射實驗
新知梳理
只含有分子的晶體稱為分子晶體。
一、概念
1. 構成晶體的微粒是分子
2. 微粒（分子）間作用力：范德華力、氫鍵
決定分子晶體的熔、沸點
結合表格和已有知識，分析：
①哪些晶體是分子晶體？
②分子晶體有哪些物理特性？為什么
[思考交流]
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
某些分子晶體的熔點
二、典型的分子晶體
1. 非金屬氫化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX
2. 含氧酸：H2SO4、HNO3、H3PO4
3. 部分非金屬單質：X2、O2、H2 、S8、P4 、C60
4. 部分非金屬氧化物：CO2、SO2、SO3、NO2、P4O6、P4O10
5. 大多數有機物：乙醇，冰醋酸，蔗糖
1. 較低的熔點和沸點，易升華。
(1)分子間作用力越大，熔沸點越高(相對分子質量，氫鍵，分子極性)；
(2)分子晶體熔化時一般只破壞分子間作用力和氫鍵，不破壞化學鍵，也有例外，如S8、P4 。
2. 較小的硬度。
3. 一般都是絕緣體，熔融狀態也不導電。有些在水溶液中可以導電。
4. 溶解性：符合相似相溶。
三、分子晶體的物理性質
分子晶體的熔沸點比較規律: (比較分子間作用力)
1. 分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高，具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常地高。如H2O > H2Te > H2Se > H2S。
2. 組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大，熔、沸點越高。
如SnH4 > GeH4 > SiH4 > CH4。
[歸納總結]
3. 組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近),分子的極性越大，其熔、沸點越高。如CO>N2；CH3OH>CH3CH3。
4. 同分異構體，支鏈越多，熔、沸點越低。
分子晶體(如圖)中粒子如何分布？
O2的晶體結構
C60的晶胞
冰的晶胞
[思考交流]
1. 分子密堆積——干冰（只有范德華力）
(1)每個晶胞中有____個CO2分子
(2)每個CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有____個。
(3)干冰在常壓下極易升華，工業上廣泛用作制冷劑。
4
12
四、分子晶體的結構特征
2. 分子非密堆積——冰（分子間作用力主要為氫鍵）
(1)水分子之間的作用力是_____、_________。
(2)冰中1個水分子周圍有____個水分子形成
四面體；屬于______________。
(3)1 mol 冰中有___mol 氫鍵。
氫鍵
范德華力
4
分子非密堆積
2
氫鍵具有方向性
分子晶體的結構特征
1. 密堆積
2. 非密堆積
（每個分子周圍有12個緊鄰的分子）
只有范德華力——分子密堆積。
（每個分子周圍緊鄰的分子少于12個）
分子間主要為氫鍵——不具有分子密堆積特征。
原因：氫鍵具有方向性，使晶體中的空間利率不高，留有相當大的空隙。
[歸納總結]
1. 分子晶體概念：由分子構成。相鄰分子靠分子間作用力相互吸引。
2. 分子晶體特點：低熔沸點、升華、硬度很小等。
3. 常見分子晶體分類：
(1)所有非金屬氫化物；
(2)部分非金屬單質；
(3)部分非金屬氧化物；
(4)幾乎所有的酸（而堿和鹽則是離子晶體）；
(5)絕大多數有機物的晶體。
課堂小結
4. 分子晶體結構特征：
(1)只有范德華力，無分子間氫鍵——分子密堆積（每個分子周圍有12個緊鄰的分子，如：C60、干冰 、O2)；
(2)有分子間氫鍵——不具有分子密堆積特征（如：HF 、冰、NH3 ）。
5. 分子晶體的熔沸點比較規律：
（比較分子間作用力）
1．下列物質屬于分子晶體的化合物是（ ）
A．石英 B ．硫黃 C ．干冰 D ．食鹽
C
2．干冰氣化時，下列所述內容發生變化的是（ ）
A．分子內共價鍵 B ．分子間作用力
C ．分子間距離 D ．分子間的氫鍵
BC
3．冰醋酸固體中不存在的作用力是（ ）
A ．離子鍵 B ．極性鍵
C ．非極性鍵 D ．范德華力
A
課堂檢測
4. 水分子間存在著氫鍵的作用，使水分子彼此結合而成(H2O)n。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的正四面體，通過氫鍵相互連接成龐大的分子晶體，其結構如圖，試分析：
(1)1 mol 冰中有 mol 氫鍵？
(2)H2O的熔沸點比H2S高還是低？為什么？
常溫下H2S是氣體，所以H2O的熔沸點比H2S高；
因為H2O中存在氫鍵，而H2S中不存在氫鍵。
2
(3)已知氫鍵也有方向性，試分析為什么冬季河水總是從水面上開始結冰？
由于氫鍵的方向性，使冰晶體中每個水分子與四面體頂點的4個分子相互吸引，形成空隙較大的網狀體，密度比水小，所以結的冰會浮在水面上。
本節內容結束

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