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第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第二節(jié) 分子晶體與共價晶體
第1課時 分子晶體
觀看視頻：鎂與干冰的反應(yīng)
思考：鎂粉在干冰內(nèi)繼續(xù)燃燒，像冰燈中裝進(jìn)一個電燈泡一樣，發(fā)出耀眼的白光，產(chǎn)生黑色固體。那么鎂與干冰是否為晶體呢？又是何種類型的晶體？
（2Mg+CO2 2MgO+C)
二氧化碳與鎂的反應(yīng)
仔細(xì)觀察下列固體，判斷它們是否屬于晶體，并說明理由，嘗試從微粒組成上對這些固體進(jìn)行分類。
雪花
干冰
可燃冰
晶體
晶體
晶體
分子晶體
分子晶體
分子晶體
一、分子晶體
只含分子的晶體叫分子晶體
1、概念：
2、粒子間作用力：
分子間作用力（氫鍵、范德華力）
共價鍵
分子內(nèi)：
分子間：
決定分子晶體的化學(xué)性質(zhì)
決定分子晶體的熔、沸點(diǎn)
一、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(gòu)成微粒是分子，化學(xué)式就是分子式
二、典型的分子晶體：
1.所有非金屬氫化物：H2S， CH4 ， NH3等
2.部分非金屬單質(zhì)：O2， N2 ，白磷等
3.部分非金屬氧化物：CO2，NO2，P4O6 等
4.幾乎所有的酸
5.絕大多數(shù)有機(jī)物
[思考與交流1]下表列出了一些分子晶體的熔點(diǎn)，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：分子晶體的熔點(diǎn)有什么特點(diǎn)？為何具有這樣的特點(diǎn)？
分子晶體 氧氣 氮?dú)?白磷
熔點(diǎn)/℃ -218.3 -210.1 44.2
分子晶體 硫化氫 甲烷 乙酸
熔點(diǎn)/℃ -85.6 -182 16.6
熔點(diǎn)較低，分子晶體熔化時一般只破壞范德華力、氫鍵，不破壞化學(xué)鍵。范德華力、氫鍵相對化學(xué)鍵較弱。
[思考與交流2]
溜冰時，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？如何從結(jié)構(gòu)的角度來解釋冰晶體的硬度？
說明冰晶體的硬度小，原因：分子間作用力較弱，容易被克服。
[思考與交流3]分子晶體（如乙醇）一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)下也不導(dǎo)電。從結(jié)構(gòu)的角度又應(yīng)該如何解釋呢？
構(gòu)成分子晶體的微粒都是分子，熔融時沒有產(chǎn)生自由移動的離子，因此分子晶體一般不導(dǎo)電。
三、分子晶體的物理特性
1.熔、沸點(diǎn)較低，硬度很?。ǘ鄶?shù)分子晶體在常溫時為氣態(tài)或液態(tài)）
2.分子晶體不導(dǎo)電。
3.分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規(guī)律（也考慮氫鍵及極性）。
②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，不含氫鍵的分子晶體，相對分子質(zhì)
量越大，范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高。如：O2>N2，HI>HBr>HCl。
③組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體，若相對分子質(zhì)量相等或相近，分子極性越大，范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高，如CO>N2
知識點(diǎn)：分子晶體的熔沸點(diǎn)比較
①含有分子間氫鍵的分子晶體，熔沸點(diǎn)反常較高。
如H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3
④烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物一般隨分子中碳原子數(shù)的增加,熔、沸點(diǎn)升高,如C2H6> CH4, C2H5CI>CH3CI, CH3COOH> HCOOH。
⑤在烷烴的同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈數(shù)越多，熔沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>新戊烷 。
[思考與交流4]下列各組晶體中，哪些是分子晶體呢？
1.H2S， CH4， NaCl， NaOH，CO2，NO2
2.H2， S8，P4，C60 ，O2， N2
3.H2SO4，HNO3，H3PO4
4.乙醇，冰醋酸，蔗糖
判斷標(biāo)準(zhǔn)----只含分子
√
√
√
√
部分非金屬單質(zhì)、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(shù)有機(jī)物的晶體都是分子晶體。
組成分子晶體的粒子是分子，粒子間作用是分子間作用力。
分子晶體的硬度小，熔、沸點(diǎn)低，在熔融狀態(tài)或固體時均不導(dǎo)電。
分子晶體的判斷方法
（3）依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷
（2）依據(jù)組成晶體的粒子及粒子間作用判斷
（1）依據(jù)物質(zhì)的類別判斷
總結(jié)
【課堂練習(xí)1】下列分子晶體的熔、沸點(diǎn)由高到低的順序是( )
①HCl　②HBr?、跦I?、蹸O　⑤N2?、轍2
A.①②③④⑤⑥
B.③②①⑤④⑥
C.③②①④⑤⑥
D.⑥⑤④③②①
C
【課堂練習(xí)2】下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是( )
A.NH3、HD、C10H18 B.PCl3、CO2、H2SO4
C.SO2、C60、P2O5 D.CCl4、Na2S、H2O2
B
觀看視頻：水結(jié)冰的微觀現(xiàn)象
干冰晶體，易升華
冰晶體，不易升華，密度小于干冰
干冰和冰的熔點(diǎn)和密度
干冰 冰
熔點(diǎn) -78.5℃ 0℃
密度 1.56g/cm3 0.92 g/cm
干冰的熔沸點(diǎn)比冰低、而密度比冰大這是為什么呢？
在分子晶體中，分子間存在的作用力不同會對其內(nèi)部分子的排列產(chǎn)生什么影響呢？
密堆積——
指的是晶體中原子或分子的排列方式
一維堆積 球成線
二維堆積 線成面
三維堆積 面成體
密堆積方式
心對心
心對空
非最密堆積
最密堆積
資料鏈接
1.分子密堆積
在分子晶體中，如果分子間的作用力只有范德華力，若以一個分子為中心，其周圍最多可以有12個緊鄰的分子，分子晶體的這一特征稱為分子密堆積。
干冰晶胞
碘(I2)
碳60(C60)
(如：干冰 、I2、C60等)
四、典型的分子晶體特征：
2.冰
①水分子之間的作用力有 ，
但主要作用力是 。
②每個H2O分子周圍等距離緊鄰的H2O分子有_____ 個。
4　
范德華力、氫鍵　
氫鍵　
思考：和干冰晶體不一樣的原因是什么？
水分子間存在氫鍵，氫鍵具有方向性和飽和性
——分子非密堆積
小結(jié)
分子晶體結(jié)構(gòu)特征
分子密堆積 分子非密堆積
微粒間作用力
空間 特點(diǎn) 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(shù)小于12個，空間利用率不高
舉例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰
范德華力
范德華力和氫鍵
天然氣分子藏在水分子籠內(nèi)
天然氣水合物——一種潛在的能源
20世紀(jì)末，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)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?dú)怏w成分是甲烷，因為又稱甲烷水合物。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”。
根據(jù)理論計算，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1立方米的可燃冰可釋放出160-180立方米的甲烷氣和0.8立方米的水，可以說可燃冰就像一個天然氣的"壓縮包"，燃燒后生成二氧化碳和水，不會釋放出粉塵、硫氧化物、氮氧化物等環(huán)境污染物，所以被譽(yù)為21世紀(jì)理想的清潔能源之一。而且，據(jù)專家預(yù)測，可燃冰資源量巨大，被國際公認(rèn)為未來重要的戰(zhàn)略性接替能源。
科學(xué) 技術(shù) 社會
本節(jié)知識小結(jié)
分子
晶體
冰
性質(zhì)
熔點(diǎn)低
硬度小
分子
分子間作用力
氫 鍵
范德華力
分子密堆積
分子非密堆積
干冰
結(jié)構(gòu)
性質(zhì)
【課堂練習(xí)3】判斷正誤
(1)分子晶體中一定含有分子間作用力，不一定含有化學(xué)鍵。(　　)
(2)分子晶體熔化時,只破壞分子間作用力，不破壞共價鍵。(　　)
(3)冰融化和干冰升華破壞的作用力完全相同。(　　)
(4)干冰晶體中只存在范德華力不存在氫鍵，一個分子周圍有12個緊鄰分子。(　　)
(5)冰晶體中,每個水分子周圍只有4個緊鄰的分子，1 mol冰中含有1 mol氫鍵。(　　)
√
√
×
√
×
【課堂練習(xí)4】下列有關(guān)分子晶體的說法中一定正確的( 　)
A、分子內(nèi)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(jié)構(gòu)一定為分子密堆積
B
【課堂練習(xí)5】下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是(　　)
A．NH3、P4、Cu 　
B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、SiO2、P2O5
D．CCl4、H2O、Na2O2
B
【課堂練習(xí)6】下列性質(zhì)符合分子晶體性質(zhì)的是(　　)
A、熔點(diǎn)為1 070 ℃,易溶于水,水溶液導(dǎo)電
B、熔點(diǎn)為3 500 ℃,不導(dǎo)電,質(zhì)硬,難溶于水和有機(jī)溶劑
C、能溶于CS2,熔點(diǎn)為113 ℃,沸點(diǎn)為445 ℃
D、熔點(diǎn)為97.81 ℃,質(zhì)軟,導(dǎo)電,密度為0.97 g·cm-3
C
【課堂練習(xí)7】下列有關(guān)冰和干冰的敘述不正確的是(　　)
A、干冰和冰都是由分子密堆積形成的晶體
B、冰晶體中,每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子
C、干冰比冰的熔點(diǎn)低得多,常壓下易升華
D、干冰中CO2分子間只存在范德華力,不存在氫鍵,一個分子周圍有12個緊鄰的分子
A
【課堂練習(xí)8】(1)比較下列化合物熔、沸點(diǎn)的高低(填“>”或“<”)。
①CO2________SO2　 ②NH3________PH3　 ③O3________O2　
④Ne________Ar　 ⑤CH3CH2OH________CH3OH　 ⑥CO________N2
(2)已知AlCl3的熔點(diǎn)為190 ℃(2.02×105 Pa)，但它在180 ℃即開始升華。請回答：①AlCl3固體是________晶體。②設(shè)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。你設(shè)計的實驗是_______________________________________。
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分子
在熔融狀態(tài)下，試驗其是否導(dǎo)電，若不導(dǎo)電是共價化合物，若導(dǎo)電是離子化合物。

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