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第二節(jié)　分子晶體與共價晶體
第1課時 分子晶體
第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
分子晶體
晶體的分類
晶體可簡單地分為分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體四種類型。
另外，還存在許多過渡晶體和混合型晶體。
分子晶體
共價晶體
離子晶體
金屬晶體
干冰晶體
金剛石晶體
氯化鈉晶體
銅晶體
分子晶體
分子晶體 · 基本概念
1. 定義
只含分子的晶體
2. 構(gòu)成微粒：分子
分子間：分子間作用力(或氫鍵)
分子內(nèi)原子間：共價鍵(稀有氣體除外)
3、存在的作用力：
4、物理性質(zhì)特點(diǎn)：
①、一般熔沸點(diǎn)較低；
④、溶解性與溶質(zhì)、溶劑的分子的極性相關(guān)——相似相溶
②、硬度較小
③、一般不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電
分子晶體
分子晶體 · 常見類別
①、所有非金屬氫化物
④、部分非金屬單質(zhì)
⑤、部分非金屬氧化物
②、幾乎所有酸
③、絕大多數(shù)有機(jī)物
H2O、NH3、CH4
HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3
苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯
F2 、Cl2 、Br2 、I2 、O2、N2、白磷（P4）、硫（S8）
CO2、P4O10、SO2、SO3
金剛石(C)不是分子晶體
SiO2不是分子晶體
分子晶體
思考1
如何判斷分子晶體？
方法一：依據(jù)物質(zhì)類別
所有非金屬氫化物、幾乎所有酸、絕大多數(shù)有機(jī)物、
部分非金屬單質(zhì)、部分非金屬氧化物
方法二：依據(jù)組成晶體的微粒與作用力
組成晶體的微粒是分子，
粒子間作用力是分子間作用力
方法三：依據(jù)物理性質(zhì)特點(diǎn)
硬度小，熔、沸點(diǎn)低，
在熔融狀態(tài)或固態(tài)時均不導(dǎo)電。
分子晶體
思考2
如何比較分子晶體熔沸點(diǎn)的高低？
【核心思路】
范德華力和氫鍵的影響
①、組成和結(jié)構(gòu)相似（不含氫鍵）：比較相對分子質(zhì)量（M）
M越大 → 范德華力越強(qiáng) → 熔、沸點(diǎn)越高
②、組成和結(jié)構(gòu)不相似（但M相近）：比較分子極性
分子極性越大 → 熔、沸點(diǎn)越高
③、能形成分子間氫鍵（含有N、O、F）：氫鍵顯著提高沸點(diǎn)
形成分子間氫鍵 → 熔、沸點(diǎn)升高
分子晶體
思考2
如何比較分子晶體熔沸點(diǎn)的高低？
④、互為同分異構(gòu)體的有機(jī)物：比較支鏈數(shù)量
支鏈越多 → 熔、沸點(diǎn)越低
⑤、烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物：比較C原子數(shù)
一般規(guī)律： C原子數(shù)越多 → 熔沸點(diǎn)越高
【例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(dǎo)電
(4)分子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，分子晶體中共價鍵的鍵能越大
分子晶體
√
×
×
×
分子晶體
典型分子晶體①
干冰（CO2)晶胞
若分子間作用力只有范德華力，
則分子晶體有分子密堆積特征（頂點(diǎn)+面心）
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(shù)為12
分子晶體
典型分子晶體②
冰（H2O)晶胞
若分子間不僅存在范德華力，還存在氫鍵
由于氫鍵具有方向性，分子為非密堆積
（這種堆積方式，分子周圍的空間利用率不高）
例如：每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子
分子晶體
總結(jié)歸納
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(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
分子晶體
思考3
干冰和冰的外觀相似、硬度也和冰相近，
為什么干冰的熔點(diǎn)比冰的低得多，在常溫下就可以升華，且密度比冰的高？
干冰中的CO2之間只存在范德華力，冰中水分子間還存在大量的氫鍵，
所以干冰的熔點(diǎn)低于冰
干冰中分子采取密堆積形式排列，空隙小；
冰中分子采取非密堆積形式排列，導(dǎo)致冰中水分子間存在大量空隙，
因此同條件下，冰的體積比干冰的體積大，而CO2的相對質(zhì)量比H2O的相對質(zhì)量大，所以，干冰的密度比冰的密度大。
課堂練習(xí)
【例2】下列說法中，正確的是(　　)
A．冰融化時，分子中的H—O鍵發(fā)生斷裂
B．有些分子間不僅存在范德華力，還可能存在氫鍵
C．分子晶體中，共價鍵能越大，該分子晶體的熔、沸點(diǎn)一定越高
D．分子晶體中，分子間作用力越大，對應(yīng)的物質(zhì)越穩(wěn)定
B
課堂練習(xí)
【例3】中學(xué)教材上介紹的干冰晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，每8個CO2構(gòu)成立方體，且在6個面的中心又各占據(jù)1個CO2分子，在每個CO2周圍距離 a (其中a為立方體棱長)的CO2有 (　　)
A．4個　　　 B．8個　　
C．12個　　　 D．6個
C
【例4】下列有關(guān)分子晶體的說法一定正確的是
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
【例5】下列物質(zhì)按熔、沸點(diǎn)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
課堂練習(xí)
B
D
許多氣體可以與水形成水合物晶體。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”。
天然氣水合物—— 一種潛在的能源
甲烷水合物的化學(xué)式可表示為8CH4·46H2O，相當(dāng)于CH4和H2O的物質(zhì)的量比為1∶5.75。把甲烷水合物從海底提升到海平面，1m3固體可釋放164 m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）甲體。
課外補(bǔ)充

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