第四单元分子间作用力分子晶体2.ppt

第二节第二节 分子晶体分子晶体回顾回顾: :1 1、什么叫晶体？什么叫非晶体？、什么叫晶体？什么叫非晶体？2 2、晶体与非晶体在结构和性质上有什么差异？、晶体与非晶体在结构和性质上有什么差异？3 3、如何利用分摊法计算晶胞中粒子数目？、如何利用分摊法计算晶胞中粒子数目？交流交流·讨论讨论 雪花、冰糖、食盐、水晶和雪花、冰糖、食盐、水晶和电木（酚醛树脂）这些固体是电木（酚醛树脂）这些固体是否属于晶体？若不是晶体，请否属于晶体？若不是晶体，请说明理由说明理由碘晶体结构碘晶体结构干冰晶体结构干冰晶体结构观察与思考：观察与思考：下列两种晶体有什么共同点？下列两种晶体有什么共同点？一、分子晶体一、分子晶体1 1、概念：、概念： 只含分子的晶体叫分子晶体只含分子的晶体叫分子晶体,或者说分子或者说分子间以范德华力相结合形成的晶体间以范德华力相结合形成的晶体2 2、组成微粒：、组成微粒：真正意义上存在的分子真正意义上存在的分子3 3、粒子间作用力：、粒子间作用力：分子内原子间以共价键结合，相邻分子分子内原子间以共价键结合，相邻分子间靠间靠分子间作用力或氢键分子间作用力或氢键相互吸引。

相互吸引 结合表格和已有知识分析结合表格和已有知识分析:分子晶体分子晶体有哪些物理特性？为什么有哪些物理特性？为什么?4 4、物理特性：、物理特性：(1)较低的熔点和沸点，易升华；较低的熔点和沸点，易升华；注意注意: :①①分子间作用力越大分子间作用力越大, ,熔沸点越高熔沸点越高( (相对分相对分子质量子质量, ,分子极性分子极性, ,氢键氢键) )，，分子间有氢键分子间有氢键作用的物质，熔、沸点反常作用的物质，熔、沸点反常② ② 分子晶体熔化时一般只破坏分子间作分子晶体熔化时一般只破坏分子间作用力用力, ,不破坏化学键不破坏化学键, ,也有例外也有例外, ,如如S S8 8③③物质的状态与熔沸点有一定联系，一般物质的状态与熔沸点有一定联系，一般是：气态＜液态＜固态是：气态＜液态＜固态(2)较小的硬度；较小的硬度；(3)一般都是绝缘体，在熔融状态也不导一般都是绝缘体，在熔融状态也不导电有些在水溶液中可以导电电有些在水溶液中可以导电.(4)一般极性分子易溶于极性溶剂，非一般极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂极性分子易溶于非极性溶剂5 5、典型的分子晶体：、典型的分子晶体： （（1）所有非金属氢化物：）所有非金属氢化物：H2O，，H2S，，NH3，， CH4，，HX（（2）部分非金属单质）部分非金属单质:X2，，O2，，H2，， S8，， P4，， C60 （（3）部分非金属氧化物）部分非金属氧化物: CO2，， SO2，， NO2，， P4O6，， P4O10（（4）几乎所有的酸：）几乎所有的酸：H2SO4，，HNO3，，H3PO4（（5）绝大多数有机物的晶体：）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸，乙醇，冰醋酸， 蔗糖蔗糖分子的分子的密堆积密堆积氧（O2）的晶体结构碳60的晶胞分子的密堆积分子的密堆积与与COCO2 2分子距离最近且相等的分子距离最近且相等的COCO2 2分子共有分子共有1212个，有个，有4 4个取向。

个取向干冰的晶体结构图干冰的晶体结构图分子的分子的非密堆积非密堆积冰中１个水分子周围有４冰中１个水分子周围有４冰中１个水分子周围有４冰中１个水分子周围有４个水分子个水分子个水分子个水分子冰是非密堆积冰是非密堆积冰是非密堆积冰是非密堆积冰熔化，分子间的空隙冰熔化，分子间的空隙减小减小氢键具有方向性氢键具有方向性6 6、分子晶体结构特征、分子晶体结构特征（（1 1））密密堆积堆积 有分子间氢键有分子间氢键——氢键具有方向性氢键具有方向性,使晶体中使晶体中的空间利率不高的空间利率不高,留有相当大的空隙留有相当大的空隙.这种晶体这种晶体不不具有分子密堆积的特征具有分子密堆积的特征如：：HF 、、NH3、冰、冰（每个水分子周围只有（每个水分子周围只有4个紧邻的水分子）个紧邻的水分子）2 2））非密非密堆积堆积 只有范德华力，只有范德华力，无分子间氢键无分子间氢键——分子密分子密堆积这类晶体每个分子周围一般有堆积这类晶体每个分子周围一般有12个紧个紧邻的分子，如：邻的分子，如：C60、干冰、干冰 、、I2、、O2 许多气体可以与水形成水合物晶体最早发现许多气体可以与水形成水合物晶体。

最早发现这类水合物晶体的是这类水合物晶体的是1919世纪初的英国化学家戴维，世纪初的英国化学家戴维，他发现氯可形成化学式为他发现氯可形成化学式为ClCl2 2·8H8H2 20 0的水合物晶体的水合物晶体2020世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体这种晶体的主要气体成分是甲烷，物晶体这种晶体的主要气体成分是甲烷， 因因而又称甲烷水合物它的外形像冰，而且在常温而又称甲烷水合物它的外形像冰，而且在常温常压下会迅速分解释放出可燃的甲烷，因而又称常压下会迅速分解释放出可燃的甲烷，因而又称“可燃冰可燃冰”……… 科学视野：天然气水合物科学视野：天然气水合物—一种潜在的能源一种潜在的能源小结小结: :1 1、、分分子子晶晶体体：：由由分分子子构构成成相相邻邻分分子子靠靠分分子子间间作作用用力力相互吸引相互吸引2 2、分子晶体特点：低熔点、升华、硬度小等分子晶体特点：低熔点、升华、硬度小等3 3、、常常见见分分子子晶晶体体分分类类：：(1)(1)所所有有非非金金属属氢氢化化物物 (2)(2)部部分分非非金金属属单单质质，， (3)(3)部部分分非非金金属属氧氧化化物物(4)(4)几几乎乎所所有有的的酸酸( (而而碱和盐则是离子晶体碱和盐则是离子晶体 (5)(5)绝大多数有机物的晶体。

绝大多数有机物的晶体4 4 4 4、分子晶体结构特征、分子晶体结构特征、分子晶体结构特征、分子晶体结构特征（１）只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆积（每（１）只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆积（每（１）只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆积（每（１）只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆积（每个分子周围有个分子周围有个分子周围有个分子周围有12121212个紧邻的分子，如：个紧邻的分子，如：个紧邻的分子，如：个紧邻的分子，如：C C C C60606060、干冰、干冰、干冰、干冰 、、、、I I I I2 2 2 2、、、、O O O O2 2 2 2（２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征（２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征（２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征（２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征 （如（如（如（如：：：：HF HF HF HF 、、、、冰、冰、冰、冰、NHNHNHNH3 3 3 3 ））））1 1、下列物质属于分子晶体的化合物是（、下列物质属于分子晶体的化合物是（ ））A A、石英、石英 B B、硫磺、硫磺 C C、干冰、干冰 D D、食盐、食盐C练习练习2 2、干冰气化时，下列所述内容发生变化的是、干冰气化时，下列所述内容发生变化的是A A、分子内共价键、分子内共价键 B B、分子间作用力、分子间作用力C C、分子间距离、分子间距离 D D、分子间的氢键、分子间的氢键BC3 3、冰醋酸固体中不存在的作用力是（、冰醋酸固体中不存在的作用力是（ ））A A、离子键、离子键 B B、极性键、极性键 C C、非极性键、非极性键 D D、范德华力、范德华力A4、水分子间存在着氢键的作用，使、水分子间存在着氢键的作用，使水分子彼此结合而成（水分子彼此结合而成（H2O））n。

在在冰中每个水分子被冰中每个水分子被4个水分子包围形个水分子包围形成变形的正四面体，通过成变形的正四面体，通过“氢键氢键”相相互连接成庞大的分子晶体，其结构如互连接成庞大的分子晶体，其结构如图：试分析：图：试分析：①①1mol 冰中有冰中有 mol氢键？氢键？②②H2O的熔沸点比的熔沸点比H2S高还是低？为高还是低？为什么？什么？③③已知氢键也有方向性，试分析为什已知氢键也有方向性，试分析为什么冬季河水总是从水面上开始结冰？么冬季河水总是从水面上开始结冰？2氢键氢键 由于氢键的方向性，使晶体中每个水分子与四面体顶点由于氢键的方向性，使晶体中每个水分子与四面体顶点的的4 4个分子相互吸引，形成空隙较大的网状体，密度比水个分子相互吸引，形成空隙较大的网状体，密度比水小，所以结的冰会浮在水面上小，所以结的冰会浮在水面上。