高二化学《物质结构与性质》课件13：3.3.2分子晶体

第2课时分子晶体思考1.为什么冰容易融化，干冰、碘容易升华？2.它们的结构是怎样的？3.为什么冰浮在水面上，而干冰却沉入水底？观察与思考：

下列两种晶体有什么共同点？碘晶体结构干冰晶体结构教学目标1.掌握分子晶体的概念、构成微粒、微粒间的作用、物理性质、常见的分子晶体。2.理解分子晶体类型与性质的关系。3.掌握典型分子晶体干冰晶胞的结构特点。一、分子晶体分子间以分子间作用力相互结合而成的晶体叫分子晶体。1.概念：注意：1.构成晶体的微粒：2.微粒间作用：3.气化或熔化时破坏的作用力：分子范德华力（及氢键）分子间作用力（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12个紧邻的分子，如：C60、干冰、I2、O2）（2）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征（如：HF、冰、NH3

）2.晶体分子结构特征：分子的密堆积（与每个分子距离最近的相同分子分子共有12个）干冰的晶体结构图干冰晶体是一种面心立方结构，在它的每个顶点和面心上各有1个CO2分子，每个晶胞中有4个CO2分子。干冰晶体每个CO2分子周围，离该分子最近且距离相等的CO2分子有12个。碘晶体的晶胞是一个长方体，在它的每个顶点上有1个碘分子，每个面上有1个碘分子，每个晶胞从碘晶体中分享到4个碘分子。氯单质、溴单质的晶体结构与碘晶体的结构非常相似，只是晶胞的大小不同而已。冰中1个水分子周围有4个水分子冰的结构分子的非密堆积氢键具有方向性在冰晶体中，由于水分子之间存在具有方向性的氢键，迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这样的排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，比较松散。在冰晶体中，每个水分子中的每个氧原子周围都有4个氢原子，氧原子与其中的两个氢原子通过共价键结合，而与属于其他水分子的另外两个氢原子靠氢键结合在一起。思考：1.结构决定性质，根据分子晶体的结构，总结：（1）分子晶体的熔沸点如何？（2）分子晶体在固态、熔融状态下、水溶液中，能否导电？2.分子晶体的溶解性如何？一些氢化物的沸点①较低的熔沸点②较小的硬度③固态或熔融状态下都不导电④分子晶体的溶解性与溶质与溶剂的分子的极性相关——相似相溶3.分子晶体的一般宏观性质：稀有气体：单原子分子离子晶体离子键原子离子分子得失电子

共价键共用电子对分子晶体分子间作用力熔、沸点较高硬度较大水溶液、熔融能导电多数能溶与水熔、沸点较低固态、熔融不导电相似相溶（1）所有非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX（2）部分非金属单质：X2、O2、H2、S8、P4、C60（3）部分非金属氧化物：CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10（4）几乎所有的酸：H2SO4、HNO3、H3PO4（5）绝大多数有机物晶体：乙醇、冰醋酸、蔗糖4.属于分子晶体的化合物类别举例：二.石墨晶体一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁黑色至深钢灰色。质软具滑腻感，可沾污手指成灰黑色。有金属光泽。六方晶系，成叶片状、鳞片状和致密块状。密度2.25g/cm3，化学性质不活泼。具有耐腐蚀性，在空气或氧气中强热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂，并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。石墨晶体结构1.在石墨晶体中，同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，每一个碳原子以3个共价键与另外三个原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了正六边形的环，伸展成平面网状结构。2.在同一平面的碳原子还各剩下一个2p轨道，并含有一个未成对电子形成π键。电子比较自由，相当于金属中的自由电子，所以石墨能导热和导电，这正是金属晶体的特征。3.石墨晶体中网络状的平面结构以范德华力结合形成层状的结构，距离较大，结合力较弱，层与层间可以相对滑动，使之具有润滑性。归纳：石墨晶体中碳原子间形成共价键，层与层间的结合力为范德华力，同时还有金属键特性。因此，石墨晶体既不是原子晶体，也不是金属晶体、分子晶体，而是一种混合键型晶体。四种晶体类型的比较

离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成晶体的粒子阴、阳离子原子分子金属阳离子和自由电子粒子间的作用离子键共价键分子间作用力(有的有氢键)金属键作用力强弱(一般情况下)较强很强弱较强确定作用力强弱的一般判断方法离子所带电荷总数、离子半径键长(原子半径)分子间的氢键增大分子间作用力，组成和结构相似时比较相对分子质量离子半径、离子所带电荷数小结1.下列物质属于分子晶体的化合物是（）A.石英B.硫磺C.干冰D.食盐C2.干冰气化时，下列所述内容发生变化的是（）A.分子内共价键B.分子间作用力C.分子键距离D.分子间的氢键BC随堂练习3.冰醋酸固体中不存在的作用力是（）A.离子键B.极性键C.非极性键D.范德华力A4.下列有关分子晶体的说法中一定正确的是（）

A.分子内均存在共价键B.分子间一定存在范德华力C.分子间一定存在氢键D.其结构一定为分子密堆积B5.水分子间存在着氢键的作用，使水分子彼此结合而成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构如图：试分析：①1mol冰中有

mol氢键？②H2O