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同學(xué)們認真觀察，找出兩種晶體模型中的共同點?碘晶體結(jié)構(gòu)干冰晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成微粒：分子微粒內(nèi)作用：共價鍵微粒間作用：分子間作用力晶胞中分子位置：頂角和面心分子晶體注意：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1、概念：只含分子的晶體叫做分子晶體。分子晶體構(gòu)成粒子分子粒子間的作用力分子間作用力分子內(nèi)各原子間共價鍵2、分子晶體的物理性質(zhì)分子晶體氧氣氮氣白磷水熔點/℃-218.3-210.144.20分子晶體硫化氫甲烷乙酸尿素熔點/℃-85.6-18216.6132.7(1)分子晶體具有較低的熔、沸點和較小的硬度。分子晶體熔化時要破壞分子間作用力，由于分子間作用力很弱，所以分子晶體的熔、沸點一般較低，部分分子晶體易升華(如干冰、碘、紅磷、萘等)，且硬度較小。(2)分子晶體不導(dǎo)電。分子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下均不存在自由移動的離子或自由電子，因而分子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電。有些分子晶體的水溶液能導(dǎo)電，如HI、乙酸等。(3)分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規(guī)律。

原因：分子間作用力很弱(1)部分非金屬單質(zhì)：X2、O2、H2、S8、P4、C60(4)部分非金屬氧化物:CO2、SO2、NO2……(5)幾乎所有的酸：

H2SO4、HNO3、H3PO4(6)絕大多數(shù)有機物：乙醇、冰醋酸、蔗糖……(2)稀有氣體大部分共價單質(zhì)和共價化合物3、常見的分子晶體(3)所有非金屬氫化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX……板書分子晶體定義:只含分子的晶體叫～。物性有較低的熔、沸點和較小的硬度。固體或熔融狀態(tài)不導(dǎo)電。分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規(guī)律。部分非金屬單質(zhì)、部分非金屬氧化物稀有氣體、絕大多數(shù)有機物常見的分子晶體所有非金屬氫化物、幾乎所有的酸4、分子晶體的結(jié)構(gòu)特征特點：分子間作用力都只是范德華力，在立方體的頂角各有一個分子，6個面的中心又各有一個分子，這種堆積稱為分子密堆積。(1)、分子密堆積碳60的晶胞——大多數(shù)分子晶體的結(jié)構(gòu)特征碘晶體晶胞干冰晶胞面心立方最密堆積干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖中心CO2分子以干冰晶體結(jié)構(gòu)為例分析：分子密堆積的結(jié)構(gòu)

①干冰中的CO2分子間作用力只存在

，不存在

。

②每個晶胞中均攤

個CO2分子③每個CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子數(shù)為

個。412范德華力分子間氫鍵分子間的主要作用力是氫鍵(當(dāng)然存在范德華力)，以1個分子為中心，周圍有4個相鄰分子，即分子非密堆積結(jié)構(gòu)。如：HF、NH3等冰中１個水分子周圍有４個水分子冰的結(jié)構(gòu)(2)、冰的結(jié)構(gòu)——非密堆積0-4℃時，當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時，熱運動使冰的結(jié)構(gòu)部分解體，水分子間的空隙減小，密度反而增大。超過4℃時，溫度升高，水分子熱運動速度加快，使得分子的平均距離加大，密度減小。水在4℃時的密度最大板書分子晶體定義:只含分子的晶體叫～。物性有較低的熔、沸點和較小的硬度。晶體或固體熔融狀態(tài)不導(dǎo)電。分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規(guī)律。部分非金屬單質(zhì)、部分非金屬氧化物稀有氣體、絕大多數(shù)有機物常見的分子晶體所有非金屬氫化物、幾乎所有的酸結(jié)構(gòu)特征分子密堆積：面心立方、只有范德華力、12非密堆積：有氫鍵、如冰【思考與討論】1、硫化氫和水分子結(jié)構(gòu)相似，但硫化氫晶體中，一個硫化氫分子周圍有12個緊鄰分子，而冰中一個水分子周圍只有4個緊鄰分子，為什么？

硫化氫晶體中分子之間只有范德華力，范德華力無飽和性與方向性，能夠形成分子密堆積。因此，一個硫化氫分子周圍有12分緊鄰分子。

而冰晶體中水分子間存在氫鍵，氫鍵具有方向性，這迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子形成氫鍵。因此，冰中一個水分子周圍只有4個緊鄰分子。【思考與討論】2、如何判斷哪些物質(zhì)是分子晶體？A、依據(jù)物質(zhì)的類別判斷B、依據(jù)組成晶體的粒子及粒子間作用判斷C、依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷部分非金屬單質(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)有機物都是分子晶體。組成分子晶體的微粒是分子，粒子間的作用力是分子間作用力。分子晶體硬度小，熔、沸點低，在熔融狀態(tài)或固體時均不導(dǎo)電。3、都是分子晶體時，熔沸點高低如何判斷？①含有分子間氫鍵的分子晶體，熔沸點較高。H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl。氫鍵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，熔沸點越高。如：O2>N2，HI>HBr>HCl。范德華力③相對分子質(zhì)量相等或相近，分子極性越大，熔沸點越高，如CO>N2。極性【思考與討論】同分異構(gòu)體中:在烷烴的同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈數(shù)越多，熔沸點越低。如沸點：正戊烷>異戊烷>新戊烷；

1、比較下列化合物的熔、沸點的高低（填“>”或“<”）①CO2

SO2;②NH3

PH3;③O3

O2;④Ne

Ar;⑤CH3CH2OH

CH3OH;⑥CO

N2;<>><>>2、已知AlCl3的熔點為190℃（2.02×105Pa），但它在180℃即開始升華，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。可測其在熔融狀態(tài)下是否可導(dǎo)電，若不導(dǎo)電，則是共價化合物，若導(dǎo)電，則是離子化合物。科學(xué)?技術(shù)?社會—天然氣水合物—一種潛在的能源20世紀末，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。這種晶體的主要氣體成分是甲烷，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”。天然氣分子藏在水分子籠內(nèi)水分子籠是多種多樣的1、下列關(guān)于分子晶體的說法正確的是()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.晶體的熔、沸點一般較高

2、下列各組物質(zhì)都屬于分子晶體的是()A．碘、二氧化碳、白磷、C60B．NaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硫C．SO2、金剛石、N2、銅D．醋酸、甲烷、石墨、氧化鈉BA3、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、C10H8

B．PCl3、CO2、H2SO4

C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、H2O、Na2O2B4、下列物質(zhì)固態(tài)時，一定是分子晶體的是()A、酸性氧化物

B、非金屬單質(zhì)C、堿性氧化物

D、含氧酸D5、醫(yī)院在進行外科手術(shù)時，常用HgCl2稀溶液作為手術(shù)刀的消毒劑，已知HgCl2有如下性質(zhì)：①HgCl2晶體熔點較低；②HgCl2熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電；③HgCl2在水溶液中可發(fā)生微弱電離。下列關(guān)于HgCl2的敘述中正確的是()A.HgCl2晶體屬于分子晶體B.HgCl2屬于離子化合物C.HgCl2屬于電解質(zhì)，且屬于強電解質(zhì)D.HgCl2屬于非電解質(zhì)A6、下列性質(zhì)適合于分子晶體的是（

）①熔點1070℃，易溶于水，水溶液導(dǎo)電②熔點10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電③能溶于CS2，熔點112.8℃，沸點444.6℃④熔點97.81℃，質(zhì)軟、導(dǎo)電，密度為0.97g·cm－3A.①② B.①③C.②③ D.②④C7、海底有大量的天然氣水合物，可滿足人類1000年的能源需要。天然氣水合物是一種晶體，晶體中平均每46個水分子構(gòu)建成8個籠，每個籠可容納1個CH4分子或1個游離H2O分子。若晶體中每8個籠只有6個容納了CH4分子，另外2個籠被游離H2O分子填充，則天然氣水合物的平均組成可表示為（

）A.CH4·14H2O B.CH4·8H2OC.CH4·H2O

D.CH4·6H2OB176a3NA

×10-30g·cm－38、如圖為干冰的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。(1)通過觀察分析，有____種取向