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(共24张PPT)
第二节 分子晶体与共价晶体
第一课时 分子晶体
第三章 晶体结构与性质
课程目标
1.了解分子晶体的结构特点。
2.能借助分子晶体模型说明分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用，以及范德华力与氢键对分子晶体结构与性质的影响。
请判断下列固体是否属于晶体？并说明理由。
雪花
食盐
钻石
玻璃
思考交流
晶体
晶体
晶体
非晶体
分子晶体
离子晶体
共价晶体
问题1 从组成粒子和粒子间相互作用的角度分析，以下四种
晶体结构的共同特点是什么？
碘（I2） 干冰（CO2） 碳60（C60） 冰（H2O）
思考交流
任务一：分子晶体
只含分子的晶体
构成粒子
分子晶体
分子
粒子间的作用力
分子间作用力
分子内各原子间
共价键
一、定义：
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：乙醇，冰醋酸，蔗糖
二、典型的分子晶体：
任务一：分子晶体
注意：SiO2不是分子晶体
活动1 利用干冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征，
每个CO2周围有几个紧密相邻的CO2？
0
1
a
x
y
z
干冰晶体结构
学生活动
x
y
z
1
2
3
4
x
y
z
x
y
z
x
y
学生活动
（1）分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子:
只存在范德华力，
z
活动2 利用冰晶体的结构模型认识分子晶体的结构特征，
每个H2O周围有几个紧密相邻的H2O？
冰的晶体结构
冰中的一个水分子
学生活动
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
1.为什么冰刚刚融化时，密度变大，4 ℃后密度又变小？
低于4 ℃时，氢键使得分子间有空隙
冰的晶体结构
融化的冰
高于4 ℃时，分子热运动
思考交流
（2）分子非密堆积，每个分子周围紧邻的分子少于12个：若分子间的主要作用力是氢键，由于氢键具有方向性，使得晶体中分子的空间利用率降低，留有相当大的空隙，这种晶体不具有分子密堆积特征，如HF、NH3、冰。
三、分子晶体的结构特征
微粒间作用力
空间 特点
举例
分子密堆积
分子非密堆积
通常每个分子周围有12个紧邻的分子
每个分子周围紧邻的分子
数小于12个，空间利用率
范德华力
范德华力和氢键
C60、干冰、I2、O2
HF、NH3、冰
归纳小结
2.为何干冰的密度比冰的密度大？
冰：非密堆积
干冰：密堆积
思考交流
由于干冰中的CO2之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻分子，密度比冰的高。
水存在分子间氢键，CO2之间只存在范德华力，干冰的熔沸点比冰低。干冰常压下极易升华。而且，干冰在工业上广泛用作制冷剂。
分子晶体 氧气 氮气 白磷 水
熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 0
分子晶体 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素
熔点/℃ -85.6 -182 16.6 132.7
某些分子晶体的熔点
分析表中数据，结合已学知识，归纳分子晶体的
物理性质，并说明原因。
学生活动
四、分子晶体的物理性质：
1.较低的熔点和沸点
2.较小的硬度（多数分子晶体在常温时为气态或液态）
分子晶体 氧气 氮气 白磷 水 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素
熔点/ ℃ -218.3 -210.1 44.2 0 -85.6 -182 16.6 132.7
原因：分子间作用力很弱
归纳小结
[强调]
分子晶体在熔化时，只破坏分子间作用力而不破坏化学键。
四、分子晶体的物理性质：
四、分子晶体的物理性质：
五、分子晶体的判断方法
①依据物质的类别判断
组成分子晶体的粒子是分子，粒子间作用是分子间作用力。
分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电
部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体都是分子晶体。
②依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断
③依据物质的性质判断
任务一：分子晶体
①组成和结构相似的物质，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。
如：O2>N2，HI>HBr>HCl。
六、分子晶体熔沸点高低的判断
②相对分子质量相等或相近，极性分子的范德华力大，熔沸点高，
如:CO>N2
③含有分子间氢键的分子晶体，熔沸点较高。
如:H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3
任务一：分子晶体
⑤烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的增加,
熔、沸点升高,
如:C2H6> CH4, C2H5CI>CH3CI, CH3COOH> HCOOH。
④在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低。
如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷；
芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构体:
一般按照“邻位>间位>对位”的顺序。
六、分子晶体熔沸点高低的判断
1．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是(　　)
A．NH3、P4、C10H8 　 B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、H2O、Na2O2
课堂练习
B
(1)比较下列化合物熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。
①CO2_______SO2　②NH3________PH3　 ③O3________O2　
④Ne________Ar　⑤CH3CH2OH______CH3OH　⑥CO________N2
(2)已知AlCl3的熔点为190 ℃(2.02×105 Pa)，但它在180 ℃即开
始升华。请回答：
①AlCl3固体是________晶体。
②设计一个可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。
你设计的实验是__________________________。
(1)①<　②>　③>　④<　⑤>　⑥>
(2)①分子　②在熔融状态下，试验其是否导电，若不导电是共价化合物，若导电是离子化合物
课堂练习
天然气水合物——一种潜在的能源
拓展延伸
20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体。其主要气体成分是甲烷，称甲烷水合物，外形像冰，在常温常压下会迅速分解释放出甲烷又称“可燃冰”。
课堂小结

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