分子晶体
1、定义:只含分子 的晶体称为分子晶体。
2、构成微粒: 分子
Байду номын сангаас
分子晶体
3、晶体中的作用力
分子内: 共价键 分子间: 分子间作用力(范德
华力、氢键)
4、分子晶体物理性质的共 性:
熔点低、易升华、硬度小
导电性: 通常,晶体本 身不导电,熔融状态也不
决定分子晶体 的熔、沸点
能导电,但某些分子晶体 的水溶液能导电。
3.同分异构体之间,一般支链越多,熔沸点越低;
4.根据物质在相同条件下的状态判定。
S>L>g
活学活用
下列物质,按沸点降低顺序排列的一组是
A.HF、HCl、HBr、HI C.H2O、H2S、H2Se、H2Te
B.F2、Cl2、Br2、I2
√D.CI4、CBr4、CCl4、CF4
解析 A、C中HF和H2O分子间含有氢键,沸点反常; 对结构相似的物质,B中沸点随相对分子质量的增加而增大;
北国风光,千里冰封,万里雪飘 -----毛泽东 已是悬崖百丈冰,犹有花枝俏-----毛泽东 夜阑卧听风吹雨,铁马冰河入梦来-----陆游 间关莺语花底滑,幽咽泉流冰下难-----白居易 冰泉冷涩弦凝绝,凝绝不通声暂歇-----白居易
第二节 分子晶体与原子晶体
(第一课时)
“三块冰”的奥秘 ——认识分子晶体
分子晶体结构特征
(1)有分子间氢键—分子非密堆积 氢键具有方向性和饱和性,使晶体中的空间利率不
高,留有相当大的空隙。 如:HF 、NH3、冰(每个水 分子周围只有4个紧邻的水分子)。 (2)只有范德华力,无分子间氢键-分子密堆积 分子密堆积-- 每个分子周围有12个紧邻的分子。 如:C60、干冰 、O2 (3)分子晶体中存在单个分子,化学式就是分子式
活学活用
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、H2、C10H8 C.SO2、SiO2、P2O5
B√.PCl3、CO2、H2SO4
l4、Na2S、H2O2
分子晶体熔沸点高低判定
1.组成和结构相似的分子晶体,一般相对分子质量 越大,熔沸点越高;
2.组成和结构不相似的分子晶体,分子极性越大, 熔沸点越高;
1、定义:只含分子 的晶体称为分子晶体。
2、构成微粒: 分子
分子晶体
3、晶体中的作用力 分子内: 共价键
4、分子晶体物理性质的共 性:
分子间: 分子间作用力(范德 华力、氢键)
熔点低、易升华、硬度小
决定分子晶体 的熔、沸点
壹
H2SO4 (s) 溶于水或熔融时分别破坏什么作用? H2SO4 (s) 溶于水或熔融时导电情况如何?
第三块“冰”—“可燃冰”
石油级别的宝藏
天然气水合物晶体,又称可燃冰,属于分子晶 体。理想的甲烷水合物的化学式为8CH4 ·46H2O。
可燃冰资源储量丰富,其广泛分布于全球大洋海域,甲 烷含量是天然气资源量的60倍,估算其资源量相当于全球已 探明传统化石燃料碳总量的两倍。
气体分子
水分子
天然气分子藏在水分子笼内
H2SO4 HNO3 H3PO4
子
(3)部分非金属单质: X2
晶
O2 H2 S8 P4 C60
体
(例外:金刚石、晶体硅、
晶体硼、石墨等)
壹
常温下为气态或液态的物质, 晶体一般是分子晶体
(4)部分非金属氧化物: CO2 SO2 NO2 P4O6
例外:二氧化硅等
(5)绝大多数有机物: 乙醇 冰醋酸 蔗 糖
D中沸点依次降低。
第一块“冰”—由水构成的“冰”
1、冰晶体中,每个水分子周围 有几个紧邻的分子?他们是什么样 的空间关系?为什么会这样排列?
2、为何冰的密度小于水的密度?为何水在 4℃以下,热缩冷胀,在4℃以上热胀冷缩?
分子的非密堆积 氢键具有方向性
氢键具有饱和性
冰的结构
冰中1个水分子周围有4个水分子
有氢键的分子晶体具有更为特殊的物理性质 。
随堂练习 1、下列物质属于分子晶体的化合物是(C )
A、石英 B、硫磺 C、干冰 D、食盐 2、(多选)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 BC
C、分子间距离 D、分子间的氢键
3、下列分子晶体:①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N2 ⑥ H2熔沸点由高到低的顺序是 ( C )
为何冰的密度小于水的密度?为何水在4℃以下,热缩 冷胀,在4℃以上热胀冷缩?
第二块“冰”—“干冰”
分子的密堆积
范德华力 共价键
(8×1/8 + 6 ×1/2 )=4
1、一个晶胞中含有 4 个CO2分子 2、每个CO2分子周围最近且等距离的CO2有12个
分子的密堆积
O2的晶体结构
C60的晶胞
(与每个分子距离最近的相同分子共有12个 )
③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?
由于氢键的方向性,使冰晶体中每个水分子与四面体顶点的 4个分子相互吸引,形成空隙较大的网状体,密度比水小,所以
A.①②③④⑤⑥
B.③②①⑤④⑥
C.③②①④⑤⑥
D.⑥⑤④③②①
4.如图为甲烷晶体的晶胞,根据图形回答:
(1)每个晶胞中有____4____个甲烷分子。
(2)此晶体在常温、常压下不能存在的原因是: 甲烷晶体为分子晶体,甲烷分子间靠
分子间作用力结合,故而分子晶体熔、沸 点在常压下很低,且甲烷的相对分子质量 很小,分子间作用力很小,故在常温、常 压下甲烷以气体形式存在而不能形成晶体!
水分子笼是多种多样的
课堂 小结
概念
只含分子的晶体称为分子晶体。
分子 分子内的原子之间 共价键
晶体
中作
结构 用力 分子之间
只有范德华力 分子密堆积 如干冰 、 C60、I2、O2等
含有氢键
分子非密堆积
如:冰、 HF 、NH3等
由于分子间作用力较弱,分子晶体具有低熔
性质 点、升华 ,以及硬度小等物理特性,部分含
作业
如果你是分子晶体,请你 为自己设计一张名片。
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 2 mol氢键?
②H2O的熔高沸点比H2S高还氢是键低?为什么?
议一议: 以下晶体中哪些属于分子晶体?
NH3、 H2SO4、 C60、 Cl2、 C(金刚石)、 SO2、 SiO2、 乙醇、 冰醋酸
判断标准----只含分子
以上属于分子晶体的物质属于哪些类别?
(1)所有非金属氢化
物:H2O H2S NH3
常
CH4 HX
见
(2) 几 乎 所 有 的 酸 : 的
分
目
标 1.熟知分子晶体的概念、结构特点
定
及常见的分子晶体。 2.能够从范德华力、氢键的特征,
位 分析理解分子晶体的物理特性。
思考:常规加热冰、碘会有什么现象?
融化
升华
共性:熔、沸点低
思考:常规加热冰、碘会有什么现象?
融化
升华
共性: 熔、沸点低
构成微粒:分子
构成微粒间作用:分子间作用力(范德华 力、氢键)