科学视野 天然气水合物——一种潜在的能源
科学视野：天然气水合物—一种潜在的能源
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19世纪初的英国化学家 戴维，他发现氯可形成化学式为Cl2· 8H20的水 合物晶体。20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， 因而又称甲烷水合物。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“可燃冰”………
H2SO4 (s) 溶于水或熔融时导电情况如何？
溶于水后能导电；熔融则不能导电。
一、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
3.晶体中的作用力
分子内：共价键
分子间作用力（范德华力、氢键） 分子间：
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，分子晶体本身不导电，熔融 状态也不能导电。
构成微粒间作用： 分子间作用力（范德华力、 氢键）
一、分子晶体
1.定义： 只含分子的晶体称为分子晶体。 决定分子晶体的稳定性 2.构成微粒： 分子 3.晶体中的作用力 决定分子晶体的熔、沸点
分子内：共价键
分子间作用力（范德华力、氢键） 分子间： 4.分子晶体物理性质的共性： 熔点低、易升华、硬度小
分子间作用力 气化或熔化时破坏的作用力：
特别提醒：分子晶体熔化时一定会破坏范德华
力，有一些晶体还破坏氢键，如的熔化。还
有少数晶体会破坏共价键，如S8晶体熔化时，
除破坏范德华力外，S8分子也会分解，破坏共
价键。
是电解质的分子晶体溶于水时，通常破坏 的作用力是 共价键和分子间作用力 破坏的作用力是分子间作用力 。 ，
4.支持固态氨是分子晶体的事实是( A.氮原子不能形成阳离子 B.铵离子不能单独存在 C.常温下，氨是气态物质 D.氨极易溶于水
C )
5.下列性质适合于分子晶体的是 ( BC ) A.熔点1 070℃，易溶于水，水溶液导电 B.熔点10.31 ℃，液态不导电、水溶液能导电 C.能溶于CS2、熔点112.8 ℃，沸点444.6℃ D.熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97 g／cm3
分子的非密堆积
氢键具有方向性
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
4.分子晶体的结构特征
（1）密堆积 只有范德华力，无分子间氢键——分子 密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12个 紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。 （2）非密堆积
有分子间氢键——氢键具有方向性,使晶体 中的空间利率不高,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（ 每个水分子周围只有4个紧邻的水分子）。
大多数分子晶体的结构特点： 分子的密堆积
氧（O2）的晶体结构
碳60的晶胞
（与每个分子距离最近的相同分子共有12个 ）
分子的密堆积
（与CO2分子距离最近的 CO2分子共有12个 ）
干冰的晶体结构图
干冰晶体结构分析图
CO2 分子
中心
干冰晶体结构分析图
CO2 分子
用均摊法计算每个晶胞中平均拥有CO2分子的个数 1 1 为：8× ＋6× ＝4(个)。 8 6 44 4× 23g 6.02×10 29.2×10－23g 根据密度定义： －8 －23 3＝ 3＝ 5.72×10 cm 18.7×10 cm 1.56g/cm3
思考与交流: 1.“所有分子内都有共价键”，这个说法对否？ 不对。比如稀有气体就是单原子分子。 矛 2. HCl HBr HI 盾 气态氢化物稳定性：递减 吗 决定因素：共价键键能 ？ 递增 沸点：
决定因素：分子间作用力
3.H2SO4 (s) 溶于水或熔融时分别破坏什么作用？
溶于水破坏的是化学键；熔融则破坏分子间作用力。
小节:
晶体类型 构成晶体的 结 粒子 构 粒子间的相 互作用力 硬度 性 熔沸点 质 导电性 溶解性 分子晶体 分子
分子间作用力
小 较低 固态熔融状态不导电 相似相溶
1.HgCl2的稀溶液可作手术刀的消毒剂，已知其熔点
是227℃，熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2的稀溶液
有弱的导电能力，由下列关于HgCl2(s)的叙述中正确的 是（
B）
②属于离子化合物； ④属于弱电解质。 C．②③ D．②④
①属于分子晶体； ③属于非电解质； A．①③ B．①④
2．共价键、离子键和范德华力是构成物 质粒子间的不同作用方式，下列物质中， 只含有上述一种作用的是 ( B ) A.干冰 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.碘
2.下列有关分子晶体熔点的高低叙述中， 正确的是（ B ）。 A.Cl2>I2 B.SiCl4>CCl4 C.NH3<PH3 D.C(CH3)4>CH3(CH2)2CH3
(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, S , P, C60
例外：金刚石、晶体硅等 (3)部分非金属氧化物: 例外：二氧化硅等 (4)几乎所有的酸： H2SO4,HNO3,H3PO4 CO2, SO2, NO2, P4O6,
(5)大多数有机物的晶体： 乙醇，冰醋酸，蔗糖
第三章 晶体结构与性质
第二节 分子晶体与原子晶体 (第1课时)
2017年3月
2012.11.25
思考：通常加热冰、碘、NaCl 会有何现象？ 熔化 共性：熔、沸点低 写出它们的电子式，指出其构成微粒类别、 构成微粒间作用。
升华
无明显现象
思考：常规加热冰、碘、NaCl 会有何现象？ 熔化
共性： 熔、沸点低 构成微粒：分子 升华 无明显现象
是非电解质的分子晶体溶于水时，通常
小结: 物理共性：
(1)熔点、沸点较低，易升华（多数分子晶体 在常温时为气态或液态） ； (2)较小的硬度； (3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电；但电 解质溶于水形成的溶液能导电。 (4)溶解性遵循“相似相溶”原理。
原因：分子间作用力较弱
5.典型的分子晶体
