分子晶体3.ppt

第二节 分子晶体和原子晶体 （第一课时） 一、分子晶体 １.概念: 〖思考1〗是不是在分子晶体中分子间只存在范德华力？ 〖思考2〗为什么冰融化为水时,密度增大？ 〖思考3〗为何干冰的熔沸点比冰低，密度却比冰大？ (1)非金属氢化物： 科学视野：笼装化合物 * * 第三章 晶体结构与性质 1、晶体的概念 思考问题 2、粒子间作用力有哪些？ 3、晶体的组成和性质都相同吗？ 晶体分类 分子晶体 原子晶体 离子晶体 金属晶体 碘晶体结构 干冰晶体结构 观察与思考：下列两种晶体有什么共同点？ 1）、构成分子晶体的粒子： 只含有分子的晶体称为分子晶体 即分子间以分子间作用力（范德华力,氢键）相结合的晶体叫分子晶体。 分子 2）、粒子间的相互作用： a、相邻分子间：分子间作用力 b、分子内：共价键 结合表格和已有知识,分析:分子晶体有哪些物理通性？为什么? 思考与交流 2、物理特性： 较低，易升华； 晶体和熔融状态都不导电。有些在水溶液中可以导电（如磷酸）. 分子晶体熔化时一般只破坏分子间作用力,不破坏化学键,（例外：S8） (4)溶解性： 分子晶体熔化时只产生中性的分子，没有自由移动的离子。 (1) 熔点: (2)硬度: 较小； (3)导电性： 相似相溶 3、分子晶体结构特征 （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。 分子的密堆积 氧（O2）的晶体结构 碳60的晶胞 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 3、分子晶体结构特征 （1）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）。 （2）非密堆积 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。 冰中１个水分子周围有４个水分子 冰的结构 氢键具有方向性 分子的非密堆积 思考：1mol冰周围有几mol氢键？ 冰中１个水分子周围有４个水分子形成什么空间构型？ 4 不对，分子间氢键也是一种分子间作用力， 如冰中就同时存在着范德华力和氢键。 在冰晶体中,每个分子周围只有4个紧邻的水分子,由于水分子之间的主要作用力是氢键,氢键跟共价键一样具有 方向性,即氢键的存在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,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不变,留有相当大的空隙。当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的空隙减小,密度反而增大。 由于冰中除了范德华力外还有氢键作用，破坏分子间作用力较难，所以熔沸点比干冰高。 由于分子间作用力特别是氢键的方向性，导致晶体中有相当大的空隙，所以相同状况下体积较大 由于CO2分子的相对分子质量H2O，所以干冰的密度大。 4.典型的分子晶体 H2O,H2S,NH3,CH4,HX H2SO4,HNO3,H3PO4 X2,O2,H2, S8,P4, C60 CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10 乙醇，冰醋酸，蔗糖 (2)无机酸： (3)部分非金属单质: (4)部分非金属氧化物: (5)大多数有机物： 小结: 4、常见分子晶体分类： (1)所有非金属氢化物 (2)部分非金属单质， (3)部分非金属氧化物 (4)几乎所有的酸(而碱和盐则是离子晶体 (5)绝大多数有机物的晶体。 1、分子晶体：由分子构成。相邻分子靠分子间作用力相互吸引。 2、分子晶体物理特性：低熔点、硬度很小、固态时不导电等。 3、结构特征 （１）只有范德华力，无分子间氢键时具有分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2 （２）分子间有氢键时不具有分子密堆积特征 （如：HF 、冰、NH3 ） 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”……… *