内容正文:
第1课时 分子晶体
第三章 第二节 分子晶体与共价晶体
思+议
阅读课本78-80
学习目标:
1. 掌握分子晶体的概念,认识常见的分子晶体有哪些。
2. 掌握分子晶体的结构特征和物理性质。
3. 通过干冰和冰的结构特点了解氢键对物理性质的影响。
只含有分子的晶体称为分子晶体。
一、概念
构成晶体的微粒是:
2. 微粒(分子)间作用力:
二:分子晶体的物理性质:
决定
①较低的熔点和沸点(多数分子晶体在常温时为气态或液态)
②较小的硬度
分子
范德华力、氢键
H2S, CH4, NaCl, NaOH, O2, N2,白磷,CO2,NO2, He H2SO4 苯
①所有非金属氢化物:如H2O、H2S、NH3、CH4等
②部分非金属单质:如卤素(碘单质)、O2、N2、白磷、硫等
③部分非金属氧化物:如CO2、P4O6、P4O10、SO2等
④稀有气体:如 He氦气
⑤几乎所有的酸:如H2SO4、HNO3、H3PO4等
⑥绝大多数有机物:如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等
只含分子的晶体称为分子晶体,下列晶体中,
哪些是分子晶体呢?
大多数分子晶体中,如果分子间作用力只是范德华力,范德华力无方向性和饱和性,若以一个分子为中心,其周围最多可以有12个紧邻的分子,分子晶体的这一特征称为分子密堆积。如:C60、干冰 、I2、O2。
分子密堆积:
C60的晶胞
三:分子晶体的结构特征
干冰晶体结构
碘晶体结构
CO2 分子:
中心
分子密堆积——干冰晶体
(1)干冰中的CO2分子间只存在范德华力,不存在氢键。
(2)每个晶胞中均摊4个CO2分子,含有12个原子。
(3)每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12个。
(4)干冰在常压下极易升华,在工业上广泛用作制冷剂。
分子非密堆积---冰晶体
①水分子之间的作用力有范德华力、氢键,但主要是氢键。
②氢键具有方向性, 每个水分子与4个相邻的水分子相互吸引形成四面体(1mol冰中有2mol氢键)
③冰晶体的密度比液态水小
分子密堆积(大多数) 分子非密堆积(少数)
微粒间作用力
空间特点 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小于12个。空间利用率不高
举例
分子晶体结构特征总结:
范德华力
C60、干冰 、I2、O2
冰 、HF 、 NH3
范德华力、氢键
1.正误判断
(1)干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体( )
(2)干冰比冰的熔点低很多,常压下易升华( )
(3)干冰晶体中只存在范德华力不存在氢键,一个分子周围有12个紧邻分子( )
(4)冰晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的分子,1 mol冰中含有1 mol氢键( )
×
√
√
×
2.如图为冰晶体的结构模型,大球代表O,小球代表H,下列有关说法正确的是
A.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体
B.冰晶体具有空间网状结构,不是分子晶体
C.水分子间通过H—O形成冰晶体
D.冰晶体融化时,水分子之间的空隙增大
√
解析 B项,冰晶体属于分子晶体;
C项,水分子间通过分子间作用力形成晶体;
D项,冰融化,氢键部分断裂,空隙减小。
20世纪末,科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体——可燃冰。
科学 ∙ 技术 ∙社会
天然气水合物—一种潜在的能源
分子晶体:
①看是否含有氢键
有分子间氢键的熔沸点高
都有分子间氢键,看氢键的个数,个数越多熔沸点越高
②比较摩尔质量
组成和结构相似,相对分子质量越大,熔沸点越高
③比较分子极性
相对分子质量相近,分子极性越大,熔沸点越高。
④同分异构体的支链越多,熔、沸点越低。
同一类型的晶体熔、沸点:
范德华力
12
$