第二節(jié)分子晶體與共價晶體第1課時第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)典型的分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)2分子晶體的概念和性質(zhì)1本節(jié)重點本節(jié)難點雪花食鹽鉆石通過前面對于晶體與非晶體的學(xué)習(xí)，我們知道：雪花、食鹽以及金剛石都是晶體；那么，這些晶體有什么不同呢？雪花食鹽鉆石分子間作用力分子晶體靜電作用力共價鍵離子晶體水分子鈉離子、氯離子碳原子原子晶體概念分子分子間作用力分子晶體分子晶體中的粒子及粒子間的相互作用只含_______的晶體，或者分子間以______________結(jié)合形成的晶體叫分子晶體。構(gòu)成微粒分子判斷方法相互作用分子內(nèi)：共價鍵分子間：分子間作用力(氫鍵范德華力)分子晶體示例我們知道：物質(zhì)構(gòu)成的微粒是不同的，那么，在分子晶體中，分子間的作用力不同時會對其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生什么影響呢？分子晶體利用干冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識分子晶體的結(jié)構(gòu)特征，每個CO2周圍有幾個緊密相鄰的CO2?xyz干冰CO2探究一分子晶體xyz干冰CO2利用干冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識分子晶體的結(jié)構(gòu)特征，每個CO2周圍有幾個緊密相鄰的CO2?探究一最緊密分子晶體xyz干冰CO2利用干冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識分子晶體的結(jié)構(gòu)特征，每個CO2周圍有幾個緊密相鄰的CO2?探究一x-z面4個分子晶體xyz干冰CO2利用干冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識分子晶體的結(jié)構(gòu)特征，每個CO2周圍有幾個緊密相鄰的CO2?探究一y-z面4個分子晶體xyz干冰CO2利用干冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識分子晶體的結(jié)構(gòu)特征，每個CO2周圍有幾個緊密相鄰的CO2?探究一x-y面4個分子晶體xyz干冰CO2利用干冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識分子晶體的結(jié)構(gòu)特征，每個CO2周圍有幾個緊密相鄰的CO2?探究一12個分子晶體分子晶體的結(jié)構(gòu)特征分子密堆積只存在范德華力，每個分子周圍有12個緊鄰的分子若分子間除了存在范德華力，還存在氫鍵，那么，這對分子晶體的結(jié)構(gòu)有什么影響呢？利用冰晶體的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)識分子晶體的結(jié)構(gòu)特征每個H2O周圍有幾個緊密相鄰的H2O？探究二分子晶體冰H2O冰中一個水分子周圍有4個水分子水分子之間的主要作用力是氫鍵(當(dāng)然也存在范德華力)，盡管氫鍵比共價鍵弱得多，不屬于化學(xué)鍵，卻跟共價鍵一樣具有方向性，即氫鍵的存在迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引。原因為什么冰剛剛?cè)诨瘯r，密度變大，4℃后密度又變小？請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，思考并回答下列問題：問題1冰的結(jié)構(gòu)冰融化，分子間的空隙減小冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙，其密度比液態(tài)水的小。當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時，熱運動使冰的結(jié)構(gòu)部分解體，水分子間的空隙減小，密度反而增大，超過4℃時，才由于熱運動加劇，分子間距離加大，密度漸漸減小。分子晶體分子晶體的結(jié)構(gòu)特征

分子密堆積分子非密堆積微粒間作用力空間特點通常每個分子周圍有12個緊鄰的分子每個分子周圍緊鄰的分子數(shù)小于12個，空間利用率不高舉例C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰范德華力范德華力和氫鍵硫化氫晶體中只存在范德華力，屬于分子密堆積，而冰中主要作用力是氫鍵，氫鍵具有方向性，氫鍵的存在迫使在四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引。硫化氫和水分子結(jié)構(gòu)相似，但硫化氫晶體中，一個硫化氫分子周圍有12個緊鄰的分子，而冰中一個水分子周圍只有4個緊鄰分子，為什么？為何干冰的密度比冰的密度大？請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，思考并回答下列問題：問題2干冰密堆積冰非密堆積干冰中的CO2之間只存在范德華力，分子采取密堆積形式排列，空隙小，冰中水分子間存在大量的氫鍵，分子采取非密堆積形式排列，導(dǎo)致冰中水分子間存在大量空隙，所以，在同一條件下，冰的體積比干冰的體積大，而二氧化碳的相對質(zhì)量比水的相對質(zhì)量大，即干冰的密度比冰的密度大。干冰和冰都是由分子密堆積形成的晶體(

)請同學(xué)們回顧所學(xué)內(nèi)容，判斷下列問題的對與錯問題1問題2干冰比冰的熔點低很多，常壓下易升華(

)問題3干冰晶體中只存在范德華力不存在氫鍵，一個分子周圍有12個緊鄰的分子(

)問題4冰晶體中，每個水分子周圍只有4個緊鄰的分子；1mol冰中含有1mol氫鍵(

)某些分子晶體的熔點分子晶體氧氣氮氣白磷水熔點/℃-218.3-210.144.20分子晶體硫化氫甲烷乙酸尿素熔點/℃-85.6-18216.6132.7分析表中數(shù)據(jù)，結(jié)合已學(xué)知識，歸納分子晶體的物理性質(zhì)，并說明原因。請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，思考并回答下列問題：問題3較低的熔點較小的硬度

(影響因素：氫鍵、相對分子質(zhì)量)原因：分子間作用力小分子間存在氫鍵時，熔點較高；不存在氫鍵時，結(jié)構(gòu)相似的，相對分子質(zhì)量越大，熔點越高。分子晶體較低的沸點、不導(dǎo)電分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規(guī)律分子晶體總結(jié)——分子晶體的判斷方法部分非金屬單質(zhì)、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物都是分子晶體。組成分子晶體的微粒是分子，粒子間的作用力是分子間作用力。分子晶體的硬度小，熔、沸點低，在熔融狀態(tài)或固體時均不導(dǎo)電。依據(jù)組成晶體的粒子及粒子間作用判斷依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷依據(jù)物質(zhì)的類別判斷分子晶體總結(jié)——常見的典型分子晶體例如：H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等例如：H2O、H2S、NH3、CH4、HX(鹵化氫)等所有非金屬氫化物部分非金屬單質(zhì)例如：X2(鹵素單質(zhì))、O2、H2、S8、P4、C60、稀有氣體等部分非金屬氧化物例如：CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等幾乎所有的酸絕大多數(shù)有機(jī)物例如：如苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等【例1】下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是()A.NH3、HD、C10H18 B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、C60、P2O5 D.CCl4、Na2S、H2O2B【例2】醫(yī)院在進(jìn)行外科手術(shù)時，常用HgCl2稀溶液作為手術(shù)刀的消毒劑，已知HgCl2有如下性質(zhì)：①HgCl2晶體熔點較低；②HgCl2熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電；③HgCl2在水溶液中可發(fā)生微弱電離。下列關(guān)于HgCl2的敘述中正確的是()A.HgCl2晶體屬于分子晶體B.HgCl2屬于離子化合物C.HgCl2屬于電解質(zhì)，且屬于強電解質(zhì)D.HgCl2屬于非電解質(zhì)A分子晶體總結(jié)——分子晶體熔、沸點高低的判斷組成和結(jié)構(gòu)相似，不含氫鍵的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越強，熔、沸點越高。組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，熔、沸點越高。含有分子間氫鍵的分子晶體的熔、沸點反常升高。對于有機(jī)物中的同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點越低。例如：CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞

＞

烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物一般隨分子中碳原子數(shù)的增加，熔、沸點升高。例如：I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl例如：CH3OH＞CH3CH3例如：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S例如：C2H6＞CH4，C2H5Cl＞CH3Cl，CH3COOH＞HCOOH【例1】下列分子晶體的熔、沸點由高到低的順序是()①HCl

②HBr

③HI

④CO

⑤N2

⑥H2A.①②③④⑤⑥ B.③②①⑤④⑥C.③②①④⑤⑥ D.⑥⑤④③②①C許多氣體可以與水形成水合物晶體。最早發(fā)現(xiàn)這類水合物晶體的是19世紀(jì)初的英國化學(xué)家戴維，他發(fā)現(xiàn)氯可形成化學(xué)式為Cl2·8H2O的水合物晶體。20世紀(jì)末，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底和大陸冰川或永久凍土底部存在大量天然氣水合物晶體。這種晶體的主要氣體成分是甲烷，因而又稱甲烷水合物。它的外形像冰，而且在常溫常壓下會迅速分解釋放出可燃的甲烷，因而又稱“可燃冰”。天然氣水合物——?一種潛在的能源天然氣分子藏在水分子籠內(nèi)水分子籠是多種多樣的1.下列物質(zhì)固態(tài)時，一定是分子晶體的是()A.酸性氧化物 B.非金屬單質(zhì)C.堿性氧化物 D.含氧酸D2.水的沸點為100℃，硫化氫的分子結(jié)構(gòu)跟水相似，但它的沸點卻很低，是－60.7℃，引起這種差異的主要原因是()A.范德華力 B.共價鍵C.氫鍵 D.相對分子質(zhì)量C3.干冰熔點很低是由于()A.CO2是非極性分子 B.C==O的鍵能很小C.CO2化學(xué)性質(zhì)不活潑 D.CO2分子間的作用力較弱D4.干冰氣化時，下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是()A.分子內(nèi)共價鍵 B.分子間作用力C.分子的性質(zhì) D.分子間的氫鍵B5.下列屬于分子晶體的一組物質(zhì)是()A.CaO、NO、CO B.CCl4、H2O、HeC.CO2、SO2、NaCl D.CH4、O2、Na2OB6.下列有關(guān)分子晶體熔點高低的敘述中，正確的是()A.氯氣>碘單質(zhì) B.四氯化硅>四氟化硅C.NH3<PH3 D.異戊烷>正戊烷B7.自從英國化學(xué)家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一種稀有氣體的化合物XePtF6以來，人們又相繼發(fā)現(xiàn)了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。巴特列為開拓稀有氣體化學(xué)作出了歷史性貢獻(xiàn)。(1)請根據(jù)XeF4的結(jié)構(gòu)示意圖(圖1)判斷這個分子是極性分子還是非極性分子？___________。非極性分子(2)XeF2晶體是一種無色晶體，圖2為它的晶胞結(jié)構(gòu)圖。XeF2晶體屬于哪種類型的晶體？__________。分子晶體7.自從英國化學(xué)家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一種稀有氣體的化合物XePtF6以來，人們又相繼發(fā)現(xiàn)了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。巴特列為開拓稀有氣體化學(xué)作出了歷史性貢獻(xiàn)