第三章晶體結構與性質第一節(jié)分子晶體與共價晶體2.組成微粒：分子3.粒子間作用力：多原子分子內原子間以共價鍵結合（CO2）1.定義:分子間通過分子間作用力結合而成晶體。一、分子晶體分子間作用力(范德華力、氫鍵)單原子分子內原子間以共價鍵結合（He)5.分子晶體的物理性質：①較低的熔點和沸點②較小的硬度③分子晶體固態(tài)和熔融狀態(tài)時不能導電,

部分晶體溶于水導電；④溶解性與溶質、溶劑的分子的極性相關——相似相溶原因：分子間作用力很弱4.常見的典型分子晶體一、分子晶體6.分子晶體的結構特征

微粒間作用力空間特點舉例分子密堆積分子非密堆積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小于12個，空間利用率只有范德華力范德華力和氫鍵C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰只有范德華力，無分子間氫鍵。每個分子周圍一般有12個緊鄰的分子。小結：分子晶體的結構特征（1）密堆積有分子間氫鍵——氫鍵具有方向性,如：冰（每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子）。（2）非密堆積

①干冰中的CO2分子間作用力只存在

，不存在

。

②每個晶胞中均攤

個CO2分子

③每個CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子數為

個。（1）干冰

干冰晶體結構示意圖412范德華力分子間氫鍵

④干冰在常壓下極易升華，在工業(yè)上廣泛用作制冷劑。一、分子晶體二氧化碳分子的結構（與CO2分子距離最近的CO2分子共有12個）簡化圖干冰晶體結構模型

活動1：

分析干冰晶體結構中每個CO2分子周圍距離最近緊密相鄰的CO2分子共有

個？12只有范德華力→分子密堆積氧（O2）的晶體結構碳60的晶胞分子晶體的分子周圍與其緊鄰且等距的分子都是12個？晶胞模型碘晶體晶胞（2）冰

冰的結構氫鍵具有方向性4①水分子之間的作用力有

,但主要是

。②由于氫鍵具有

,使四面體中心的每個水分子與四面體頂點的

個相鄰的水分子相互吸引。范德華力、氫鍵氫鍵方向性有氫鍵→分子非密堆積

分子密堆積分子非密堆積微粒間作用力________________________空間特點舉例C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰4、分子晶體的結構特征范德華力范德華力和氫鍵有單個分子存在，化學式就是分子式。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小于12個，空間利用率不高2.分子晶體熔、沸點高低的判斷(1)組成和結構相似，不含氫鍵的分子晶體，

相對分子質量越大，范德華力越強，熔、沸點越高，如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。(2)組成和結構不相似的分子晶體(相對分子質量接近)，分子的極性越大，熔、沸點越高，如CH3OH＞CH3CH3。(3)含有分子間氫鍵的分子晶體的熔、沸點反常升高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。歸納總結(4)對于有機物中的同分異構體，支鏈越多，熔、沸點越低，如CH3CH2CH2CH2CH3＞

＞

(5)烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機物：一般隨分子中碳原子數的增加，熔、沸點升高，如C2H6＞CH4，C2H5Cl＞CH3Cl，CH3COOH＞HCOOH?！舅伎肌拷Y合冰的結構解釋，為何水凝結成冰后密度減??？

氫鍵具有方向性，迫使在四面體中心的水分子與位于四面體頂角的四個水分子吸引，水分子間留有相當大的空隙，空間利用率低，密度減小。

當冰剛剛融化成液態(tài)水時，水分子間的空隙減小，密度反而增大，超過4℃時，分子間距離加大，密度逐漸減小。2.硫化氫和水分子結構相似，但硫化氫晶體中，一個硫化氫分子周圍有12個緊鄰分子，而冰中一個水分子周圍只有4個緊鄰分子，為什么？提示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。深度思考1242一、分子晶體為什么水在4℃時的密度最大？

氫鍵的存在迫使在四面體中心的水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引，這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當大的空隙，其密度比液態(tài)水小。當冰剛剛融化為液態(tài)水時，熱運動使冰的結構部分解體，水分子間的空隙減小，密度反而增大。超過4℃時，由于熱運動加劇，分子間距離加大，密度逐漸減小，所以4℃時水的密度最大。一、分子晶體分子晶體的判斷方法

①依據物質的類別判斷組成分子晶體的粒子是分子，粒子間作用是分子間作用力。分子晶體的硬度小，熔、沸點低，在熔融狀態(tài)或固體時均不導電部分非金屬單質、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數有機物的晶體都是分子晶體。②依據組成晶體的粒子及粒子間作用判斷③依據物質的性質判斷一、分子晶體分子晶體熔沸點高低的判斷

①組成和結構相似的物質，不含氫鍵的分子晶體，相對分子質量越大，范德華力越大，熔沸點越高。如：O2>N2，HI>HBr>HCl。②相對分子質量相等或相近，極性分子的范德華力大，熔沸點高，如CO>N2③含有分子間氫鍵的分子晶體，熔沸點較高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3

一、分子晶體分子晶體熔沸點高低的判斷

④在烷烴的同分異構體中，一般來說，支鏈數越多，熔沸點越低。如沸點：正戊烷>異戊烷>新戊烷；⑤烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機物一般隨分子中碳原子數的增加,熔、沸點升高,如C2H6>CH4,C2H5CI>CH3CI,CH3COOH>HCOOH。分子晶體的定義分子晶體典型的分子晶體分子晶體的物理性質分子晶體的結構特征分子晶體的判斷方法分子晶體熔沸點高低的判斷應用體驗1.正誤判斷(1)干冰和冰都是由分子密堆積形成的晶體()(2)干冰比冰的熔點低很多，常壓下易升華()(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個緊鄰分子()(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()×√√×2.如圖為冰晶體的結構模型，大球代表O，小球代表H，下列有關說法正確的是A.冰晶體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體B.冰晶體具有空間網狀結構，不是分子晶體C.水分子間通過H—O形成冰晶體D.冰晶體融化時，水分子之間的空隙增大√解析B項，冰晶體屬于分子晶體；C項，水分子間通過分子間作用力形成晶體；D項，冰融化，氫鍵部分斷裂，空隙減小。3.如圖為干冰的晶胞結構示意圖。(1)通過觀察分析，有____種取向不同的CO2分子。將CO2分子視作質點，設晶胞邊長為apm，則緊鄰的兩個CO2分子的距離為______pm。4(2)其密度ρ為____________________(1pm＝10－10cm)。解析頂角一種取向，三對平行面分別為三種取向，所以共有4種取向。兩個緊鄰CO2分子的距離為面對角線的一半。ρ＝

＝

g·cm－3。返回1.分子晶體在熔化時，破壞的作用力是什么？提示破壞分子間作用力(氫鍵、范德華力)。2.分子晶體溶于水時，化學鍵如何變化？提示有的溶于水破壞化學鍵，例如HCl，有的不破壞化學鍵，例如蔗糖、乙醇。3.影響分子晶體的溶解度有哪些因素？提示“相似相溶”規(guī)律、氫鍵、化學反應。深度思考應用體驗1.正誤判斷(1)組成分子晶體的微粒是分子，在分子晶體中一定存在共價鍵和分子間的作用力()(2)分子晶體熔化時一定破壞范德華力，有些分子晶體還會破壞氫鍵()(3)分子晶體熔化或溶于水均不導電()(4)分子晶體的熔、沸點越高，分子晶體中共價鍵的鍵能越大()×√××2.下列各組物質各自形成晶體，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、H2O2√3.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.⑥⑤④③②①√(1)組成分子晶體的微粒是分子，在分子晶體中一定存在共價鍵和分子間作用力(

)(2)分子晶體熔化時一定破壞范德華力，有些分子晶體還會破壞氫鍵(

)(3)分子晶體熔化或溶于水均不導電(

)(4)分子晶體的熔、沸點越高，分子晶體中共價鍵的鍵能越大(

)(5)水分子間存在著氫鍵，故水分子較穩(wěn)定(

)(6)NH3極易溶于水的原因一是NH3、H2O均為極性分子，二是NH3和H2O之間形成分子間氫鍵