第2課分子晶體、混合型晶體高中化學(xué)高二年級(jí)1分子晶體————浪漫唯美晶瑩剔透之雪花晶體雪花分子晶體：是分子之間通過分子間作用力結(jié)合，

從而在三維空間呈有序排列形成的。2.組成微粒：分子3.分子間作用力：相鄰分子間靠范德華力或氫鍵相互吸引1.定義：由分子間力凝聚而形成的晶體叫做分子晶體一、分子晶體分子內(nèi)原子間以_______結(jié)合氣化或熔化時(shí)破壞的作用力：分子間作用力共價(jià)鍵（5）絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體：（1）所有非金屬氫化物：（2）部分非金屬單質(zhì):（3）部分非金屬氧化物:

（4）幾乎所有的酸：H2O，H2S，NH3，CH4，HX等X2，O2，H2，S8，P4，C60

，稀有氣體等CO2，SO2，NO2，P4O6，P4O10等乙醇，冰醋酸，苯甲酸

蔗糖等H2SO4，HNO3，H3PO44.典型的分子晶體：一、分子晶體只要存在小分子，其固體就是分子晶體。喜劇變慘??！只因30公斤干冰！干冰常被大家用來制造煙霧繚繞、宛如仙境的浪漫效果，但其實(shí)，它也蘊(yùn)含著殺機(jī)，發(fā)生恐怖意外。近日，俄羅斯某網(wǎng)紅的丈夫?qū)?0公斤干冰倒入浴池中慶生，導(dǎo)致自己及兩名客人窒息死亡，另有多人凍傷。

干冰大量吸熱升華,變成高濃度CO2氣體神奇之“冰”—“干冰”干冰的溫度很低，它急劇升華的時(shí)候，會(huì)使周圍的空氣溫度迅速降低，空氣里的水蒸氣就會(huì)凝結(jié)成霧。利用干冰的這個(gè)特點(diǎn)，拍電影的時(shí)候，在周圍撒點(diǎn)干冰，就可以造成云霧繚繞的景象。在必要的情況下，從飛機(jī)上往云朵里撒干冰，還可以進(jìn)行人工降雨?，F(xiàn)在很多在運(yùn)送食品的過程中有時(shí)候也會(huì)使用干冰來降溫，干冰的用途還是很多的，雖然它看起來只是由二氧化碳組成，但是也不能小看它哦！二、典型分子晶體結(jié)構(gòu)（3）CO2分子之間的作用力

。

1.干冰的晶胞結(jié)構(gòu)（1）晶胞為面心立方體8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心上各有一個(gè)CO2分子8×1/8+6×1/2=4（2）每個(gè)晶胞含二氧化碳分子的個(gè)數(shù)為

。二、典型分子晶體結(jié)構(gòu)(4)若晶胞邊長為acm,則晶胞密度為

（5）與每個(gè)二氧化碳分子等距離且最近的二氧化碳分子有

。

1.干冰的晶胞結(jié)構(gòu)2.碘晶體的晶胞二、典型分子晶體結(jié)構(gòu)答案(1)碘晶體的晶胞是一個(gè)長方體，在它的

各有1個(gè)I2分子，每個(gè)晶胞中有___個(gè)I2分子。(2)I2分子之間以

結(jié)合。每個(gè)頂點(diǎn)和面心上4范德華力二、典型分子晶體結(jié)構(gòu)2.碘晶體的晶胞分子的密堆積每個(gè)碘分子周圍有

個(gè)緊鄰的碘分子干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖12I2的晶體結(jié)構(gòu)圖二、典型分子晶體結(jié)構(gòu)神奇之“冰”—由水構(gòu)成的“冰”冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有飽和性氫鍵具有方向性分子的非密堆積3.冰的晶體結(jié)構(gòu)冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞類似（每個(gè)球表示一個(gè)水分子）二、典型分子晶體結(jié)構(gòu)分子間作用力主要為氫鍵

------不具有分子密堆積特征冰中1個(gè)水分子周圍有4個(gè)水分子(1)水分子之間的主要作用力是

，當(dāng)然也存在

。(2)有方向性，它的存在迫使在

的每個(gè)水分子與_____________方向的

個(gè)相鄰水分子互相吸引。氫鍵范德華力四面體中心四面體頂角氫鍵4思考：1mol冰周圍有mol氫鍵3.冰的晶體結(jié)構(gòu)（4）與每個(gè)水分子等距離且最近的水分子有

個(gè)。

（3）每個(gè)冰晶胞平均占有____個(gè)水分子，（5）假如冰晶胞邊長為acm，則冰的密度是_________g·cm-34+8×1/8+6×1/2=8144/(a3.NA)43.冰的晶體結(jié)構(gòu)總結(jié)：分子晶體結(jié)構(gòu)特征（1）有分子間氫鍵—分子非密堆積氫鍵具有方向性和飽和性,使晶體中的空間利率不高,留有相當(dāng)大的空隙。如：HF、NH3、冰（每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子）。（2）只有范德華力，無分子間氫鍵－分子密堆積分子密堆積–

通常每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子。如：C60、干冰、I2O2大多數(shù)分子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子的密堆積通常每個(gè)分子周圍有

個(gè)緊鄰的分子氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu)C60的晶胞12

（3）分子晶體中存在單個(gè)分子，化學(xué)式就是分子式C60分子神奇之“冰”—“可燃冰”石油級(jí)別的寶藏三、其它分子晶體

可燃冰資源儲(chǔ)量豐富，其廣泛分布于全球大洋海域，甲烷含量是天然氣資源量的60倍，估算其資源量相當(dāng)于全球已探明傳統(tǒng)化石燃料碳總量的兩倍。

天然氣水合物晶體，又稱可燃冰，屬于分子晶體。理想的甲烷水合物的化學(xué)式為8CH4·46H2O。天然氣分子藏在水分子籠內(nèi)水分子籠是多種多樣的氣體分子水分子如圖為甲烷晶體的晶胞，根據(jù)圖形回答：(1)每個(gè)晶胞中有________個(gè)甲烷分子。(2)此晶體在常溫、常壓下不能存在的原因是:4

甲烷晶體為分子晶體，甲烷分子間靠分子間作用力結(jié)合，故而分子晶體熔、沸點(diǎn)在常壓下很低，且甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量很小，分子間作用力很小，故在常溫、常壓下甲烷以氣體形式存在而不能形成晶體!

單質(zhì)硫有多種同素異形體，其中最常見的是斜方硫和單斜硫。

斜方硫亦稱為菱形硫或α-硫，單斜硫又叫β-硫。斜方硫在368.4K以下穩(wěn)定，單斜硫在368.4K以上穩(wěn)定。368.4K是這兩種變體的轉(zhuǎn)變溫度，在這個(gè)溫度時(shí)這兩種變體處于平衡狀態(tài)：

硫黃晶體單質(zhì)硫

斜方硫和單斜硫都易溶于CS2中，都是由S8環(huán)狀分子(皇冠構(gòu)型)組成的，在這個(gè)環(huán)狀分子中，每個(gè)S原子采取sp3雜化態(tài)，與另外兩個(gè)硫原子形成共價(jià)單鍵相聯(lián)結(jié)。在此構(gòu)型中鍵長是206pm，內(nèi)鍵角為108°，兩個(gè)面之間的夾角為98°。硫在熔化時(shí)，S8環(huán)狀分子破裂并發(fā)生聚合作用，形成很長的硫鏈。一個(gè)白磷分子中有

______個(gè)共價(jià)鍵，有_____對(duì)共用電子對(duì)，白磷的分子式為______66P4紅磷P甲烷分子鍵角109°28'磷的同素異形體的分子結(jié)構(gòu)模型三、分子晶體的物理性質(zhì)（1）性質(zhì)：

分子晶體熔沸點(diǎn)低、硬度小、易升華，固體和熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，有些在水溶液中能導(dǎo)電，溶解度相似相溶原理。（2）本質(zhì)原因：分子間作用力很弱。（3）熔沸點(diǎn)的比較：①分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點(diǎn)反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。②不含氫鍵且組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高。

如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。③組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高。

如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。④同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。如CH3CH2CH2CH3＞

CH3CH(CH3)CH3.---分子間作用力強(qiáng)弱四、石墨晶體——混合型晶體實(shí)驗(yàn)測(cè)定，石墨的熔點(diǎn)高達(dá)3850℃，高于金剛石的熔點(diǎn)，這說明石墨晶體具有原子晶體的特點(diǎn)；但是，石墨很軟并且能導(dǎo)電，是非常好的潤滑劑，這說明它又不同于原子晶體。那么石墨究竟屬于哪種類型的晶體呢？聯(lián)想.質(zhì)疑四、石墨晶體——混合型晶體石墨的晶體結(jié)構(gòu)圖鍵角：1200，鍵長：1.42×10－10m層間距：3.35×10－10m空間結(jié)構(gòu)俯視圖石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個(gè)正六邊形占有的C原子數(shù)

;C—C鍵數(shù)

小結(jié)：金剛石、石墨的比較項(xiàng)目金剛石石墨晶體形狀晶體中的鍵或作用力由最少碳原子形成環(huán)的形狀與個(gè)數(shù)碳原子成鍵數(shù)

鍵的平均數(shù)原子的平均數(shù)每個(gè)環(huán)中正四面體空間網(wǎng)狀六邊形平面層狀共價(jià)鍵共價(jià)鍵與范德華力６個(gè)原子不同面６個(gè)原子同面４３6*1/6=16*1/2=36*1/12=1/26*1/3=2只有范德華力，無分子間氫鍵－分子密堆積有分子間氫鍵－不具有分子密堆積特征如冰等

。課時(shí)小結(jié)分子晶體由分子構(gòu)成分子間作用力低熔點(diǎn)、升華、硬度很小等結(jié)構(gòu)特征特點(diǎn)一、四種晶體類型的比較總結(jié)提升1.四種晶體類型的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)類型項(xiàng)目離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的粒子陰、陽離子原子分子金屬陽離子和自由電子粒子間的作用離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力(范德華力或氫鍵)金屬離子和自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用溶解性多數(shù)易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水，少數(shù)與水反應(yīng)機(jī)械加工性不良不良不良優(yōu)良延展性差差差優(yōu)良確定作用力強(qiáng)弱的一般判斷方法晶格能鍵長(原子半徑)組成結(jié)構(gòu)相似時(shí)，比較相對(duì)分子質(zhì)量離子半徑、價(jià)電子數(shù)熔、沸點(diǎn)較高很高較低差別較大(汞常溫下為液態(tài)，鎢熔點(diǎn)為3410℃)硬度略硬而脆很大較小差別較大導(dǎo)電性不良導(dǎo)體(熔化后或溶于水導(dǎo)電)不良導(dǎo)體(個(gè)別為半導(dǎo)體)不良導(dǎo)體(部分溶于水發(fā)生電離后導(dǎo)電)良導(dǎo)體類型項(xiàng)目離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體2.晶體類型的判斷方法(1)依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的相互作用判斷共價(jià)晶體：原子→共價(jià)鍵；分子晶體：分子→分子間作用力；離子晶體：離子→離子鍵；金屬晶體：金屬陽離子和自由電子→金屬鍵?？偨Y(jié)提升：晶體類型的判斷(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①常見的共價(jià)晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的原子晶體化合物有SiC、BN、AlN、Si3N4、C3N4、SiO2等；②分子晶體：大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)；③離子晶體：金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類；④金屬晶體：金屬單質(zhì)與合金。(3)依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷①離子晶體的熔點(diǎn)較高，常在數(shù)百至1000余度；②共價(jià)晶體熔點(diǎn)很高，常在1000度至幾千度；③分子晶體熔點(diǎn)低，常在數(shù)百度以下至很低溫度；④金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有少數(shù)熔點(diǎn)很低。(4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷①共價(jià)晶體：一般不導(dǎo)電；②分子晶體：若不是電解質(zhì)：固態(tài)、液態(tài)不導(dǎo)電、溶于水(不反應(yīng))

不導(dǎo)電若是電解質(zhì)：固態(tài)、液態(tài)不導(dǎo)電，溶于水導(dǎo)電③離子晶體：固態(tài)不導(dǎo)電，熔融或溶于水導(dǎo)電；④金屬晶體：固態(tài)或熔融均導(dǎo)電。(5)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷共價(jià)晶體硬度大；分子晶體硬度小且較脆；離子晶體硬度較大或較硬、脆；金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性?？偨Y(jié)提升：比較晶體的熔點(diǎn)沸點(diǎn)3.晶體熔、沸點(diǎn)的比較(1)不同類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較：①不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律：___________>___________>___________。②金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)

很高，汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低。

分子晶體共價(jià)晶體

離子晶體(2)同種晶體類型熔、沸點(diǎn)的比較：如熔點(diǎn)：金剛石____碳化硅____硅。小短大

高>>①共價(jià)晶體：a．一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越____，離子半徑越

____，則離子間的作用力就越____，其離子晶體的熔、

沸點(diǎn)就越____，

如熔點(diǎn)：MgO____MgCl2____NaCl____CsCl。b．衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越____，

形成的離子晶體越____，熔點(diǎn)越____，硬度越____。

②離子晶體：多小強(qiáng)高>>>大穩(wěn)定高大a．分子間作用力越____，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越____；具有

氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常地____。

如H2O____H2Te____H2Se____H2S。b．組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越____，

熔、沸點(diǎn)越____，如SnH4____GeH4____SiH4____CH4。③分子晶體：大高高大高>>>>>>c．組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。d．同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、

沸點(diǎn)就越高，如熔、沸點(diǎn)：Na<Mg<Al。④金屬晶體：解析答案例1下表列舉了幾種物質(zhì)的性質(zhì)，據(jù)此判斷屬于分子晶體的是________。物質(zhì)性質(zhì)X熔點(diǎn)為10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電Y易溶于CCl4，熔點(diǎn)為11.2℃，沸點(diǎn)為44.8℃Z常溫下為氣態(tài)，極易溶于水，溶液pH>7W常溫下為固體，加熱變?yōu)樽霞t色蒸氣，遇冷變?yōu)樽虾谏腆wM熔點(diǎn)為1170℃