分子晶体

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【知识解析】分子晶体

分子晶体温故1．晶体中的粒子可以是分子、原子或离子；粒子间的相互作用可以是共价键、离子键、金属键或分子间作用力。

2．根据晶体中粒子间的相互作用及排列方式，可把晶体分为分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体。

1 分子晶体的定义只含分子的晶体，或者分子间以分子间作用力结合形成的晶体叫分子晶体。

如I2、H2O、NH3、H3PO4、萘等在固态时都是分子晶体。

名师提醒（1）定义中的“分子”指真实存在的小分子、分子的聚集体、缔合分子、大分子（高分子），因此，H2SO4、H2O2、C4H10等既是化学式也是分子式。

（2）离子化合物、金属单质、原子间相互结合形成空间网状结构（如金刚石、SiO2）的物质中没有分子，因此，Na2O2、Fe、SiO2等是化学式而不是分子式。

（3）稀有气体的分子是单原子分子，因此，由稀有气体单质形成的晶体也是分子晶体。

2 分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用3 常见的典型分子晶体（1）所有非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX（卤化氢）等。

（2）部分非金属单质：X2（卤素单质）、O2、H2、S8、N2、P4、C60、稀有气体等。

（3）部分非金属氧化物：CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。

（4）几乎所有的酸：H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。

（5）绝大多数有机物：苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等。

4 分子晶体的物理性质（1）分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。

分子晶体熔化时要破坏分子间作用力，由于分子间作用力很弱，所以分子晶体的熔、沸点一般较低，部分分子晶体易升华（如干冰、碘、红磷、萘等），且硬度较小。

（2）分子晶体不导电。

分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或电子，因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。

有些分子晶体的水溶液能导电，如HI、乙酸等。

（3）分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律，即极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。

《分子晶体》课件

此外，分子晶体还可以用于制造药物和药物载体。通过设计和合成具有特定结构和性质的分子晶体，可以开发出具有疗效的药物和药物载体，用于治疗疾病和改善人类健康。
在生物学中的应用
分子晶体在生物学中也有着广泛的应用，如用于研究生物大分子的结构和功能。生物大分子如蛋白质、核酸和多糖等具有复杂的结构和功能，通过研究和了解它们的结构和功能，可以更好地理解生命过程和疾病机制。
对称面
某些分子晶体中存在对称面，使得晶体具有对称性。
对称中心
某些分子晶体中存在对称中心，使得晶体具有对称性。
03
分子晶体的分类
有机分子晶体
总结词
有机分子晶体是指由有机分子构成的晶体，其结构单元是碳原子和氢原子等有机元素。
详细描述
有机分子晶体在自然界中广泛存在，如蛋白质、核酸等生物大分子都是有机分子晶体。此外，许多塑料、合成纤维等高分子材料也是有机分子晶体。这些晶体的结构和性质与构成它们的有机分子密切相关。
《分子晶体》ppt课件
目录
• 分子晶体简介 • 分子晶体的结构 • 分子晶体的分类 • 分子晶体的应用 • 分子晶体的未来发展
01
分子晶体简介
分子晶体的定义
01
分子晶体是由分子通过分子间作用力（范德华力）相互结合形成的晶体。
02
分子晶体中不存在离子或共价键的结合，而是分子与分子之间的相互作用。
详细描述
科研人员正在探索新型的分子晶体材料，这些材料具有更高的稳定性、更优秀的物理和化学性能，能够满足各种高科技领域的需求。
分子晶体在新能源领域的应用
总结词
分子晶体在新能源领域的应用前景广阔，如太阳能电池、燃料电池等。
详细描述

常见分子晶体

常见分子晶体分子晶体是由大量的有机分子（或者有机分子和无机分子的混合）组成的三维晶体。

它们是化学物质的纯净结晶形态，具有高度定向的分子团簇结构，因此具有各种独特的化学和物理特性。

常见的分子晶体有芳烃晶体、烷烃晶体、烯烃晶体、萘烷晶体和苯烷晶体等。

芳烃晶体是指碳原子四面有同种或不同种芳基的晶体结构。

芳烃的晶体常由四面环结构所组成，这些环可以是环状的（例如苯和芘），也可以是网状的（例如吡啶）。

芳烃晶体的晶体结构的分子间的互相接触是由共价键形成的，因此它们具有非常高的熔点，比其它晶体都要高。

烷烃晶体是指由碳原子四面均附有烷基（由一个羟基和一个不饱和羟基连接而成）的晶体结构。

它们具有非常高的熔点，晶体结构的分子间由共价键构成的范式，如甲烷的「空气状（cellular）」晶体结构。

烯烃晶体也是四面均有烷基附有的晶体，但是具有一个不饱和三环（即烯烃），而不是共价键构成的范式。

烯烃晶体有大量的晶体结构类型，其中包括有萘烷（naphthalene）、芘（phenanthrene）和芪（acenaphthene）等。

萘烷晶体是指一种晶体结构，由两个连在一起的萘环（含有八个碳原子）所组成。

由于其具有古老的烯烃结构，萘烷晶体通常具有较高的熔点和灭火点，而且还具有很强的光学特性，如上转换性、荧光光谱和悬浮特性等。

苯烷晶体是指碳原子四面都附有苯基的晶体结构。

它们的分子间的相互作用是由共价键构成的，而不是烯烃晶体的烯环，因此它们的晶体结构就像甲烷一样，并且具有较高的熔点。

苯烷晶体有一种变体，称为叶绿素晶体，它由二环芳烃和两个饱和羟基所组成，具有丰富的荧光特性和传输性。

总之，常见的分子晶体有芳烃晶体、烷烃晶体、烯烃晶体、萘烷晶体和苯烷晶体等，它们均具有高度定向的分子团簇结构，因此具有各种独特的化学和物理特性。

其中，芳烃晶体是由碳原子四面有同种或不同种芳基的晶体结构组成，而烷烃晶体和烯烃晶体则是由碳原子四面均附有烷基的晶体结构，萘烷晶体是由两个连在一起的萘环构成，而苯烷晶体则是由碳原子四面都附有苯基的晶体结构。

分子晶体

分子晶体分子晶体，指分子间以范德华力相互结合形成的晶体。

大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰(CO2)、I2、大多数有机物，其固态均为分子晶体。

分子晶体是由分子组成，可以是极性分子，也可以是非极性分子。

分子间的作用力很弱，分子晶体具有较低的熔、沸点，硬度小、易挥发，许多物质在常温下呈气态或液态，例如O2、CO2是气体，乙醇、冰醋酸是液体。

同类型分子的晶体，其熔、沸点随分子量的增加而升高，例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增；非金属元素的氢化物，按周期系同主族由上而下熔沸点升高；有机物的同系物随碳原子数的增加，熔沸点升高。

但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间，除存在范德华力外，还有氢键的作用力，它们的熔沸点较高。

分子组成的物质，其溶解性遵守“相似相溶”原理，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性的有机溶剂，例如NH3、HCl极易溶于水，难溶于CCl4和苯；而Br2、I2难溶于水，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。

根据此性质，可用CCl4、苯等溶剂将Br2和I2从它们的水溶液中萃取、分离出来。

物质类别及举例所有非金属氢化物：如水、硫化氢部分非金属单质：如卤素单质部分非金属氧化物：如CO2、SO2绝大多数有机物（有机盐除外）几乎所有的酸（除外：一水合高氯酸的是离子晶体）离子晶体物理学概念，指离子间通过离子键结合形成的晶体。

离子间通过离子键结合形成的晶体。

在离子晶体中，阴、阳离子按照一定的格式交替排列，具有一定的几何外形，例如NaCl是正立方体晶体，Na+离子与Cl-离子相间排列，每个Na+离子同时吸引6个Cl离子，每个Cl-离子同时吸引6个Na+。

不同的离子晶体，离子的排列方式可能不同，形成的晶体类型也不一定相同。

离子晶体中不存在分子，通常根据阴、阳离子的数目比，用化学式表示该物质的组成，如NaCl表示氯化钠晶体中Na+离子与Cl-离子个数比为1∶1，CaCl2表示氯化钙晶体中Ca2+离子与Cl-离子个数比为1∶2。

10-典型晶体简介(分子晶体)

分子晶体及其堆积方式
1、无氢键型分子晶体：一般采用面心式堆积、无氢键型分子晶体：分子配位数通常=12 分子配位数通常如：C60与C60分子晶体
分子晶体及其堆积方式
1、无氢键型分子晶体：一般采用面心式堆积、无氢键型分子晶体：分子配位数通常=12 分子配位数通常分子晶体（干冰）如：CO2与CO2分子晶体（干冰）
分子晶体熔点的相对高低规律之四
讨论：讨论：实验测得气态氯化铝的相对分子质量等于267，则其分实验测得气态氯化铝的相对分子质量等于，子式为，其结构式可能为。
分子晶体小结
• 分子晶体的一般情况：分子晶体的一般情况：
所有非金属氢化物、部分共价化合物所有非金属氢化物、部分共价化合物非金属氢化物物质种类少数盐类盐类，少数盐类，如AlCl3 单核或多核的）晶体中的微粒（单核或多核的）分子微粒间的作用力范德华力或氢键微粒内部的微粒内部的无化学键有非极性共价键或作用力或有非极性共价键或有极性共价键干冰、典型代表氦、氢、干冰、冰 He 、 H2 、 CO2 、 H2O 化学式较软易碎、部分可溶于水、较软易碎、部分可溶于水、物理共性熔点沸点较低、晶体导电导热性差熔点沸点较低、晶体导电导热性差
分子晶体熔点的相对高低规律之四
升华问题：升华问题：某些分子晶体受热时不经过熔化直接变成气态这种现象叫升华这种现象叫升华升华的条件条件是升华的条件是：在一定的压强条件下物质的熔点熔点>沸点在一定的压强条件下物质的熔点沸点能升华的常见物质有：能升华的常见物质有：干冰、苯甲酸、干冰、碘、萘、苯甲酸、氯化铝等
分子晶体熔点的相对高低规律之一
参考f=k·m1·m2/r2 （1）组成与结构相似时：—二

了解分子晶体的结构和性质

了解分子晶体的结构和性质分子晶体是由许多原子或分子按照一定的规则排列而成的固体物质。

分子晶体的结构和性质对于我们了解材料科学和化学具有重要意义。

本文将介绍分子晶体结构和性质方面的基本知识。

一、分子晶体的结构分子晶体的结构是由分子间相互作用力所决定的。

常见的分子间相互作用力有静电相互作用力、氢键和范德华力等。

1. 静电相互作用力：分子中的正电荷与负电荷之间的吸引力，如离子晶体中的正离子和负离子之间的相互作用力。

2. 氢键：氢原子与较电负的原子（如氧、氮）之间的相互作用力。

氢键是导致水的冰相结构和DNA分子的结构稳定的重要因素。

3. 范德华力：分子间的瞬时偶极子引起的非极性分子之间的相互作用力。

这些相互作用力使得分子晶体内的分子按照一定的规则排列，形成具有一定有序性的结构。

二、分子晶体的性质1. 熔点和沸点：分子晶体的分子间相互作用力较弱，因此它们的熔点和沸点较低。

相同质量的分子晶体与离子晶体相比，其熔点和沸点通常要低得多。

2. 可溶性：分子晶体通常具有较好的可溶性，因为它们的分子间相互作用力较弱，能够与溶剂分子产生相互作用。

3. 光学性质：分子晶体对光的透明度与其分子结构有关，通常取决于分子中所含的共轭键或非共轭键。

4. 电导性：大部分分子晶体是非导体，因为它们的分子间相互作用力较弱，不易形成电子的自由运动。

5. 机械性质：分子晶体通常具有较低的硬度和脆性，因为它们的分子结构中存在着较弱的键。

除了上述描述的基本性质外，分子晶体的结构和性质还与分子的空间群、晶胞参数以及分子的大小和形状等有关。

三、分子晶体的应用分子晶体在生物学、医药、能源和光电子等领域具有广泛应用前景。

1. 生物学和医药：分子晶体在药物设计和合成领域发挥重要作用。

通过研究分子晶体的结构和性质，可以设计出具有目标效应的药物分子。

2. 能源：分子晶体在能源存储和转换中具有重要应用，例如太阳能电池中的光吸收材料和储能材料。

3. 光电子：分子晶体在光电子器件中具有应用潜力，如光电转换器件和有机发光二极管。

分子晶体和原子晶体

分子晶体和原子晶体
图2-15 金刚石原子晶体示意图
分子晶体和原子晶体
二氧化碳和方石英都是第Ⅳ A元素化合物，由于前者是分子晶体，后者是原子晶体，导致物理性质差别较大。CO2在-78.5 ℃时即升华，而SiO2的熔点却高达1610 ℃，说明晶体结构不同，微粒间的作用不同，物质的物理性质也不同。
分子晶体和原子晶体
在原子晶体中，不存在独立的小分子，而只能把整个晶体看成是一个大分子，没有确定的相对分子质量。由于共价键具有饱和性和方向性，所以原子晶体的配位数一般不高。以典型的金刚石原子晶体为例，每一个碳原子在成键时以sp3等性杂化形成4个sp3共价键，构成正四面体，所以碳原子的配位数为4。无数的碳原子相互连接构成，如图2-15所示晶体结构。原子晶体中，原子间以共价键相连，所以表现出有较高的硬度和较高的熔点(金刚石硬度最大，熔点为3849 K)。通常这类晶体不导电、不导热，熔化时也不导电，但硅、碳化硅等具有半导体性质，可以有条件地导电。
分子晶体和原子晶体
图2-14 CO2分子晶体示意图
分子晶体和原子晶体
二、原子晶体
在晶格结点上排列的微粒为原子，原子之间以共价键结合构成的晶体称为原子晶体，如碳(金刚石)、硅(单晶硅)、锗(半导体单晶)及第Ⅳ A族元素的单质都属于原子晶体，化合物中的碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、方石英(SiO2)等也属于原子晶体。
无机化学
分子晶体和原子晶体
一、分子晶体
在晶格结点上排列着分子，通过分子间力而形成的晶体，称为分子晶体，如非金属单质和非金属元素之间的固体化合物 CO2是分子晶体，其晶体结构如图2-14所示。分子晶体中存在着独立的分子，分子晶体内是共价键，分子晶体间的作用力是分子间力，由于分子间力很弱，因此分子晶体的熔点低，具有较大的挥发性，硬度较小，易溶于非极性溶剂，通常是电的不良导体。若干极性分子晶体在水中解离生成离子，则其水溶液导电，如HCl溶液。

第二节分子晶体与共价晶体

第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体【学习目标】1.能辨识常见的分子晶体，并能从微观角度分析分子晶体中各构成微粒之间的作用和对分子晶体物理性质的影响。

2.能利用分子晶体的通性推断常见的分子晶体，理解分子晶体中微粒的堆积模型，并能用均摊法对晶胞进行分析。

3.能辨识常见的共价晶体，并能从微观角度分析共价晶体中各构成微粒之间的作用对共价晶体物理性质的影响。

4.能利用共价晶体的通性推断常见的共价晶体，并能利用均摊法对晶胞进行分析。

【基础知识】一、分子晶体（一）分子晶体的概念与性质1、分子晶体的概念只含分子的晶体，或者分子间以分子间作用力结合形成的晶体叫分子晶体。

2、分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用3、常见的典型分子晶体(1)所有非金属氢化物：如H2O、H2S、NH3、CH4、HX(卤化氢)等。

(2)部分非金属单质：如X2(卤素单质)、O2、H2、S8、P4、C60、稀有气体等。

(3)部分非金属氧化物：如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。

(4)几乎所有的酸：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。

(5)绝大多数有机物：如苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等。

4、分子晶体的物理性质(1)分子晶体熔、沸点较低，硬度很小。

(2)分子晶体不导电。

(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。

5、分子晶体的判断方法(1)依据物质的类别判断部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物都是分子晶体。

(2)依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断组成分子晶体的微粒是分子，粒子间的作用力是分子间作用力。

(3)依据物质的性质判断分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电。

6、分子晶体熔、沸点高低的判断(1)组成和结构相似，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，熔、沸点越高，如I 2＞Br 2＞Cl 2＞F 2，HI ＞HBr ＞HCl 。

分子晶体和原子晶体

HXC60P106, P1010都形成分子晶体，只有很少的一部分和______SiO2,碳化硅,第二节分子晶体和原子晶体一、分子晶体（一）、概念：分子间以______________________ （_____________ , ________________ ）相结合的晶体叫分子晶体。

注意：（1）构成分子晶体的粒子是 ______________________ 。

（2 ）在分子晶体中，分子内的原子间以结合，而相邻分子靠或相互吸引。

（3 ）范德华力化学键的作用：（4 ）分子晶体熔化破坏的是O（二）•分子晶体的物理特性：（1）___ 的熔点和沸点，（2） ______________ 的硬度，________ 挥发， _________ 升华（3）—般都是________ 体，固体和熔融状态都__________________ 导电。

（4）分子晶体的溶解性与溶质和溶剂的分子的___________________ 相关一一____________________思考：1、为什么分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小？原因：分子晶体发生这些变化时_只破坏 __________________________ , ________________ 很弱，克服它时需要的能量小。

所以分子晶体熔沸点低、易挥发、易升华、硬度小。

2、为什么分子晶体在晶体和熔融状态均不导电？它们在晶体和熔融状态均不存在_______________________ 。

部分分子晶体溶于水在水分子作用下发生_____________ 导电，如HCI, H2S04 ;有些溶于水与水反应生成_______________________________ 而导电,晶体硼等。

）（四）分子晶体结构特征1. ______________________________ __ 分子密堆积每个分子周围有______________ 个紧邻的分子，如：C60、干冰、12、02——不具有分子密堆积特征P1,CH4,2,冰中1个水分lmol冰周I韦］有mol氢键。

3.2分子晶体和原子晶体

氢键具有方向性
冰中１个水分子周围有几个水分子？为什么?
冰中１个水分子周围有４个水分子
【思考与交流】
1.分子晶体有哪些物理特性，为什么？ 2.怎样判断分子间作用力的大小？分子间作用力对分子的熔沸点有什么影响？
5.分子晶体的物理性质
（1）性质：
分子晶体熔沸点低、硬度小、易升华，固体和熔融状态不导电，有些在水溶液中能导电。
12g金刚石C-C键数为多少NA？
①金刚石中每个C原子以sp3杂化，分别与4个相邻的C 原子形成4个σ 键，故键角为 109°28′，每个C原子的配位数为4； ②每个C原子均可与相邻的4个C构成实心的正四面体，向空间无限延伸得到立体网状的金刚石晶体，在一个小正四面体中平均含有 1+4×1/4 =2个碳原子； ③在金刚石中最小的环是六元环，1个环中平均含有6×1/12=1/2个C原子，含C-C键数为 6×1/6=1； ④金刚石的晶胞中含有C原子为8个，内含4个小正四面体，含有C-C键数为16。
4.分子晶体的结构特征
（1）只有范德华力，无分子间氢键 —分子密堆积
每个分子周围有12个紧邻的分子
如： C60、干冰、O2 等
（2）有分子间氢键 —分子非密堆积如：HF 、冰、NH3 水分子之间的主要作用力是氢键
氢键具有方向性有紧邻的 4 个水分子
，由于
，故在冰的每个水分子周围只
分子的非密堆积
（2）本质原因：
分子间作用力很弱。 ---分子间作用力强弱（3）熔沸点的比较： A.组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高。 B.组成和结构不相似的物质，分子极性越大，熔沸点越高。 C.分子间有氢键的物质熔沸点反常。
【问题探究】

分子晶体

5、比较下列几组晶体熔沸点高低的顺序（由高到低） 1、金刚石、氯化钠、晶体硅、干冰
金刚石、晶体硅、氯化钠、干冰
2、石英、铝硅合金、晶体硅、冰
石英、晶体硅、铝硅合金、冰
3、氧化钙、氯化钾、氯化钙、碘化钾氧化钙、氯化钙、氯化钾、碘化钾 4、氧化镁、氧气、水、氮气
氧化镁、水、氧气、氮气
6、有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl 四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如下：
4、下列八种晶体：A水晶 B冰醋酸 C氧化镁 D白磷 E氩晶体 F硫酸铵 G铝 H金刚石 ⑴属于原子晶体的化合物是 A E 分子晶体是。 ⑵含有共价键的离子晶体是是 DE 。 F ，直接由原子构成的属于分子晶体的单质 G
⑶在一定条件下，能导电而不发生化学变化的
受热熔化后不发生化学键断裂的是化需克服共价键的是 AH 。 BD
分子晶体
制作:田俊良
四．分子晶体
１.概念
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。 **构成分子晶体的粒子是分子，粒子间的相互作用是分子间作用力．
分子晶体有哪些物理特性,为什么？
2.分子晶体的物理特性
由于分子间作用力很弱，所以分子晶体一般具有： ①较低的熔点和沸点 ②较小的硬度。 ③一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。
7、HgCl2的稀溶液可用做手术刀的消毒剂，已知HgCl2的熔点是277℃，熔融状态的HgCl2不能导电，且稀溶液有弱的导电能力，则下列叙述中正确的是 AD
A、 HgCl2 属于共价化合物 C、 HgCl2 属于非电解质 B、 HgCl2属于离子化合物 D、 HgCl2属于弱电解质
8、有关晶体的叙述中正确的是

分子晶体性质

分子晶体molecular crystal1.concept：只含分子的晶体称为分子晶体，即分子晶体中的构成微粒是分子；例如，冰晶体中只含H2O分子，碘晶体中只含I2分子，二者均属于分子晶体；2.分子晶体中微粒间的作用分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，分子间以分子间作用力结合，部分晶体中存在氢键；如碘晶体中，I2分子内部有I-I共价键，而I2分子之间的相互作用是分子间作用力；3.physical property①分子晶体的熔沸点低，硬度小，易挥发；分子晶体在熔化、汽化时，都要克服分子间作用力，由于分子间作用力很弱，克服分子间作用力使物质熔化、汽化所需要的能量较少，因此，分子晶体具有较低的熔点和沸点，以及较小的在常温下，多数以气态或液态存在，即使在常温下呈固态，也极容易升华.例如I2；4.常见的分子晶体①所有非金属氢化物；②部分非金属单质，如卤素、O2、N2、白磷(P4)、C60…③部分非金属氧化物，如CO2、SO2、SO3、P4O10…④几乎所有的酸，如HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3、H2SO4…⑤绝大多数有机物，如烃、卤代烃、醇、酚、醛、酯、羧酸、蛋白质、糖…【只含共价键的纯净物，包括稀有气体，不包括石墨、金刚石、SiO2、Si3N4、SiC等】5.结构特征①分子间作用力只有范德华力时若分子间作用力只有范德华力，则分子晶体中采取分子密堆积的方式，意思是微粒间的作用力使微粒间尽可能地相互接近，使它们占有最小的空间，这样，若以一个分子为中心，这个分子周围就有12个紧邻的分子.例如，干冰(dry ice)分子中CO2分子之间就只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻分子，干冰的外观像冰，硬度也跟冰相似，熔点却比冰低得多，在常压下极易升华，密度比冰大[1.56g/cm3(-78℃)]；【在三维立体中，分子或原子采取最密堆积，此时空间利用率达到最大，体系最稳定】②分子间作用力除了范德华力还有氢键时在冰的晶体中，每个水分子周围只有四个紧邻的水分子，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点方向的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高，留有相当大的空隙；当冰融化为液态水时，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，超过4℃时，才由于热运动加剧，分子间距加大，密度渐渐减小；。

离子晶体分子晶体原子晶体的区别

离子晶体分子晶体原子晶体的区别
离子晶体、分子晶体和原子晶体都是晶体的类型，它们的区别主要在于晶体的组成和结构。

离子晶体是由正负离子通过离子键结合而成的晶体。

通常，离子晶体的成分是由金属离子和非金属离子组成的化合物。

离子晶体的结构可由阴离子和阳离子构成的空间排列组成。

这些空间交替排列，形成一种定期的三维晶格结构。

离子晶体的结构稳定，常常具有高熔点，高硬度和高电导率等特点。

分子晶体是由分子间通过范德华力相互作用形成的晶体。

通常，分子晶体的成分是由原子间共享电子而形成的分子。

这些分子通过弱的范德华力互相作用，并形成一种定期的三维晶格结构。

分子晶体的结构可由分子排列而成的晶格构成。

分子晶体的结构稳定，常常具有较低的熔点、较低的硬度和较低的电导率等特点。

原子晶体是由原子间通过金属键或共价键相互作用而形成的晶体。

通常，原子晶体的成分是由金属原子或非金属原子组成的晶体。

这些原子通过强的金属键或共价键相互作用，并形成一种定期的三维晶格结构。

原子晶体的结构可由原子排列而成的晶格构成。

原子晶体的结构稳定，常常具有高熔点、高硬度和良好的导电性能等特点。

总之，离子晶体、分子晶体和原子晶体的区别在于它们的组成和结构。

离子晶体
由离子间的离子键结合而成，分子晶体由分子间的范德华力相互作用形成，而原子晶体由原子间的金属键或共价键相互作用而形成。

分子晶体

第三节原子晶体和分子晶体
四、分子晶体
1.概念：分子间以分子间作用力(范德华力, 氢键) 结合形成的晶体称为分子晶体
2.构成微粒：分子 3.微粒间相互作用：分子间作用力(范德华力, 氢键)
熔化或气化破坏的作用力：分子间作用力
碘晶体及其晶胞
碘分子位置：长方体的8个顶点，6个面心每个碘晶胞拥有4个I2分子
干冰及其晶胞
CO2分子位置：立方体的8个顶点，6个面心每个干冰晶胞拥有4个CO2分子
分子晶体熔点/℃ 分子晶体熔点/℃
某些分子晶体的熔点
氧 -218.3 硫化氢
氮 -210.1 甲烷
白磷 44.2 乙酸
-85.6
-182.5
16.7
冰 0 尿素 132.7
思考：分子晶体有哪些物理特性，为什么？
石墨晶体结构
结构决定性质
1.石墨为什么很软？石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。
2.石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大π键），故熔沸点很高。
3.石墨属于哪类晶体？为什么？石墨为混合键型晶体。
、O2) (2) 有分子间氢键——不服从分子密堆积
(如：HF 、冰、NH3 )
分子的密堆积
O2的晶体结构
C60的晶胞
与每个分子距离最近的相同分子分子共有12个
分子的密堆积
CO2的晶胞每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子
分子的非密堆积
氢键具有方向性
冰的结构冰中１个水分子周围有４个紧邻的水分子
4. 分子晶体的物理特性由于分子间作用力很弱，所以分子晶体一般具有： ①较低的熔点和沸点 ② 硬度较小 ③ 一般都是绝缘体，熔融状态也不导电

3.1四种晶体

粒子间作用力：离子键配位数（缩写为C.N.）一个离子周围最邻近的异电性离子的数目
2、常见离子晶体
强碱、金属氧化物、部分盐类 ①NaCl 晶体
阴离子配位数 6
阳离子配位数 6
NaCl 晶体
每个晶胞中 Cl—有 4 个 Na +有 4 个每个Cl— 周围最近且等距离的Cl—有 12 个每个Na+周围最近且等距离的Na+有 12 个
__2_:_3___.
小结1：分子晶体与原子晶体的比较
相邻原子间以共价键相结分子间以分子间合而形成空间网状结构作用力结合
原子共价键很大很大不溶于任何溶剂
不导电，个别为半导体
分子分子间作用力
较小
较小部分溶于水固体和熔化状态都不导电，部分溶于水导电
第三章晶体的结构与性质
第三节金属晶体
简单立方堆积的空间占有率 =52%
球半径为r 正方体边长为a =2r
②体心立方堆积（钾型）K、Na、Fe
体心立方堆积的配位数 =8
体心立方堆积的空间占有率 =68%
体对角线长为c 面对角线长为b 棱线长为a 球半径为r
c2=b2+a2 b2=a2+a2 c=4r (4r)2=3a2
③六方最密堆积（镁型）Mg、Zn、Ti
12
6
3
A
54
B
A
B A
六方最密堆积的配位数 =12
六方最密堆积的晶胞
六方最密堆积的晶胞
六方最密堆积的空间占有率 =74% 上下面为菱形边长为半径的2倍 2r
高为2倍正四面体的高
2 6 2r 3
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高中化学-分子晶体和共价晶体

第二节分子晶体和共价晶体一、分子晶体1．概念：只含分子的晶体。

2．粒子间的作用分子晶体中相邻的分子间以分子间作用力相互吸引。

3．常见分子晶体及物质类别【注】稀有气体为的分子为单原子分子，因此，有稀有气体单质形成的晶体也是分子晶体。

4．物理特性(1)分子晶体的熔、沸点较低，密度较小，硬度较小，较易熔化和挥发，部分分子晶体易升华，（如干冰、碘、红磷等）。

(2)一般是绝缘体。

分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由电子，因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。

有些分子晶体的水溶液能导电，如HI、乙酸等。

(3)溶解性符合“相似相溶规律”。

【注】分子晶体熔、沸点高低的比较规律①分子晶体中分子间作用力越大，物质熔、沸点越高，反之越低。

②具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常高。

5.分子晶体的常见堆积方式6.常见分子晶体的结构分析(1)冰①水分子之间的主要作用力是氢键，当然也存在范德华力。

②氢键有方向性，它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个相邻水分子互相吸引。

(2)干冰①干冰中的CO 2分子间只存在范德华力，不存在氢键。

②每个晶胞中有4个CO 2分子，12个原子。

每个CO 2分子周围等距离紧邻的CO 2分子数为12个。

【注】冰晶体中，每个水分子与其他4个水分子形成氢键，每个水分子平均形成2个氢键（每个氢键由2个水分子均摊，故4×21=2）二、共价晶体1.定义：所有原子都以共价键相互结合形成共价键三维骨架结构的晶体叫共价晶体。

2.构成微粒及微粒间的作用力共价晶体⎩⎨⎧ 构成粒子：原子粒子间作用力：共价键【注】①共价晶体中不存在单个分子，因此，共价晶体的化学式不代表其实际组成，只表示其组成的原子个数比。

①共价晶体融化时被破坏的作用力是共价键。

①共价晶体中只有共价键，但含有共价键的晶体不一定是共价晶体。

如CO2、H2O等分子晶体中也含有共价键。

3.常见的共价晶体4.共价晶体的物理性质(1)熔点很高。

分子晶体和晶体结构

分子晶体和晶体结构分子晶体是由分子构成的晶体，相较于金属晶体或离子晶体，它具有较低的熔点和较弱的力学性能。

然而，由于分子晶体分子之间的弱相互作用力较强，使得其在化学、生物学和材料科学等领域具有重要的应用价值。

分子晶体的结构是指组成分子晶体的分子在空间中的排列方式。

不同的分子晶体具有不同的结构类型，不仅决定了表面的性质和特征，还决定了分子晶体的稳定性和性能。

以下将重点介绍几种常见的分子晶体结构。

1.简单分子晶体：简单分子晶体由相对较小的分子构成，例如水、氨等。

它们之间的相互作用力较弱，主要是由分子间的范德华力和氢键所弥补。

简单分子晶体可以是单一种类的分子晶体，也可以是由两种不同的分子按一定比例混合所形成的。

2.键合分子晶体：键合分子晶体由相对较大的分子构成，如蛋白质、脂肪酸等。

分子内的化学键较强，但分子之间的相互作用力较弱，主要是静电相互作用和范德华力。

键合分子晶体中的分子通常具有一定的方向性，能够形成六配位或八配位的结构。

3.非键合分子晶体：非键合分子晶体由大分子（如聚合物）构成，在空间中呈规则排列。

这种分子晶体由于分子内部的共价键较弱，分子之间的相互作用力通常是静电引力、疏水作用和范德华力。

非键合分子晶体通常具有特殊的电性、光学和热学性质。

4.共价晶体：共价晶体是由原子通过共享电子而形成键，这种晶体的形成需要条件比较苛刻。

例如，金刚石就是一种典型的共价晶体，由碳原子通过共价键形成。

共价晶体具有高硬度、高熔点和高折射率等特点。

分子晶体的结构可以通过多种方法确定，其中最常用的方法是X射线衍射和电子显微镜。

通过这些方法可以确定分子晶体中原子或分子的位置和相互作用方式，从而获得结构信息。

总之，分子晶体是由分子构成的晶体，它们的结构类型和相互作用方式对于其性质和应用具有重要的影响。

通过研究和了解分子晶体的结构，可以更好地理解其性质和行为，并进一步探索其在化学、生物学和材料科学等领域的应用潜力。

分子晶体的特征

分子晶体的特征
分子晶体是由一系列单个分子或分子簇构成的晶格，是实际应用最为广泛的一种晶体。

分子晶体的特征主要可以分为物理性质、化学性质和结构性质三部分。

1.物理性质
分子晶体的物理性质包括晶体的晶格常数、晶体的热学性质以及导电性等。

晶格常数是指构成晶体单元格的四周的距离，通常由晶体结构所决定，物质类型和温度也有影响。

晶体的热学性质是指晶体的热导率、热容量等，热容量是指晶体贮存的热量。

晶体的导电性是指晶体的电导率，电导率取决于晶体结构以及温度。

2.化学性质
分子晶体的化学性质包括缔合性质、溶解度、酸碱度及抗腐蚀性等。

缔合性质是指分子晶体中分子簇之间的结合性，而溶解度则可以用来衡量晶体在溶剂中的分解速度。

酸碱度可以用来衡量晶体的酸化和碱化反应是否可以发生，而抗腐蚀性可以用来衡量晶体在多种腐蚀性介质中的耐受度。

3.结构性质
分子晶体的结构性质最常见的表现形式是其单元格结构，晶体结构的形式可分为单斜晶体、二斜晶体、三斜晶体和体心立方晶体等。

另外，晶体的显微结构还会受到分子簇之间的结合性以及晶体热力学稳定性的影响。

- 1 -。

分子晶体

●有无金属离子？(有：离子晶体有无金属离子？有离子晶体) 是否属于“几种原子晶体” ●是否属于“几种原子晶体”？以上皆否定，则多数是分子晶体。 ●以上皆否定，则多数是分子晶体。
◆从性质上判断：从性质上判断：
离子晶体； ●熔沸点和硬度；(高：原子晶体；中：离子晶体；熔沸点和硬度；高原子晶体；分子晶体) 低：分子晶体熔融状态的导电性。导电离子晶体) 导电： ●熔融状态的导电性。(导电：离子晶体
● A.食盐和蔗糖熔化 B.钠和硫熔化食盐和蔗糖熔化钠和硫熔化 C.二氧化硅和氧化钠熔化 D.碘和干冰升华二氧化硅和氧化钠熔化碘和干冰升华
二氧化碳晶体结构模型
一个晶胞中CO2 一个晶胞中分子的个数：分子的个数： 8×1/8+6×1/2=4 × ×
干冰的晶体结构图
可见:每个二氧化碳分子周围与之距离最近且相每个二氧化碳分子周围与之距离最近且相等的二氧化碳分子有 12 个
晶体类型的判断
◆从组成上判断（仅限于中学范围）：从组成上判断（仅限于中学范围）：从组成上判断
晶体熔沸点高低的判断
⑴不同晶体类型的熔沸点比较一般：原子晶体>离子晶体>分子晶体（有例外）一般：原子晶体>离子晶体>分子晶体（有例外） ⑵同种晶体类型物质的熔沸点比较离子晶体： ①离子晶体：组成相似的离子晶体离子半径越小、离子电荷数越多离子半径越小、熔沸点越高原小→键长越短→键能越大熔沸点越高 ③分子晶体：组成和结构相似的分子晶体分子晶体：相对分子质量越大熔沸点越高
分子晶体
1、分子晶体：、分子晶体：（1）定义：分子间通过分子间作用力结合而）定义：成晶体。成晶体。构成微粒：构成微粒：微粒间的作用力：微粒间的作用力：分子分子间作用力