化学：32《分子晶体与原子晶体》课件新人教版-选修

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2、物理特性：
(1)较低的熔点和沸点，易升华； (2)较小的硬度； (3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。
➢原因：分子间作用力较弱
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3、典型的分子晶体：
– 非金属氢化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX – 酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 – 部分非金属单质:X2，O2，H2， S8，P4， C60 – 部分非金属氧化物: CO2， SO2， NO2， P4O6，
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2、原子晶体的物理特性
• 在原子晶体中，由于原子间 以较强的共价键相结合，而 且形成空间立体网状结构， 所以原子晶体的
– 熔点和沸点高
– 硬度大
– 一般不导电
– 且难溶于一些常见的溶剂
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在原子晶体中，由于原子间以 较强的共价键相结合，而且形成 空间立体网状结构，所以原子晶 体有特殊的物理性质。
干冰晶体结构
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碘晶体结构
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一、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
（1）构成分子晶体的粒子是分子。 （2）粒子间的相互作用是分子间作用力。 （3）范德华力远小于化学键的作用； （4）分子晶体熔化破坏的是分子间作用力。
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分子晶体有哪些物理特性，为什么？
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（1）组成和结构相似的物质，相对分子质量越
大，范德华力越大，熔沸点越高。如：O2>N2， HI>HBr>HCl。
（2）分子量相等或相近，极性分子的范德华力
大，熔沸点高，如CO>N2 （3）含有氢键的，熔沸点较高。如
H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3 （4）在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链
P4O10 – 大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖
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4、分子晶体结构特征
– 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 、I2、O2
– 有分子间氢键——不具有分子密堆积特 征
• 如：HF 、冰、NH3
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分子的密堆积
数越多，熔沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷
>新戊烷；芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构
体一般按照“邻位>间位>对位”的顺序。
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• 〖思考1〗是不是在分子晶体中分子间只存在 范德华力？
不对，分子间氢键也是一种分子间作用力，
如冰中就同时存在着范德华力和氢键。
• 〖思考2〗为什么冰融化为水时,密度增大？
冰中１个水分子周围有４个水分子形成
什么空间构型？ 完整版课件ppt
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• 〖归纳要点〗分子的密度取决于晶体 的体积，取决于紧密堆积程度，分子 晶体的紧密堆积由以下两个因素决定：
（1）范德华力
（2）分子间氢键
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5、分子晶体熔、沸点高低的比较规律 分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间 的作用力。分子间作用力越大，物质熔化 和汽化时需要的能量就越多，物质的熔、 沸点就越高。 因此，比较分子晶体的熔、沸点高低，实 际上就是比较分子间作用力（包括范力和 氢键）的大小。
3.2《分子晶体与 原子晶体》
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复习总结： 微粒间作用
微粒为分子： 分子间作用力（或范德华力）或氢键； 微粒为原子：极性共价键或非极性共价键； 微粒为离子：离子键。
思考与交流
石墨和金刚石同属件ppt
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观察与思考： 下列两种晶体有什么共同点？
在冰晶体中,每个分子周围只有4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角方向的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
利用率不变,留有相当大的空隙。当冰刚刚融化为
液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的
• CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过 比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。
• 碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族，
为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体 的熔沸点很高？
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二氧化硅晶体结构示意图
Si
O
180º
109º28´
共价键
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金刚石的晶体结构示意图
空隙减小,密度反而增大完整版。课件ppt
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〖思考3〗为何干冰的熔沸点比冰低，密 度却比冰大？
由于冰中除了范德华力外还有氢键作用， 破坏分子间作用力较难，所以熔沸点比干冰高。
由于分子间作用力特别是氢键的方向性， 导致晶体中有相当大的空隙，所以相同状况下 体积较大
由于CO2分子的相对分子质量>H2O，所以 干冰的密度大。
氧（O2）的晶体结构
碳60的晶胞
（与每个分子距离最近的相同分子共有12个 ）
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干冰的晶体结构图
分子的密堆积
（与CO2分子距离最近的 CO2分子共有12个 ）
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分子的非密堆积
氢键具有方向性
冰中１个水分子周围有４个水分子
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冰的结构
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思考：1mol冰周围有？mol氢键
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3、常见的原子晶体
• 某些非金属单质：
– 金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体 锗(Ge)等
• 某些非金属化合物：
– 碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体
• 某些氧化物：
– 二氧化硅（ SiO２）晶体、Al2O3
109º28´
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共价键
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二．原子晶体（共价晶体） 1、概念：
相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体 网状结构的晶体。
– （1）构成原子晶体的粒子是原子； – （2）原子晶体的粒子间以较强的共价键相结合； – （3）原子晶体熔化破坏的是共价键。
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观察·思考
• 对比分子晶体和原子晶体的数据，原子 晶体有何物理特性？
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科学视野：笼装化合物
20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气 水合物晶体。这种晶体的主要气体成分是甲 烷， 因而又称甲烷水合物。它的外形像冰， 而且在常温常压下会迅速分解释放出可燃的 甲烷，因而又称“可燃冰”………
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笼装化合物
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思考与交流