分子晶体与原子晶体PPT课件

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〖思考2〗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， 导致晶体冰中有相当大的空隙，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。
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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：
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思考：1mol冰周围有？mol氢键
1mol 冰中有2mol氢键？
水分子间存在着氢键的 作用，使水分子彼此结 合而成（H2O）n。在冰 中每个水分子被4个水分 子包围形成变形的正四 面体，通过“氢键”相 互连接成庞大的分子晶 体
冰中１个水分子周围有４个水分子形成
什么空间构型？ .
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6、分子晶体结构特征
（1）范德华力
（2）分子间氢键
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讨论
CO2和SiO2的一些物理性质如下所示，通过 比较，判断SiO2晶体是否属于分子晶体。
CO2 SiO2
熔点/oC -56.2 1723
状态（室温） 气态 固态
结论：SiO2不是分子晶体。 那么SiO2是什么晶体呢？
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二、原子晶体
1、定义：原子间以共价键相结合而形成 的空间网状结构的晶体。
的空间利用率不高,留有相当大的空隙.这种晶体
不具有分子密堆积特征。如：HF 、NH3、冰（ 每个水分子周围只有4个紧邻的水分子）。
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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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在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。
尽管氢键比共价键弱得多，不属于化学键，却跟共价键一
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高，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，分子间距离加大，密度渐渐减小。
（2）部分非金属单质: X2，O2，H2， S8，N2 P4， C60 （3）部分非金属氧化物: CO2， SO2， NO2，
P4O6， P4O10 （4）几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 （5）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸，
蔗糖
（6）稀有气体
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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？
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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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6、分子晶体结构特征
（1）密堆积
只有范德华力，无分子间氢键——分子密 堆积。这类晶体每个分子周围一般有12个紧 邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。
（2）非密堆积
有分子间氢键——氢键具有方向性,使晶体中
相对分子量越大，熔沸点越高。 ___________________________________
烷烃、烯烃、炔烃、饱和一元醇、醛、
羧酸等同系物的沸点均随着碳原子数的增
加而升高。
分子间有氢键的物质（HF、H2O、 NH3等）熔、沸点反常。形成分子内氢键 的物质，其熔、沸点低于形成分子间氢键
的物质。
（1）密堆积
只有范德华力，无分子间氢键——分子密 堆积。这类晶体每个分子周围一般有12个紧 邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。
（2）非密堆积
有分子间氢键——氢键具有方向性,使晶体中
的空间利用率不高,留有相当大的空隙.这种晶体
不具有分子密堆积特征。如：HF 、NH3、冰（ 每个水分子周围只有4个紧邻的水分子）。
注:①分子间作用力越大,熔沸点越高(相对 分子质量,分子极性,氢键)
② 分子晶体熔化时一般只破坏分子间作 用力,不破坏化学键,也有例外,如S8
(2)较小的硬度；
(3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。 有些在水溶液中可以导电.
➢原因：分子间作用力较弱
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5、典型的分子晶体：
（1）所有非金属氢化物：H2O，H2S，NH3， CH4，HX
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一、分子晶体
一、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:分子，
粒子间的相互作用:分子间作用力。
分子晶体熔化时：
一般只破坏分子间作用力,
不破坏化学键,也有例外,如S8
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结合表格和已有知识,分析:分子晶 体有哪些物理特性？为什么?
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2、物理特性：
2、构成微粒：原子
3、微粒之间的作用：共价键
4、气化或熔化时破坏的作用力：共价键
5、物理性质：
熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。
（共价键键能越大，熔沸点越高，硬度越大）
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原子晶体具备以上物理性质的原因: _原__子__晶_体__中__存__在_较__强__的__共__价_键__不__易__被破坏。
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（2）在烷烃的同分异构体中，一般来说， 支链数越多，______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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2、物理特性：
(1)较低的熔点和沸点，易升华；
(1)较低的熔点和沸点，易升华；
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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。
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（1）组成和结构相似的物质，
不对，分子间氢键也是一种分子 间作用力，如冰中就同时存着范德华 力和氢键。
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6、分子晶体结构特征
（1）密堆积
只有范德华力，无分子间氢键——分子密 堆积。这类晶体每个分子周围一般有12个紧 邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。
（2）非密堆积
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分子的密堆积
氧（O2）的晶体结构
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碳60的晶胞
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第二节 分子晶体
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回顾:
1、什么叫晶体？什么叫非晶体？ 2、晶体与非晶体在结构和性质上有什么差异？ 3、利用分摊法计算晶胞中粒子数目
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观察·思考
请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：
水晶
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观察与思考： 下列两种晶体有什么共同点？
干冰晶体结构 碘晶体结构
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NaCl晶体结构Biblioteka Baidu