分子晶体

北国风光，千里冰封，万里雪飘-----毛泽东已是悬崖百丈冰，犹有花枝俏-----毛泽东夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来-----陆游间关莺语花底滑，幽咽泉流冰下难-----白居易冰泉冷涩弦凝绝，凝绝不通声暂歇-----白居易第二节分子晶体与原子晶体（第一课时）“三块冰”的奥秘——认识分子晶体目标定位1.熟知分子晶体的概念、结构特点及常见的分子晶体。2.能够从范德华力、氢键的特征，分析理解分子晶体的物理特性。思考：常规加热冰、碘会有什么现象？融化升华共性：熔、沸点低思考：常规加热冰、碘会有什么现象？融化升华共性：熔、沸点低构成微粒：分子构成微粒间作用：分子间作用力（范德华力、氢键）1、定义：只含分子的晶体称为分子晶体。2、构成微粒：4、分子晶体物理性质的共性：分子晶体3、晶体中的作用力分子内：分子间：共价键分子间作用力（范德华力、氢键）决定分子晶体的熔、沸点熔点低、易升华、硬度小分子壹H2SO4(s)溶于水或熔融时分别破坏什么作用？H2SO4(s)溶于水或熔融时导电情况如何？1、定义：只含分子的晶体称为分子晶体。2、构成微粒：4、分子晶体物理性质的共性：分子晶体3、晶体中的作用力分子内：分子间：共价键分子间作用力（范德华力、氢键）决定分子晶体的熔、沸点熔点低、易升华、硬度小分子导电性:通常，晶体本身不导电，熔融状态也不能导电,但某些分子晶体的水溶液能导电。以下晶体中哪些属于分子晶体？NH3、H2SO4、C60、Cl2、C(金刚石)、SO2、SiO2、乙醇、冰醋酸议一议：判断标准----只含分子以上属于分子晶体的物质属于哪些类别？壹常见的分子晶体(1)所有非金属氢化物：H2OH2SNH3CH4HX(2)几乎所有的酸：H2SO4HNO3H3PO4(4)部分非金属氧化物:CO2SO2NO2P4O6例外：二氧化硅等(5)绝大多数有机物：乙醇冰醋酸蔗糖(3)部分非金属单质:X2O2H2S8P4C60（例外：金刚石、晶体硅、晶体硼、石墨等）常温下为气态或液态的物质，晶体一般是分子晶体活学活用1.下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是A.NH3、H2、C10H8B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、SiO2、P2O5D.CCl4、Na2S、H2O2√分子晶体熔沸点高低判定1.组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，熔沸点越高；2.组成和结构不相似的分子晶体，分子极性越大，熔沸点越高；3.同分异构体之间，一般支链越多，熔沸点越低；4.根据物质在相同条件下的状态判定。SLg活学活用下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是A.HF、HCl、HBr、HIB.F2、Cl2、Br2、I2C.H2O、H2S、H2Se、H2TeD.CI4、CBr4、CCl4、CF4√解析A、C中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；对结构相似的物质，B中沸点随相对分子质量的增加而增大；D中沸点依次降低。第一块“冰”—由水构成的“冰”1、冰晶体中，每个水分子周围有几个紧邻的分子？他们是什么样的空间关系？为什么会这样排列？2、为何冰的密度小于水的密度？为何水在4℃以下，热缩冷胀，在4℃以上热胀冷缩？冰的结构冰中1个水分子周围有4个水分子氢键具有饱和性氢键具有方向性分子的非密堆积为何冰的密度小于水的密度？为何水在4℃以下，热缩冷胀，在4℃以上热胀冷缩？第二块“冰”—“干冰”分子的密堆积共价键范德华力1、一个晶胞中含有个CO2分子2、每个CO2分子周围最近且等距离的CO2有个(8×1/8+6×1/2)=4412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共有12个）分子晶体结构特征（1）有分子间氢键—分子非密堆积氢键具有方向性和饱和性,使晶体中的空间利率不高,留有相当大的空隙。如：HF、NH3、冰（每个水分子周围只有4个紧邻的水分子）。（2）只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆积分子密堆积--每个分子周围有12个紧邻的分子。如：C60、干冰、O2（3）分子晶体中存在单个分子，化学式就是分子式第三块“冰”—“可燃冰”石油级别的宝藏可燃冰资源储量丰富，其广泛分布于全球大洋海域，甲烷含量是天然气资源量的60倍，估算其资源量相当于全球已探明传统化石燃料碳总量的两倍。天然气水合物晶体，又称可燃冰，属于分子晶体。理想的甲烷水合物的化学式为8CH4·46H2O。天然气分子藏在水分子笼内水分子笼是多种多样的气体分子水分子课堂小结概念结构性质只含分子的晶体称为分子晶体。分子密堆积只有范德华力含有氢键分子晶体中作用力分子内的原子之间分子之间共价键分子非密堆积如干冰、C60、I2、O2等如：冰、HF、NH3等由于分子间作用力较弱，分子晶体具有低熔点、升华，以及硬度小等物理特性，部分含有氢键的分子晶体具有更为特殊的物理性质。随堂练习1、下列物质属于分子晶体的化合物是（）A、石英B、硫磺C、干冰D、食盐2、(多选)干冰气化时，下列所述内容发生变化的是A、分子内共价键B、分子间作用力C、分子间距离D、分子间的氢键3、下列分子晶体：①HCl②HBr③HI④CO⑤N2⑥H2熔沸点由高到低的顺序是()A.①②③④⑤⑥B.③②①⑤④⑥C.③②①④⑤⑥D.⑥⑤④③②①CCBC4.如图为甲烷晶体的晶胞，根据图形回答：(1)每个晶胞中有________个甲烷分子。(2)此晶体在常温、常压下不能存在的原因是:4甲烷晶体为分子晶体，甲烷分子间靠分子间作用力结合，故而分子晶体熔、沸点在常压下很低，且甲烷的相对分子质量很小，分子间作用力很小，故在常温、常压下甲烷以气体形式存在而不能形成晶体!作业如果你是分子晶体，请你为自己设计一张名片。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，其结构如图：试分析：①1mol冰中有mol氢键？②H2O的熔沸点比H2S高还是低？为什么？③已知氢键也有方向性，试分析为什么冬季河水总是从水面上开始结冰？2高氢键由于氢键的方向性，使冰晶体中每个水分子与四面体顶点的4个分子相互吸引，形成空隙较大的网状体，密度比水小，所以结的冰会浮在水面上