第三章第二节分子晶体和原子晶体第一课时

第二节分子晶体和原子晶体第三章晶体结构与性质第一课时分子晶体指导阅读P68〖思考1〗为何分子晶体的硬度小，熔沸点低？1、构成晶体的微粒是分子2、分子之间以分子间作用力（主要是范德华力）相结合，范德华力远小于化学键的作用１.概念:一．分子晶体碘晶体结构**构成分子晶体的粒子是粒子间的相互作用是只含有分子的晶体称为分子晶体即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。分子分子间作用力(1)非金属氢化物：(2)酸：(3)部分非金属单质:(4)部分非金属氧化物:(5)大多数有机物：2.典型的分子晶体H2O,H2S,NH3,CH4,HXH2SO4,HNO3,H3PO4X2,O2,H2,S8,P4,C60CO2,SO2,NO2,P4O6,P4O10乙醇，冰醋酸，蔗糖3.分子间作用力和氢键分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力,也叫范德华力。分子间作用力对物质的性质有什么影响？一般地说：对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，物质的熔点沸点也越高。H2ONH3HF为什么比同主族氢化物的沸点高？分子晶体有哪些物理特性,为什么？由于分子间作用力很弱，所以分子晶体一般具有：4.分子晶体的物理特性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。5.几种典型分子晶胞（１）分子密堆积:只有范德华力，无分子间氢键（每个分子周围有几个紧邻的分子，如：C60、干冰、I2、O2）（２）分子非密堆积：有分子间氢键（如：HF、冰、NH3）分子的密堆积（与每个分子距离最近的相同分子分子共有?）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）冰中１个水分子周围有４个水分子冰的结构分子的非密堆积思考：1mol冰周围有几mol氢键？冰中１个水分子周围有４个水分子形成什么空间构型？2〖思考1〗是不是在分子晶体中分子间只存在范德华力？〖思考2〗为什么冰融化为水时,密度增大？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。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,水分子间的空隙减小,密度反而增大。〖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。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”………DＢ[例题]第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息，完成下两题：1、下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是A、两种都是极性分子B、两种都是非极性分子C、CH4是极性分子，H2O是非极性分子D、H2O是极性分子，CH4是非极性分子2、若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为A、CH4·14H2OB、CH4·8H2OC、CH4·(23/3)H2ODCH4·6H2O