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1、第三章第2节分子晶体与原子晶体选修选修III 物质物质结构与性质结构与性质2021/8/11 星期三1一、分子晶体一、分子晶体思考思考1 1为何分子晶体的硬度小，熔沸点低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、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、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力）相结合，范德华力远小于化学键的作用2021/8/11 星期三2基础要点基础要点1 1常见的分子晶体有常见的分子晶体有以下几类：以下几类：（1）所有非金属氢化物（2）部分非金属单质（3）部分非金属氧化物（4）几乎所有的酸（5）绝大多数
2、有机物的晶体2021/8/11 星期三3基顾要点基顾要点2 2对比常见的分子晶体，对比常见的分子晶体，分子晶体有哪些共性？分子晶体有哪些共性？1 1、具有规则的几何外形、各向异性、具有规则的几何外形、各向异性2 2、熔沸点低、硬度小、熔沸点低、硬度小3 3、只存在分子，不存在离子，在固、只存在分子，不存在离子，在固态和融化状态不导电态和融化状态不导电2021/8/11 星期三4基础要点3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）分子间作用力的强弱（2）分子间的排列顺序2021/8/11 星期三5思考思考2 2是不是在分子晶体中分子间只存在是不是
3、在分子晶体中分子间只存在范德华力？范德华力？不对，分子间氢键也是一种分子间作用力，如不对，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。冰中就同时存在着范德华力和氢键。思考思考4 4为什么冰融化为水时为什么冰融化为水时,密度增大？密度增大？在冰晶体中在冰晶体中,每个分子周围只有每个分子周围只有4 4个紧邻的水分个紧邻的水分子子,由于水分子之间的主要作用力是氢键由于水分子之间的主要作用力是氢键,氢键氢键跟共价键一样具有方向性跟共价键一样具有方向性,即氢键的存在迫使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在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的的4 4个相邻水
4、分子相互吸引个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不变中的水分子的空间利用率不变,留有相当大的留有相当大的空隙空隙.当冰刚刚融化为液态水时当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的热运动使冰的结构部分解体结构部分解体,水分子间的空隙减小水分子间的空隙减小,密度反而密度反而增大。增大。2021/8/11 星期三6思考思考5 5为何干冰的熔沸点比冰低，密为何干冰的熔沸点比冰低，密度却比冰大？度却比冰大？由于冰中除了范德华力外还有氢键作用，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，所以熔沸点比破坏分子间作用力较难，所以熔沸点比干冰高。干冰高。由于分子间
5、作用力特别是氢键的方向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，所以性，导致晶体中有相当大的空隙，所以相同状况下体积较大相同状况下体积较大 由于由于CO2分子的相对分子质量分子的相对分子质量H2O，所以干冰的密度大。所以干冰的密度大。2021/8/11 星期三7二、原子晶体二、原子晶体思考6以金刚石为例，说明原子晶体的微观结构与分子晶体有哪些不同？组成微粒不同，原子晶体中只存在原子，没有分子相互作用不同，原子晶体中存在的是共价键2021/8/11 星期三8基础要点4常见的原子晶体有哪些？（1）某些非金属单质（B、C、Si、Ge)（2）某些非金属化合物（SiC、SiO2、BN
6、)（3）某些氧化物（Al2O3）2021/8/11 星期三9基础要点5比较上面常见的原子晶体，原子晶体有哪些共性？1、组成微粒是原子2、相互作用力是共价键3、熔沸点高、硬度大4、不导电2021/8/11 星期三101、给下列晶体分类：食盐、甲烷、金刚砂、水晶、铁、干冰、氯化铵、溴、氙、苯甲酸、硫黄 原子晶体 分子晶体 金属晶体 离子晶体2、下列晶体发生变化时，需破坏的作用力是什么？氯化钠溶于水干冰升华氯化铵“气化”SiO2熔化冰熔化3、下列物质熔沸点排序：金刚石、碳化硅、硅、CO2、水、硫化氢练习：练习：2021/8/11 星期三11思考7为何金刚石的熔沸点高于硅和锗？C-C键能大于Si-Si
7、和Ge-Ge键，难破坏交流1为何CO2熔沸点低？而破坏CO2分子却比SiO2更难？因为CO2是分子晶体，SiO2是原子晶体，所以熔化时CO2是破坏范德华力而SiO2是破坏化学键。所以SiO2熔沸点高。破坏CO2分子与SiO2时，都是破坏共价健，而C-O键能Si-O键能，所以CO2分子更稳定。2021/8/11 星期三12原子晶体与分子晶体的比较原子晶体与分子晶体的比较 分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体构成微粒分子原子晶体内相互作用力分子间作用力（含极性、氢键）共价键硬度、熔沸点低高熔、沸点变化规律1、对于组成结构相似的物质，相对分子质量2、极性分子 非极性分子3、氢键作用1、键长、键能化学式能否表示分子结构能不能2021/8/11 星期三13思考：如何比较两个晶体的熔沸点或硬度？1、判断二者晶体类型：一般情况下，原子晶体、离子晶体的熔沸点都高于分子晶体。2、如果是同种晶体，比较晶体内各微粒之间相互作用力的大小。2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15