分子晶体的种类
高中化学选修三 分子晶体
第二节分子晶体与原子晶体第1课时分子晶体学习目标1.了解分子晶体的概念及其结构。
2.进一步理解分子间作用力对物质性质的影响，掌握分子晶体的物理性质及其影响因素。
自主预习1．分子晶体(1)结构特点①构成微粒及作用力②堆积方式①所有，如H2O、NH3、CH4等。
②部分，如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。
③部分，如CO2、P4O10、SO2等。
④几乎所有的，如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。
⑤绝大多数，如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。
注意：分子晶体在熔化时，只破坏分子间作用力而不破坏化学键。
2．两种典型的分子晶体(1)干冰①每个晶胞中有个CO2分子，个原子。
②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子有个。
(2)冰①水分子之间的作用力有范德华力，但主要作用力是。
②由于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个相邻的水分子相互吸引。
预习检测1.判断正误（1）分子晶体内只含有分子间作用力。
（）（2）分子晶体的相对分子质量越大，熔沸点越高。
（）分子晶体中分子间氢键越强，分子越稳定。
（）冰晶体融化时，水分子中的共价键断裂。
（）水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键（）由极性键形成的分子可能是非极性分子水和冰中都存在氢键（）分子晶体中一定存在范德华力，可能有共价键。
（）合作探究选择B 归纳整理分子晶体的理解(1)分子间通过________________相结合形成的晶体叫分子晶体。
如：干冰、碘晶体、冰等。
构成分子晶体的粒子只有________。
(2)常见的典型的分子晶体有①所有非金属氢化物，如水、氨、甲烷等； ②部分非金属单质，如卤素、O 2、S 8、P 4、C 60等； ③部分非金属氧化物，如CO 2、SO 3、P 4O 10等； ④几乎所有的酸； ⑤绝大多数有机物的晶体。
(3)两种典型的分子晶胞①干冰型 堆积特征：分子密堆积； ②冰型 堆积特征：四面体型。
分子晶体
1.复习本周031、032、033、034校本 作业，掌握物质熔沸点的判断比较方法。 2.完成校本作业035（定时一节课）， 周一交齐。 3.下周一开始复习烷烃，注意预习选考 有机第一章第3节 烃。 4.期中考试----《物质结构与性质》模块 测试。（注意合理安排复习进度）
①对于组成和结构相似且不存在氢键的分子晶体，相对分子 质量越大，分子间作用力越大，相应分子晶体的熔、沸点越高 ，硬度越大。 ②如互为同分异构体，则支链数越多，熔、沸点越低。 ③若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体 强，故熔、沸点特别高。
(4)金属要比较金属键的强弱。金属阳离子所带正电荷越多，
力的强弱。
(1)原子晶体要比较共价键的强弱。一般地说，成键的两原子半 径越小，共价键的键长越短，共价键越强，相应原子晶体的熔、 沸点越高，硬度越大。 (2)离子晶体要比较离子键的强弱。一般地说，阴离子和阳离子
所带电荷数越大，半径越小，离子键越强，相应离子晶体的熔、
沸点越高，硬度越大。
(3)分子晶体要比较分子间作用力的强弱
分子晶体
1. 构成
2. 哪些晶体属于分子晶体
较典型的分子晶体有：
(1)所有非金属氢化物:如水、硫化氢、氨、氯化 氢、甲烷、乙烯、苯等等； (2)部分非金属单质:如卤素(X2)(碘)、氧(O2 ) 、 硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等等； (3)部分非金属氧化物:如CO2、N2O4、NO、SO2等等 (4)几乎所有的酸(而碱和盐则是离子晶体) （5）绝大多数有机物的晶体:乙醇、醋酸和乙酸 乙酯
几种典型的分子晶体比较
单质碘 干冰 冰
晶胞或结构模 型
微粒间作用力
范德华力
范德华力
范德华力和氢键
分子晶体
分子晶体分子晶体，指分子间以范德华力相互结合形成的晶体。
大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰(CO2)、I2、大多数有机物，其固态均为分子晶体。
分子晶体是由分子组成，可以是极性分子，也可以是非极性分子。
分子间的作用力很弱，分子晶体具有较低的熔、沸点，硬度小、易挥发，许多物质在常温下呈气态或液态，例如O2、CO2是气体，乙醇、冰醋酸是液体。
同类型分子的晶体，其熔、沸点随分子量的增加而升高，例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增；非金属元素的氢化物，按周期系同主族由上而下熔沸点升高；有机物的同系物随碳原子数的增加，熔沸点升高。
但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间，除存在范德华力外，还有氢键的作用力，它们的熔沸点较高。
分子组成的物质，其溶解性遵守“相似相溶”原理，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性的有机溶剂，例如NH3、HCl极易溶于水，难溶于CCl4和苯；而Br2、I2难溶于水，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。
根据此性质，可用CCl4、苯等溶剂将Br2和I2从它们的水溶液中萃取、分离出来。
物质类别及举例所有非金属氢化物：如水、硫化氢部分非金属单质：如卤素单质部分非金属氧化物：如CO2、SO2绝大多数有机物（有机盐除外）几乎所有的酸（除外：一水合高氯酸的是离子晶体）离子晶体物理学概念，指离子间通过离子键结合形成的晶体。
离子间通过离子键结合形成的晶体。
在离子晶体中，阴、阳离子按照一定的格式交替排列，具有一定的几何外形，例如NaCl是正立方体晶体，Na+离子与Cl-离子相间排列，每个Na+离子同时吸引6个Cl离子，每个Cl-离子同时吸引6个Na+。
不同的离子晶体，离子的排列方式可能不同，形成的晶体类型也不一定相同。
离子晶体中不存在分子，通常根据阴、阳离子的数目比，用化学式表示该物质的组成，如NaCl表示氯化钠晶体中Na+离子与Cl-离子个数比为1∶1，CaCl2表示氯化钙晶体中Ca2+离子与Cl-离子个数比为1∶2。
分子晶体和原子晶体
分子晶体和原子晶体
1、分子晶体和原子晶体区别：
（1）单体结构不同。
分子晶体一般是有物质分子构成，而原子晶体一般有单个原子构成;
（2）晶体内作用力不同。
分子晶体一般是通过分子间范德华力作用形成，而原子晶体一般通过原子共价键作用形成;
（3）物理性质不同。
分子晶体一般硬度、熔点较低，而原子晶体一般硬度、熔点很高。
比如白糖属于分子晶体，而钻石属于原子晶体，二者硬度、熔点差别很大;
（4）存在形式有差异。
分子晶体一般有固、液、气三种存在形式，而原子晶体一般只有固体存在形式。
分子晶体典型代表:
1、所有非金属氢化物;
2、大部分非金属单质（稀有气体形成的晶体也属于分子晶体），如：卤素(X2)、氧气、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等(金刚石，和单晶硅等是原子晶体）;
3、部分非金属氧化物，如：CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等（如SiO2是原子晶体） ;
4、几乎所有的酸;
5、绝大多数有机化合物，如：苯、乙酸、乙醇、葡萄糖等 ;
6、所有常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质(除汞外)、
易挥发的固态物质。
原子晶体类型:
1、某些金属单质：晶体锗（Ge）等;
2、某些非金属化合物：氮化硼（BN）晶体、碳化硅、二氧化硅等;
3、非金属单质：金刚石、晶体硅、晶体硼等。
分子晶体原子晶体
化学人教版(2019)选择性必修2 3.2.1分子晶体和共价晶体(共38张ppt)
微粒间作 用力
_范__德__华__力__
微粒堆积 __密__堆__积___ 方式
举例
干冰、I2、C60 等
_范__德__华__力__和__氢__键__ _____非__密__堆__积____ HF晶体、NH3晶体、
冰
【思考】同为第ⅣA族元素的氧化物，两种晶体的熔沸点却相差很大，这 是为什么呢？
【思考】分子晶体的熔点、硬度如何？原因？
【思考】导电性、溶解性？
分子间作用力比化学键弱得多
3、物理特性： （1）分子晶体熔点低、硬度小 →判断是否为分子晶体 （2）分子晶体不导电。 （在固体或熔融状态下均不导电） （3）溶解性：遵循“相似相溶”原理、氢键
【思考】M(H2O)＜M(H2S)，为什么水的熔点却高于硫化氢的熔点呢？
共价键——影响共价晶体物理性质的主要因素 熔沸点变化取决于共价键的强弱
都是共价晶体，结构相似
原子半径：Si >C 键长：Ge—Ge >Si—Si > C—C
晶体锗、晶体硅、金刚石的熔点、硬度依次 升高 。
结构相似的共价晶体：
原子半径越小 键长越短 键能越大 晶体熔沸点越高
典型的共价晶体：金刚石
正四面体
共价晶体
构成粒子
原子
粒子间的作用力
共价键
金刚石 硅原子
【思考】SiO2晶体中是否存在SiO2分子？ 整块晶体是一个立体的网状结构
共价晶体中不存在分子，没有分子式， 化学式表示最简整数比。
SiO2
【思考】除了金刚石和SiO2，还有哪些物质属于共价晶体呢？ 2、类别： （1）某些单质：硅(Si)、锗(Ge)、灰锡(Sn)、硼(B)、金刚石等
（2）某些非金属化合物：二氧化硅(SiO2)、 金刚砂（SiC）、 氮化硅（Si3N4）等
分子晶体
分子晶体：只含分子的晶体。
分子内的原子以共价键结合。
低熔点，
易升华硬度小，具有方向性。
典型：（1）所有非金属氢化物；（2）部分非金属单质：如卤素、O2，S8，N2，P4. C60.稀有气体等。
（3）部分非金属氧化物。
如CO2,P4O6.P4O10.SO2等等。
（4）几乎所有的酸（除了碱和盐是离子晶体）。
（5）绝大多数有机物
原子晶体：晶体内没有分子，以共价键结合。
熔点高，硬度大，一
般不导电。
典型：（1）某些单质，如硼（P），金刚石（C）,硅（Si），锗（Sn）和灰锡（Sn）.(2)某些非金属化合物。
如碳化硅（SiC）,氮化硼（BN）.(3)某些氧化物SiO2,Al2O3等。
金属晶体：金属阳离子和自由电子构成。
以金属键结合。
熔沸点不
稳定，较硬，导电性良好。
具有延展性，导热性，无方向性和饱和性。
典型：金属单质，合金
离子晶体：有阴离子和阳离子通过离子键结合而成。
硬度较大，难
以压缩，具有较高的熔沸点，没有方向性和饱和性。
没有延展性。
不导电。
熔融状态下或水溶后导电。
典型：常见的盐和碱，金属氧化物
离子晶体一定是离子化合物；离子化合物不一定是离子晶体！！！！。
分子晶体的物质类别
分子晶体的物质类别
分子晶体是一种晶体结构，由分子组成。
根据分子间的相互
作用和排列方式，可以将分子晶体分为以下几种物质类别：
1.共价分子晶体：共价分子晶体由共价键连接的分子组成。
在这种晶体中，每个分子都保持其完整的结构和完整的共价键。
例如，石墨是由碳原子构成的共价分子晶体，在石墨中，碳原
子形成了层状结构，并以弱的范德华力相互吸引。
2.极性分子晶体：极性分子晶体由带有正负电荷的极性分子
组成。
这些极性分子通过静电相互作用形成结晶。
例如，氯化
钠是典型的极性分子晶体，由带有正电荷的钠离子和带有负电
荷的氯离子组成。
3.范德华分子晶体：范德华分子晶体由非极性分子组成，分
子间相互作用主要是范德华力。
这种晶体的分子间力较弱，因
此通常具有较低的熔点和挥发性。
例如，固体二氧化碳（干冰）就是一个范德华分子晶体。
4.氢键分子晶体：氢键分子晶体是通过氢键相互连接的分子
构成的晶体。
氢键是一种静电吸引力，通常是在一个氢原子与
一个电负性较强的原子之间形成的。
许多生物分子和有机化合
物可以形成氢键分子晶体，例如冰和尿素晶体。
5.配位分子晶体：配位分子晶体由金属离子和有机配体分子
组成。
在这种晶体中，金属离子作为中心原子与多个配体分子
形成化学键。
这种晶体具有较高的熔点和硬度，通常具有特殊的化学和物理性质。
这些是分子晶体的一些基本物质类别，每种类别都有其特定的结构和性质。
分子晶体在化学、材料科学和生物学等领域具有重要的应用价值。
分子晶体课件高二化学人教版选择性必修2
分子晶体
4.分子晶体的性质特征
(1)分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。 分子晶体熔化时要破坏分子间作用力，由于分子间作用力很弱，所以分
子晶体的熔、沸点一般较低，部分分子晶体易升华(如干冰、碘、红磷等)， 且硬度较小。
(2)分子晶体不导电。
分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由 电子，因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。有些分子晶 体的水溶液能导电，如HI、乙酸等。
分子晶体
4.分子晶体的性质特征
(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律，即极性分子易溶于 极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。
H2O是极性溶剂，SO2、H2S、HBr等都是极性分子，它们在水 中的溶解度比N2、O2、CH4等非极性分子在水中的溶解度大。苯、 CCl4是非极性溶剂，则Br2、I2等非极性分子易溶于其中，而水则不 溶于苯和CCl4中。
干冰的晶胞
分子晶体 3.分子晶体的结构特征 （1）分子密堆积
CO2 分子：
中心
分子晶体 3.分子晶体的结构特征
（1）只有范德华力→分子密堆积
面心立方 密堆积
碘晶体晶胞
碳60的晶胞
晶胞模型
分子晶体的分子周围与其紧邻且等距的分子都是12个
分子晶体
3.分子晶体的结构特征 （2）存在氢键
O
O
H
H
H
H
每个H2O周围紧密相邻 的H2O只有4个
断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是
_在___熔__融__状__态__下___，__试__验__其___是_ 否导电，若不导电是共价化合_物__，__若__导___电____
是离子化合物 。
氢键的存在迫使在四面体中心的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，其密度比液态水小。
晶体的五种类型
晶体的五种类型晶体是一种具有有序排列的固体物质，其内部分子或原子以规则的方式排列，并形成具有特定结构和性质的晶格。
根据其结构特点和排列方式的不同，晶体可以分为五种类型：离散晶体、共价晶体、离子晶体、分子晶体和金属晶体。
离散晶体是由小的分子或离子聚集形成的晶体结构，例如硫、碘、氧化镁等。
这类晶体中的分子或离子之间通过范德华力或氢键等弱相互作用力结合在一起，晶体结构相对较松散。
离散晶体通常具有较低的熔点和较低的硬度，且易溶于水或其他溶剂，在常温下大多呈固体状态。
共价晶体是由共价键连接的原子构成的晶体，例如金刚石、石英、硼化硅等。
这类晶体中的原子通过共价键稳定地相互连接，形成密实的晶体结构。
共价晶体通常具有高的硬度和高的熔点，耐腐蚀性强，且具有优良的光学性能和导电性能。
离子晶体是由正负离子构成的晶体，例如氯化钠、氯化钾、氧化镁等。
这类晶体中的正负离子通过电静力相互作用力结合在一起，形成密实的晶体结构。
离子晶体通常具有高的熔点和脆性，且易溶于水或其他极性溶剂，在常温下大多呈固体状态。
分子晶体是由分子构成的晶体，例如冰、硫脲、苯酚等。
这类晶体中的分子通过范德华力或氢键等弱相互作用力结合在一起，形成密实的晶体结构。
分子晶体通常具有较低的熔点和较低的硬度，易溶于非极性溶剂，在常温下大多呈固体状态。
金属晶体是由金属原子构成的晶体，例如铁、铜、铝等。
这类晶体中的金属原子通过金属键相互连接，形成密实的晶体结构。
金属晶体通常具有高的导电性和热传导性，而且具有良好的可塑性和延展性，适用于各种加工成形工艺。
在实际应用中，不同类型的晶体具有不同的物理性质和化学性质，因此也具有不同的用途。
离散晶体常用于化妆品、颜料等工业产品中；共价晶体常用于光学、电子器件等领域；离子晶体常用于药品、冶金等领域；分子晶体常用于农药、染料等领域；金属晶体常用于制造、建筑等领域。
因此，了解晶体的类型和性质对于科学研究和生产应用都具有重要意义。