分子晶体课件

典型分子晶体
典型的分子晶体有哪些 ？(1)所有_非__金___属__氢__化__物___，如H2O、NH3、CH4等 ；(2)部分__非__金__属__单___质__，如卤素、O2、S8、C60、稀有气体等 ；(3)部分_非___金__属__氧__化___物__，如CO2、SO2、P4O6、P4O10等 ；(4)几乎所有的_酸___，如HNO3、H2SO4、H3PO4等 ；(5)绝大多数__有__机__物___的晶体，如蔗糖、乙醇等 。
干冰就是CO2的晶体，外观像冰，硬度也和冰相似，而熔 点比冰低得多，易升华（想想为什么），在工业上广泛用 作制冷剂。
分子晶体的结构特征
（2）分子非密堆 积此时分子间有氢键——氢键具有方向性和饱和性，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、冰等。
444.6 ℃
C.熔点1400 ℃ ，可做半导体材料，难溶于水
分子晶体
练习2：下列属于分子晶体的一组物质是 B
（
）A.CaO、NO、乙醇l4、H2O2、
HeC.CO2、HNO3、NaClD.CH4、O2、Na2O
分子晶体
1、下列分子晶体，关于熔、沸点高低叙述中，正确的是(B )A．Cl2＞I2 B．SiCl4＞CCl4 C．NH3＜PH3 D．C(CH3)4＞CH3(CH2)3CH3
( A )A．CO2
B．O2
C．NH4Br
D．Ar
分子晶体
3．SiCl4的分子结构与CCl4相似，下列推测不正确的是(B )A．SiCl4晶体是分子晶体B．常温、常压下SiCl4是气体C． SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D．SiCl4的熔点 高于CCl4
分子晶体

此外，分子晶体还可以用于制造药物和药物载体。通过设计和合成具有特定结构 和性质的分子晶体，可以开发出具有疗效的药物和药物载体，用于治疗疾病和改 善人类健康。
在生物学中的应用
分子晶体在生物学中也有着广泛的应用，如用于研究生物大分子的结构和功能。生物大分子如蛋白质 、核酸和多糖等具有复杂的结构和功能，通过研究和了解它们的结构和功能，可以更好地理解生命过 程和疾病机制。
对称面
某些分子晶体中存在对称 面，使得晶体具有对称性 。
对称中心
某些分子晶体中存在对称 中心，使得晶体具有对称 性。
03
分子晶体的分类
有机分子晶体
总结词
有机分子晶体是指由有机分子构成的晶体，其结构单元是碳原子和氢原子等有 机元素。
详细描述
有机分子晶体在自然界中广泛存在，如蛋白质、核酸等生物大分子都是有机分 子晶体。此外，许多塑料、合成纤维等高分子材料也是有机分子晶体。这些晶 体的结构和性质与构成它们的有机分子密切相关。
《分子晶体》ppt课 件
目 录
• 分子晶体简介 • 分子晶体的结构 • 分子晶体的分类 • 分子晶体的应用 • 分子晶体的未来发展
01
分子晶体简介
分子晶体的定义
01
分子晶体是由分子通过分子间作 用力（范德华力）相互结合形成 的晶体。
02
分子晶体中不存在离子或共价键 的结合，而是分子与分子之间的 相互作用。
详细描述
科研人员正在探索新型的分子晶体材 料，这些材料具有更高的稳定性、更 优秀的物理和化学性能，能够满足各 种高科技领域的需求。
分子晶体在新能源领域的应用
总结词
分子晶体在新能源领域的应用前景广 阔，如太阳能电池、燃料电池等。
详细描述

沸点/℃
100
H2O
75
50 25 HF
0
-25 -50 -75 -100 -125 -150 CH4 NH3 H2S HCl
H2Te H2Se
AsH3 HBr SbH3 HI
×
GeH4
SnH4PH3SiH Nhomakorabea ××
×
2
3 4 一些氢化物的沸点
5
周期
三、氢键
N、O、F原子与H原子之间的相互作用。
化学键> >氢键>分子间作用力 含有氢键的物质熔化、汽化时需要破坏 氢键和分子间作用力，所以NH3、H2O、
HF在同族氢化物中的熔沸点最高。
H
O
H
H
H
H
O
H 氢键
O
H H H H
O
O
一个水分子与周围的四个水分子共同形成四 个氢键，一个水分子所含有的氢键数为 2 。
氢键能影响
物质的溶解度、熔沸点等性质
为什么冰能浮在水面上？
思考与交流
CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过 比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。
由此可见，每个二氧化碳分子周围有12个 二氧化碳分子。
典型的分子晶体：
非金属氢化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX 酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 部分非金属单质:X2，O2，H2， S8，P4， C60 部分非金属氧化物: CO2， SO2， NO2，
P4O6， P4O10 大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖
碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族， 为什么CO2晶体的熔、沸点很低，而SiO2晶体 的熔沸点很高？
二氧化硅晶体结构示意图

2.下列属于分子晶体的是 （ B ）
A、 CaO、NO、CO C、CO2、SO2、MgCl2
B、Cl2、H2O2、He D、CH4、NH3、NaOH
3.当干冰熔化或汽化时，发生变化的是（
A、CO2分子内C—O键 B、CO2 C、CO2分子间作用力和C—O键 D、O—O键发生变化
B）
干冰晶体结构模型
原子 共价键
共用电子对
分子 分子间作用力 分子晶体
得 失 电 子
离子
离 子 键
熔、沸点较高 硬度较大
相固熔 似态、 相、沸 溶熔点
融较 不低 导 电
离子晶体
水溶液、熔融能导电
多数能溶与水
1. 下列性质符合分子晶体的是（ B ） A、熔点是1070 ℃，易溶于水，水溶液能导电。 B、熔点是10.31℃，液态不导电，水溶液能导电。 C、不能溶于水，熔点是1723 ℃ ，沸点是2230 ℃ 。 D、熔点是97.81 ℃，质软、导电，密度是0.97 g/cm3。
干冰（固态CO2）融化的影片资料
资 料
范德瓦尔斯(J．D．van der Waals， 1837～1923年)。荷兰科学家，1910 年获得诺贝尔物理奖。1837年6月1 日，生于莱顿。1873年，他获得莱 顿大学的博士学位，在论文中他首 次证明了分子体积以及分子间作用 力的存在。这种把分子聚集在一起 的作用力，叫做分子间作用力。
思考讨论：
1、分子间作用力是化学键吗？ 2、分子间作用力对物质的哪些性质有影响？ 3、不同的分子间的作用力是不相同的，有什么规律呢？
相对分子 质量越大
分子间作 用力越大
物质的熔、 沸点就越高
注意：一般是对于组成和结构相似的物质。
四卤化碳、卤素单质的熔、沸点与相对分子质量的关系图

四、离子晶体
NaCl晶胞
CsCl晶胞
离子晶体中存在的微粒是：
阴、阳离子
微粒间的作用力是： 离子键(离子内可能存在
共价键) 哪些是离子晶体： 大多数盐、碱、金属氧化物
强调：离子晶体一定是化合物
离子键无饱和性 、无方向性
两种晶体中阳离子和阴离子的配位数 是否相等？
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
是
BD
A．金刚石和石墨的熔点肯定要比C60高 B．据估计C60熔点比碳分子，
都应看作是碳的同素异形体
D．球碳分子是碳的同素异形体，而管状碳分子、洋葱状
碳分子则不一定
6．下列数据是对应物质的熔点 据此做出的下列判断中错误的是
B
Na2O 920℃
为什么水在40C时的密度最大？
当冰刚刚融化成液态水时，热运动 使冰的结构部分解体，水分子的空隙减小， 密度增大。超过40C时，由于热运动加剧，分 子间距离加大，密度逐渐减小，所以40C时水
强调：分子间作用力
①作用范围小，只有分子包括范德华力和 氢键
②与分子充分接近时，才有明显的作用， 气态分子一般不再考虑分子间作用力的 存在
• 氢键的本质 氢原子与电负性大的原子X以共价键结合
时，H原子还能够跟另外一个电负性大的原子 Y之间产生静电引力的作用，成为氢键，表示 为：X-H…Y（X、Y为N、O、F）。 • 氢键的特征
氢键既有方向性（X-H…Y尽可能在同一条 直线上），又有饱和性（X-H只能和一个Y原 子结合）。
氢键的大小，介于化学键与范德华力之间， 不属于化学键。但也有键长、键能。
分子间形成氢键时，可使化合物的熔、沸点显著升高
2. 分子晶体
概念：分子间以分子间作用力（范德华力,氢键）

教学过程
y
4
1
3
2
x
z
教学过程
y
12 8
4
5 9
1
3
2
z
11 7
6 10
x
教学过程
4．分子晶体的结构特点 (2)分子间含有其他作用力，如：氢键，则每个分子周围紧邻的分子要少于
12个。如冰中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。
水分子间存在氢键，氢键具有方向性 和饱和性，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，这种特征称为分子非密堆积。
人教版选择性必修2
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
学习目标
学习目标
1．使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点； 2．知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。 3．能借助分子晶体模型说明分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用，以及范德华力与氢键对分子晶体 结构与性质的影响。
课堂练习
典例1． 下列性质符合分子晶体特点的是( )
①熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电
②熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电
③能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃
④熔点97.81℃，质软，导电，密度为0.97g·cm－3
A．①④
B．②③
C．①②
D．②④
【答案】B
课堂练习
典例2． 下列说法中，正确的是( ) A．冰融化时，分子中的H—O键发生断裂 B．有些分子间不仅存在范德华力，还可能存在氢键 C．分子晶体中，共价键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高 D．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定
感谢倾听

概念认识
归纳
拓展
性质结构
典型物质
课堂小结
概念认识
归纳
拓展
性质结构
典型物质
课堂小结
干冰
冰
概念认识
归纳
拓展
可 燃 冰
性质结构
典型物质
课堂小结
分子间作用力是？ 结构特点是？
性质？ 应用空间？
谢谢
分子晶体
Molecular crystal
授课人:xxx
绝大多数有机物 苯、乙醇、乙酸、葡萄糖
熟记、判断
概念认识
性质结构
典型物质
课堂小结
分析数据
导电性 溶解性
物质 HF H2O NH3 Cl2 Br2 I2 CO2 N2 正戊烷 异戊烷 新戊烷
熔点/℃ -83.37
0 -77 -101 -7.2 113 -56.6 -201.01 -129.8 -159.9 -19.5
熔点/℃ -83.37
0 -77 -101 -7.2 113 -56.6 -201.01 -129.8 -159.9 -19.5
沸点/℃ 19.51 100 -33.5 -34 58.78 184 -78.5
-195.79 36.1 28 10
表一：常见分子晶体的熔沸点数据
为什么分子晶体具有较低的熔、沸点？
-87 -50.8
0 -85.5 -77
沸点/℃ 19.51 -85 -67 -35.1 100 -60.4 -33.5
表一：常见分子晶体的熔沸点数据
为比什较么数这些据物，质发的现熔规沸律点较高？
结构决定性质
氢键 维持物质聚集状态的力
范德华力 维持物质聚集状态的力 分子晶体
共价键

A．分子间的作用力越大，分子越稳定 B．分子间的作用力越大，物质的熔、沸点越高 C．相对分子质量越大，其分子间的作用力越大 D．分子间只存在范德华力
B 2．下列现象中，不能用“相似相溶”规律解释的是( )
A.乙醇与水以任意比例互溶 乙醇与水分子均为极性分子，且二者可形成氢键
B.用纯碱洗涤油脂 Na2CO3水解使溶液显碱性，油脂在碱性条件下水解 C.氨易溶于水 NH3与H2O均是极性分子，且二者能形成分子间氢键. D.用苯将溴水中的溴萃取出来 苯与Br2均为非极性分子
如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷；
⑥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。
P80页“科学·技术·社会” 天然气水合物 ——一种潜在的能源
20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体。其主要气体成分是甲烷， 称甲烷水合物，外形像冰，在常温常压下会迅速分解释放出甲烷又称“可燃冰”。
(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。
4.分子晶体的物理特性 (3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律
→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。
中心
中心
3.分子晶体的结构特征
总结：干冰晶体的结构特征 ①干冰中的CO2分子间只存在 范德华力 ，不存在氢键 。
②干冰晶胞是一种面心立方结构，每个晶胞中均摊 4 个CO2分子
③每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为 12 个。
④观察分析，有_4__种取向不同的CO2分子。

A、HgCl2晶体属于分子晶体 B、HgCl2属于离子化合物 C、HgCl2属于电解质，且属于强电解质 D、HgCl2属于非电解质
知识精讲
例4、下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是( C )
①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N2 ⑥H2 A、①②③④⑤⑥ B、③②①⑤④⑥ C、③②①④⑤⑥ D、⑥⑤④③②①
(1)请根据XeF4的结构示意图(图1)判断这个分子是极性分子还是非极性分子？ _非__极__性__分__子__。
本节检测 7、自从英国化学家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一种稀有气体的化合物XePtF6 以来，人们又相继发现了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。巴特列为开拓稀有气体 化学作出了历史性贡献。
知识精讲 思考与讨论
硫化氢和水分子结构相似，但硫化氢晶体中，一个硫化氢分子周围有12个紧邻分 子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，这是为什么？
冰晶体中水分子间存在氢键，由于氢键具有方向性，这迫使在四面体中的每个水 分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子形成氢键，因此，冰中一个水分子周围只有 4个紧邻分子。
天然气分子藏在水分子笼内
水分子笼是多种多样的
知识精讲 资料卡片——镁与干冰的反应
知识精讲 例1、请同学们回顾所学内容，判断下列问题的对与错。
1、干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体( )
2、干冰比冰的熔点低很多，常压下易升华( )
3、干冰晶体中只存在范德华力不存在氢键，一个分子周围有12个紧邻 的分子( )
(2)XeF2晶体是一种无色晶体，图2为它的晶胞结构图。XeF2晶体属于哪种类型的晶 体？_分__子___晶__体__。
本节检测 8、如图为干冰的晶体结构示意图。
(1)通过观察分析，有_4___种取向不同的CO2分子。将CO2分子视作质点，设晶胞边长 为a pm，则紧邻的两个CO2分子的距离为______ pm。

氢键的基本特征
是一种存在于分子之间也存在于分子内部的作用力。 它比化学键弱而比范德华力强，其键能约在10~40kJ·mol-1。
氢键的形成条件
H 原子与吸引电子能力强的原子相连
几近“裸露”的H 原子由与另一分子中吸引电子能力强的
原子
形成相互F 作用
F
HHHH
F
F
O
O
H
H
H
H
O
HH
O HH
➢说明有机物中同系物之间熔沸点的变化规律
➢简要说明德国化学家李比希误将Br2当作ICl 的原因。
思考：
➢ 为什么碘较易溶于苯，而在水中的溶解性较小。
➢ 试说明为什么单质硫难溶于水，微溶于酒精 而易溶于CS2？
据此比较水、酒精和CS2的分子极性的大小
➢* 为除去溴苯中的溴，其基本方法是将溴转化 为_______，可采用的试剂有_________。
53、希望是厄运的忠实的姐妹。 54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。 55、领导的速度决定团队的效率。 56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。 57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。 58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。 59、不要说你不会做！你是个人你就会做！ 60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。 61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。 62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。 63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。 64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。 65、再冷的石头，坐上三年也会暖。 66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？ 67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！ 68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。 69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。 70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 71、胜利，是属于最坚韧的人。 72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。 73、只要路是对的，就不怕路远。 74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。 24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。 25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。 26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。 27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。 28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。 29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。 30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。 31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。 32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。 33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。 34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。 35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。