(1)分子密堆积:
[讲]只有范德华力,无分子间氢键--分子密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12个紧邻的分子,如:C60 、干冰 、I2 、O2。分子密堆积属于面心立方结构。
[板书]① C60
[讲]C60 是由60个C原子组成的类似于足球的分子,由欧拉公式可推知该分子中有12个正五边形和20个正六边形。每个C原子与其他3个C原子紧邻成键,形成的总键数为90。 由于每个C原子可形成4个键,所以3个键中肯定有一个是双键,则其中的双键数为30 ,单键数为60。
[知识拓展]欧拉公式
简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E间有关系: V+F-E=2
[讲]然而,分子间还有其他作用力的分子晶体,如我们最熟悉的冰,水分子之间的主要作用力是氢键(当然也存在范德华力),从图3-11可见,在冰的晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。尽管氢键比共价键弱得多,不属于化学键,却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高,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,超过4℃时,才由于热运动加剧,分子间距离加大,密度渐渐减小。
[讲]有一种晶体叫做干冰,是CO2的晶体,干冰的外观很像冰,硬度也跟冰相似,而熔点却比冰低得多,在常压下极易升华。而且,由于干冰中的CO2分子之间只存在范德华力不存在氢键,一个分子周围有12个紧邻分子,密度比冰的高。干冰在工业上广泛用作制冷剂。
[板书]② 干冰:CO2的晶体。分子间存在范德华力,熔点低,易升华,制冷剂。
[投影]干冰极其晶胞:
[投影]