2.2高中化学晶体课件

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常见的原子晶体有:金刚石(C)、 晶体硅(Si)、二氧化硅(SiO2)、金 刚砂(碳化硅SiC)和晶体硼(B)等。
四.金属晶体
金属晶体的形成方式 金属晶体内部结构
四.金属晶体
定义:金属离子与自由电子之间通过金属键形成 的晶体。 1.组成微粒:
金属原子(金属阳离子和自由电子) 2.微粒间作用方式:
6、将干冰(CO2晶体)溶解于水时,克服 的作用方式有哪些?
7:冰熔化,水气化与水分解有何不同?克 服的作用方式分别是什么?
结论: 1、分子晶体熔化时,仅是晶体结构被破坏 ,分子本身没有改变,共价键没有改变,故 仅需克服分子间作用力(范德华力)。
2、对于分子晶体,共价键的性质决定其化 学性质,分子间作用力则影响或决定部分物 理性质。
“NaCl”和“CO2”所表示的意义相同吗? CO2和SiO2同属ⅣA族氧化物,为什么熔 沸点相差很大?
总结:四大晶体
晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体
金属晶体
概念
离子间离子键 原子间共价键 分子间分子力 金属离子和e金属键
晶体质点 阴、阳离子 原子
分子
金属离子原子和e
作用力 离子键
共价键
分子间力
与分子间作用力的大小有关,一般分 子量越大分子间作用力也越大,晶体的熔 沸点也越高。但HF、H2O、NH3等由于氢键 的因素,熔沸点较高。
经验规律: 1.组成和结构相似的物质,分子量越大熔沸点越高; 2.组成和结构不相似的物质,分子极性大熔沸点高; 3.同分异构体中,支链越多熔沸点越低,如正 > 异 >
氢 (D)石英>干冰 (√E)氯化氢>溴化氢√(F)氩
>氧化镁 (G) 氯化钠>溴化钠
[例] 关于晶体的下列说法正确的是( A)
(A)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 正确。离子晶体是由阳离子、阴离子通过离子键结合形成。
(B)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 金属晶体中有金属阳离子,没有阴离子。
金属键
3.主要特征: 熔沸点差别较大,有的很高(钨),有的则较 低(汞)。硬度差别也较大,有的很硬,有的 则很软。(与金属键的强弱有关。)
与延展性的关系示意图:
金属晶体的结构与性质的关系
性质 微粒
导电性
导热性
延展性
金属离子 和自由电 子
自由电子在 自由电子 外加电场的 与金属离 作用下发生 子碰撞传 定向移动 递热量
金属键
物理性质
熔沸点 较高
很高
很低
一般高少数低
硬度 较硬
很硬
硬度小
多数硬少数软
溶解性 易溶于水
难溶任何溶剂 相似相溶
难溶
导电性 溶、熔可
硅、石墨可 部分水溶液可 固、熔可
实例
盐MOH MO C Si SiO2 SiC HX XOn HXOn 金属或合金
几个常见问题
1.各种晶体中的化学键
⑴ 离子晶体: 一定有离子键,可能有共价键 (极性键、非极性键、配位键)
2.2晶体
小组阅读讨论
• 什么是晶体? • 晶体类型有哪些? • 各种晶体的组成微粒、微粒间作用分别是
什么? • 各种晶体的主要特征有哪些?
晶体的概念及性质
◆晶体
●通过结晶得到的具有规则几何外形的 固体叫晶体。
●晶体中的微粒按一定的规则排列。
●有固定的熔点
◆决定晶体物理性质的因素是什么?
●构成晶体微粒之间的结合力。
1、晶体熔化时,晶体结构有没有被破坏?晶体 溶解于水时,晶体结构有没有被破坏?
2、离子晶体熔化或溶解于水时,克服的微粒间 的作用方式分别是什么?形成的是什么微粒? 能否导电?
3、离子晶体熔沸点的高低与什么因素有关?
NaCl晶体的熔化示意
晶体的熔化即是破坏晶 体结构,破坏的是构成晶 体的微粒间的相互作用
ห้องสมุดไป่ตู้氧化碳的分子晶体
⋆晶体中存在CO2分子,化学式代表分子
式,表示分子的原子构成。
⋆只有分子晶体才能用分子式表示物质。
4、冰(水的晶体)也是分子晶体,冰熔化时, 晶体形式有无改变?水分子有无改变?H-O 间共价键有没有改变?冰熔化时被破坏的是什 么作用?
5、分子晶体熔化时,克服的作用方式是什么? 形成的是什么微粒?能否导电?
体硼除外)及氧化物( SiO2除外),所有的酸及非金属氢化 物,大多数有机物等。 ●原子晶体:金刚石、晶体硅、晶体硼、SiO2、SiC、BN等 ●金属晶体:金属单质(液态Hg除外)及合金
◆从性质上判断:
●熔沸点和硬度 高:原子晶体;中:离子晶体;低:分子晶体
●物质的导电性 固态时不导电熔融状态时能导电:离子晶体;
氯化钠的晶体结构
晶体结构演示
每个Na+周围或每个 Cl-周围分别有几个异 性离子?
(6∶6)
从结构看晶体中 有NaCl分子吗?
离子晶体的化学式只表示晶体中阴阳离子的 个数比,不表示分子式,不代表其真实组成
CsCl晶体结构解析图
Cs+ Cl-
在CsCl晶体中,每个 Cs+同时吸引8个Cl-,每个 Cl- 同时吸引8个Cs+。


反方:不是原子晶体 ⑴层与层之间通过范德 华力结合。 ⑵不是空间的网状结构
⑶石墨很软
[例] 下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物
质的分子式的是(C )
(A)NH4NO3 离子晶体
(B) SiO2
原子晶体
(C) C6H5NO2 分子晶体
(D) Cu
金属晶体
离子晶体、原子晶体、金属晶体中,实际不存在 单个的分子,只有分子晶体的化学式才可以代表其 真实组成。
金属晶体:比较金属键,金属原子半径越小,价电子数越多,熔 沸点越高。熔沸点同族从上到下减小,同周期从左到右增大。
Li>Na>K>Rb>Cs ; Na<Mg<Al
3、晶体类型的判断
◆从物质的分类上判断:
●离子晶体:强碱、大多数盐类、活泼金属氧化物; ●分子晶体:大多数非金属单质(金刚石、石墨、晶体硅、晶
(C)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 晶体硅的熔点(1410 ℃)就比铁的熔点(1535℃)低。
(D)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 碘的熔点(113.5℃)就比金属汞的熔点(-38.9 ℃)高。
练习 下列叙述正确的 ( ) BC
(A)同主族金属的原子半径越大熔点越高
同主族金属原子半径越大,熔点越低 (B) 稀有气体原子序数越大沸点越高
练习.下列有关共价化合物的叙述中,一定正
确的是____C___ (1)具有低熔点 (2)不是电解质 (3)固态时属 分子晶体 (4)都是由分子组成.(5)液体时不 导电.
A(1)(3)(4) B(2)(5) C(5) D全部
练习.固体熔化时间,必须破坏非极性共价键的是 ___.B
A.冰 B.石墨 C. 溴 D.二氧化硅
⑵ 分子晶体: 一定没有离子键,可能有极性键、 非极性键、配位键; 也可能根本没有化学键。
⑶ 原子晶体:一定没有离子键,可能有极性键、 非极性键.
⑷ 金属晶体: 只有金属键
2、物质熔沸点高低比较规律
(1)晶体内微粒间作用力越大,熔沸点越 高,只有分子晶体熔化时不破坏化学键。
(2)不同晶体(一般情况下): 原子晶体>离子晶体>分子晶体
金刚石的晶体结构
空间结构(局部)示意
金刚石形成演示
金刚石内部存在由几个C原子构成的分子吗?
二氧化硅晶体
内部存在SiO2分子吗? 原子晶体中只有原子,不存在分子,化学式只 表示原子个数比,不表示分子式。
1molSiO2中有多少摩尔的硅氧键?
9、原子晶体的熔沸点与什么因素有关?
一般非金属性越强,形成的共价键越 强,晶体的溶沸点越高。
固态时导电熔融状态时也导电:金属晶体及石墨; 固态时不导电熔融状态时也不导电:分子晶体、原子晶体。
例1:下列各组物质气化或熔化时,所克服的
微粒间作用力属同种类型的是
冰的升华 (√B)苯和己烷的蒸发
((√CA))二碘氧和化干
硅和生石灰的熔化 (D) 氯化钠和铁的熔化
例2:下列物质中熔点高低顺序错误的是 ( ) 金刚石>晶体硅 (B)食盐>碘 (C) 水>硫化
金刚石(C) > 水晶(SiO2) > SiC > Si 分子晶体:比较分子间力(和分子内的共价键的强弱无关)
1)组成和结构相似时,分子量越大熔沸点越高 F2<Cl2<Br2<I2 ; HCl< HBr <HI; CF4< CCl4 < CBr4 < CI4; N2<O2 ; 同系物熔沸点的比较
2)同分异构体:支链越多熔沸点越低 正戊烷>异戊烷>新戊烷
属分子晶体,分子量越大,范德华力越大,熔点越高。
(C)分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低 正确
(D)同周期元素的原子半径越小越易失去电子。
同周期元素,从左到右,原子半径减少,金属性减弱。
(98年广东高考题)
练习.下列物质中,既有极性键,又有非极性 键的非极性分子是_D___.
A. 二氧化碳 B. 甲烷 C. 一氯乙烷 D.乙炔
离子半径越小,所带电荷 越多,离子键越强,离子 晶体的熔、沸点越高
二.分子晶体
定义:由分子间作用力结合而成的晶体。
1.组成微粒: 分子(稀有气体直接为原子) 2.微粒间作用方式: 分子间作用力(范德华力) 3.主要特征:
熔沸点较低(一般熔点低于500℃)、硬度较小
大多数共价化合物、非金属单质和稀有气体 是分子晶体。
熔点 : 上千度~几千度 > 近千度~几百度 > 多数零下最多几百度
(3)相同条件下 一般地说熔沸点: 固态>液态>气态
2、物质熔沸点高低比较规律
(4)同种 晶体
离子晶体:比较离子键强弱,离子半径越小,电荷越多,熔 沸点越高 MgO>MgCl2>NaCl>KCl>KBr
原子晶体:比较共价键强弱(看键能和键长)
C(金刚石)-Q,则可
A. 金刚石比石墨稳定 B.一样稳定 C.无法比较两者能量高低 D.金刚石转变为石墨时,能量降低.
练习.下列式子中,真实表示物质分子组成的是 _D_.
A.NaCl B.SiO2 C. MgSO4 D. P4
●结合力越强,晶体的熔沸点越高,晶 体的硬度越大。
一.离子晶体
定义:离子间通过离子键结合而成的晶体
1.组成微粒: 阴、阳离子
2.微粒间的作用: 离子键
3.主要特征:
熔沸点较高(一般在800℃--1500℃左右),硬 度较大(硬而脆)。密度较大, 难压缩,难 挥发。熔融和水溶液导电、大多溶于水,难溶 于有机溶剂。 一般离子化合物形成的晶体是离子晶体。
练习:判断正误
1、分子晶体熔化时要吸热,所以共价键断裂。 2、分子晶体中都含有共价键。
3、分子间作用力越大晶体熔化或气化时所需 的能量就越多,其熔沸点越高。
三.原子晶体
定义:相邻原子间以共价键结合而成的空间网 状结构的晶体。
1.组成微粒: 原子
2.微粒间作用方式: 共价键(形成空间网状结构)
3.主要特征: 熔沸点很高(一般熔点在1000℃-3000 ℃ 以上)、硬度很大。一般不导电,难溶
晶体中各原子 层相对滑动仍 保持相互作用
石墨的晶体结构
石墨是一种层状结 构。层内是共价键 结合,类似原子晶 体,层间则是分子 间作用力结合,类 似分子晶体。所以 石墨是一种过渡晶 体。
石墨是原子晶体吗?
正方:是原子晶体
⑴同一层内,碳原子 结
以共价键结合。


⑵形成网状结构

⑶熔点很高
墨 是



新。芳香烃中一般是邻 > 间 > 对。
请解释:卤素单质熔沸点化规律。
氟、氯、溴、碘的单质均是分子晶体, 双原子分子,每个分子都是通过一个单键结 合而成,随着分子量的增大,分子间作用力 增大,故熔沸点递升。
请解释:NH3、PH3、AsH3、SbH3的沸点 依次为-33ºC、-88ºC、-55ºC、-18ºC
结论: 3、分子晶体溶解于水时 (1)若不与水反应,且不电离(如酒精等),
则只是晶体被破坏,需克服的作用方式是分 子间作用力。
(2)若与水反应(如CO2等)或发生电离 (如HCl等),则晶体被破坏同时分子本身 被破坏,需克服的作用方式是分子间作用力 和共价键。
8:分子晶体的熔沸点与什么因素有关?
练习.在Rmol石英单晶体中,含有Si—O极性键 的物质的量最接近_D___. A. Rmol B. 2Rmol C. 3Rmol D.4Rmol
练习.氯化氢的苯溶液,具有__B__ A.能导电 B.通人NH3会析出白色沉淀 C.和锌作用,会放出H2 D.可和大理石反应放出CO2气体.
例.已知C(石墨) 判断_D__
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