高中化學晶體的常識2 課件人教版選修三

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1、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 結(jié)束n人造水晶人造水晶重鉻酸鉀重鉻酸鉀結(jié)束金剛石金剛石結(jié)束水的三態(tài)氣體分子狀態(tài)氣體分子狀態(tài)液體分子狀態(tài)液體分子狀態(tài)固體分子狀態(tài)固體分子狀態(tài)結(jié)束一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體1 1、晶體的自范性即晶體能白發(fā)地呈現(xiàn)多面、晶體的自范性即晶體能白發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。是晶體中粒子在微觀空間里體外形的性質(zhì)。是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。2 2、得到晶體一般有三條途徑：、得到晶體一般有三條途徑：(1)(1)熔融態(tài)熔融態(tài)物質(zhì)凝固；物質(zhì)凝固；(2)(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固固( (凝

2、華凝華) )； (3)(3)溶質(zhì)從溶液中析出。溶質(zhì)從溶液中析出。3 3、晶體的特點、晶體的特點外形和內(nèi)部質(zhì)點排列的高外形和內(nèi)部質(zhì)點排列的高度有序性；度有序性；各向異性；各向異性；晶體的熔點較固晶體的熔點較固定。定。結(jié)束結(jié)束晶胞中微粒個數(shù)的分配方法：晶胞中微粒個數(shù)的分配方法：在一個立方晶胞中在一個立方晶胞中: 頂角的一個微粒數(shù)為：頂角的一個微粒數(shù)為： 1/8 棱上的一個微粒數(shù)為棱上的一個微粒數(shù)為 ： 1/4 面上的一個微粒數(shù)為：面上的一個微粒數(shù)為： 1/2 里面的一個微粒數(shù)為：里面的一個微粒數(shù)為： 1結(jié)束三、晶三、晶 體體 分分 類類 根據(jù)組成晶體的微粒的種類及微粒之間的作用不同而分成分子晶體分

3、子晶體離子晶體離子晶體原子晶體原子晶體金屬晶體金屬晶體1、離子晶體結(jié)構(gòu)特點性質(zhì)特點？、離子晶體結(jié)構(gòu)特點性質(zhì)特點？NaCl,CsCl結(jié)構(gòu)特點？結(jié)構(gòu)特點？2、原子晶體結(jié)構(gòu)特點性質(zhì)特點？金剛石、原子晶體結(jié)構(gòu)特點性質(zhì)特點？金剛石、二氧化硅、石墨結(jié)構(gòu)特點？二氧化硅、石墨結(jié)構(gòu)特點？3、分子晶體結(jié)構(gòu)特點性質(zhì)特點？、分子晶體結(jié)構(gòu)特點性質(zhì)特點？4 4、下列說法是否正確、下列說法是否正確? ?為什么為什么? ?分子晶體熔化時分子晶體熔化時, ,共價鍵發(fā)生斷裂共價鍵發(fā)生斷裂. .分子晶體中分子間作用力越大分子晶體中分子間作用力越大, ,則該物質(zhì)則該物質(zhì)的化學性質(zhì)越穩(wěn)定的化學性質(zhì)越穩(wěn)定. .知識歸納：三種晶體類型對比

4、知識歸納：三種晶體類型對比 離離子子晶晶體體 原原子子晶晶體體 分分子子晶晶體體 組組 成成 微微粒粒 微微粒粒間間作作用用 熔熔、 沸沸點點 硬硬 度度 導導 電電 性性 實實 例例 陰、陽離子陰、陽離子非金屬原子非金屬原子分子分子離子鍵離子鍵共價鍵共價鍵范德華力范德華力較高較高高高低低較大較大大大小小水溶液及水溶液及熔融時導電熔融時導電一般為非導體一般為非導體但石墨能導電但石墨能導電非導體，在水非導體，在水溶液中可能導電溶液中可能導電食鹽、氯化銨食鹽、氯化銨氧化鈣氧化鈣NaOH金剛石、石墨金剛石、石墨二氧化硅、二氧化硅、SiCHe 、CO2HCl 、 H2O蔗糖蔗糖晶體類型的判斷 從組成上

5、判斷（僅限于中學范圍）：從組成上判斷（僅限于中學范圍）： 有無金屬離子？有無金屬離子？( (有：離子晶體有：離子晶體) ) 是否屬于是否屬于“四種原子晶體四種原子晶體”？ 以上皆否定，則多數(shù)是分子晶體。以上皆否定，則多數(shù)是分子晶體。 從性質(zhì)上判斷：從性質(zhì)上判斷： 熔沸點和硬度；熔沸點和硬度；( (高：原子晶體；中：離子高：原子晶體；中：離子晶體；低：分子晶體晶體；低：分子晶體) ) 熔融狀態(tài)的導電性。熔融狀態(tài)的導電性。( (導電：離子晶體導電：離子晶體) )練習題1. 請判斷下列物質(zhì)的晶體類型：請判斷下列物質(zhì)的晶體類型： GeBr4 （ 熔點為熔點為26. 3 C ) _ C3N4 ( 硬度比

6、金剛石大硬度比金剛石大 )_ P4 、S8 、C60 _ 汞（汞（ Hg水銀水銀 ）_ 碘化鈉、醋酸鈉碘化鈉、醋酸鈉_分子晶體分子晶體原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體金屬晶體金屬晶體離子晶體離子晶體C60分子結(jié)構(gòu)示意圖分子結(jié)構(gòu)示意圖練習題2.下列敘述沒有錯誤的是（下列敘述沒有錯誤的是（ ）A. 離子晶體中可能不含金屬離子離子晶體中可能不含金屬離子B. 分子晶體中可能不含離子鍵分子晶體中可能不含離子鍵C. 分子晶體中一定含有共價鍵分子晶體中一定含有共價鍵D. 離子晶體和分子晶體中都可能含有共價鍵離子晶體和分子晶體中都可能含有共價鍵銨鹽中含銨根離子銨鹽中含銨根離子NH4+一定不含一定不含稀有氣體不

7、含稀有氣體不含A D例如：例如：NH4Cl、 H2O含有含有 He不含不含（一）（一）立方晶胞的結(jié)構(gòu)立方晶胞的結(jié)構(gòu)CO2Na+Cl-Cl -Cs+NaCl晶胞晶胞CsCl晶胞晶胞CO2晶胞晶胞微粒在空間怎樣排列呢？微粒在空間怎樣排列呢？結(jié)束晶格能晶格能1 1、定義是氣態(tài)離子形成、定義是氣態(tài)離子形成l l摩離子晶體釋放的能量，摩離子晶體釋放的能量，通常取正值。通常取正值。2 2、規(guī)律：晶格能越大，形成的離子晶體、規(guī)律：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，而且熔點越高，硬度越大。越穩(wěn)定，而且熔點越高，硬度越大。Na +Cl -NaCl213結(jié)束結(jié)束CsClCl -Cs+? ? ? ? ? ?結(jié)束晶胞

8、中微粒在空間的排列方式晶胞中微粒在空間的排列方式NaCI 4 種（分布在頂角、棱上、面心、體心）種（分布在頂角、棱上、面心、體心）CsCl 2 種（分布在頂角、體心）種（分布在頂角、體心）CO2 2 種（分布在頂角、面心）種（分布在頂角、面心）各晶胞中的微粒數(shù)各晶胞中的微粒數(shù)NaCI Na+離子的個數(shù)離子的個數(shù) = 1 + 12 = 4 Cl-離子的個數(shù)離子的個數(shù)= 8 1/8 + 6 1 /2 =4CsCl Cs+ 1個個 Cl- 1個個CO2 CO2分子分子4個個練習題練習題 2 . 如右下圖所示是如右下圖所示是NaCl晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，請回答：請回答：(1) 與某個與某個N

9、a+離子距離子距離最近的離最近的Na+離子共有離子共有 個，個， (2) 這些這些Na+離子中心離子中心圍成的空間幾何圖形是圍成的空間幾何圖形是_。12十四面體十四面體與與NA+最近的最近的NA+的個數(shù)及圍成的幾何圖的個數(shù)及圍成的幾何圖形形 (3 ) 若已知若已知NaCl的摩爾質(zhì)量為的摩爾質(zhì)量為 M g/mol晶胞的邊長為晶胞的邊長為a cm，設(shè)阿伏加德常數(shù)為，設(shè)阿伏加德常數(shù)為NA，則，則NaCl晶體的密度為晶體的密度為: g/cm3 。 晶胞法：晶胞法：小立方體法：小立方體法： M ( a )3 NA12124M a3NAaa/2結(jié)束 什么叫分子晶體？ 分子晶體的特點？ 哪些物質(zhì)可以形成分子

10、晶體？n有單個分子存在；化學式就是分子式。n熔沸點較低，硬度較小；熔融態(tài)不導電。n溶解性：“相似相溶原理”n鹵素、氧氣、氫氣等多數(shù)非金屬單質(zhì)、稀有氣體、非金屬氫化物、多數(shù)非金屬氧化物等。n分子間通過 結(jié)合成的晶體。 分子間作用力分子間作用力結(jié)束分子間作用力（范德瓦耳斯力）分子間存在作用力的事實：分子間作用力與化學鍵的區(qū)別：n由分子構(gòu)成的物質(zhì)，在一定條件下能發(fā)由分子構(gòu)成的物質(zhì)，在一定條件下能發(fā)生三態(tài)變化，說明分子間存在作用力。生三態(tài)變化，說明分子間存在作用力。n化學鍵存在于原子之間（即分子之內(nèi)），而分子間作用力顯然是在“分子之間”且與物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)。n強度：化學鍵的鍵能為120800kJ/mol，

11、而分子間作用力只有幾到幾十 kJ/mol。結(jié)束分子間作用力（范德瓦耳斯力）n思考：分子間作用力的大小與什么有關(guān)？n應用：對于四氟化碳、四氯化碳、四溴化碳、四碘化碳，其熔沸點如何變化？結(jié)束n思考：在一盛有氫氣的集氣瓶中是否存在分子間作用力？（1 1）原子晶體內(nèi),每個原子結(jié)合其它原子的數(shù)目與什么有關(guān)？（2 2）原子晶體內(nèi)是否存在分子?（二）原子晶體（二）原子晶體結(jié)束金剛石晶體結(jié)構(gòu)模型結(jié)束二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)二氧化硅中二氧化硅中SiO鍵夾角為鍵夾角為10928 ，結(jié)束（1 1）原子晶體中每個原子周圍所）原子晶體中每個原子周圍所結(jié)合的其它原子的數(shù)目與該原子結(jié)合的其它原子的數(shù)目與該原子的最外層電子數(shù)有關(guān)。的

12、最外層電子數(shù)有關(guān)。小結(jié)小結(jié)（2 2）原子晶體里也不存在單個的）原子晶體里也不存在單個的分子，其化學式表示的是組成原子分子，其化學式表示的是組成原子的最簡整數(shù)比。的最簡整數(shù)比。 3 . 右下圖是石墨晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖，請回右下圖是石墨晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖，請回答：答：(1) 圖中平均每個六元圖中平均每個六元環(huán)含有環(huán)含有_個碳原子，個碳原子，含有含有_個個CC鍵。鍵。(2) 右圖七個環(huán)的碳原子右圖七個環(huán)的碳原子數(shù)為數(shù)為 個，其計算式為：個，其計算式為： _。 練習題練習題23142 7或或6+6 2/3+12 1/3 練習題練習題4.下列化學式能真實表示物質(zhì)分子組下列化學式能真實表示物質(zhì)分子組成的是成的

13、是 （ ） A. SiO2 B. CO2 C. NaCl D. P45.下列物質(zhì)呈固體時肯定是分子晶體下列物質(zhì)呈固體時肯定是分子晶體的是的是 （ ） A. 非金屬單質(zhì)非金屬單質(zhì) B. 非金屬氧化物非金屬氧化物 C. 含氧酸含氧酸 D. 金屬氧化物金屬氧化物 B DC（三）金屬晶體（三）金屬晶體金屬鍵與電子氣理論：金屬鍵為金屬原子脫落下金屬鍵與電子氣理論：金屬鍵為金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣電子氣”。脫。脫落下來的價電子又稱自由電子。落下來的價電子又稱自由電子。1 1、簡單立方堆積：、簡單立方堆積：晶胞：一個立方體，晶胞：一個立方體，1 1個原子

14、，如金屬釙。個原子，如金屬釙。2 2、鉀型、鉀型晶胞：體心立方，兩個原子。如堿金屬。晶胞：體心立方，兩個原子。如堿金屬。3 3、鎂型和銅型、鎂型和銅型鎂 型 ： 按鎂 型 ： 按 A B A B A B A BA B A B A B A B 方 式 堆 積 ； 銅 型 ：方 式 堆 積 ； 銅 型 ：ABCADCABCABCADCABC方式堆積；配位數(shù)均為方式堆積；配位數(shù)均為1212，空間利用率均，空間利用率均為為7474。金屬晶體的四種模型對比：金屬晶體的四種模型對比：堆積模型堆積模型 采納這種堆積的典采納這種堆積的典型代表型代表空間利用率空間利用率 配位數(shù)配位數(shù) 簡單立簡單立方方 PoPo

15、 52 52 6 6 鉀型鉀型(bcp(bcp) ) NaNa、K K、FeFe 68 68 8 8 鎂型鎂型(hcp(hcp) ) MgMg、ZnZn、TiTi 74 74 1212 銅型銅型(ccp(ccp) ) CuCu、AgAg、AuAu 74 74 1212 6. 6.不僅與金屬的晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與金不僅與金屬的晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與金屬原子本身的性質(zhì)有關(guān)的是金屬的屬原子本身的性質(zhì)有關(guān)的是金屬的 A.A.導電性導電性 B.B.導熱性導熱性 C.C.密度密度 D.D.熔點熔點 練習練習: : 7. 7.某晶體不導電，在熔融狀態(tài)下能被電解，某晶體不導電，在熔融狀態(tài)下能被電解，則該晶體是則該晶體是 A.A.分子晶體分子晶體 B.B.原子晶體原子晶體 C.C.離子晶體離子晶體 D.D.金屬晶體金屬晶體 謝謝觀賞