第4课时晶体的类型和性质.ppt

第五章物质结构元素周期律第4课时晶体的类型和性质 一 晶体类型 晶体 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体 阴 阳离子 原子 分子 金属阳离子 自由电子 离子键 共价键 分子间作用力 金属键 二 四种晶体类型的比较 不导电 导电 固体导电情况 熔化时导电情况 除半导体外不导电 不导电 导电 除半导体外不导电 不导电 导电 一定有离子键 可能有共价键 含有极性键或非极性键 含共价键或不含任何化学键 金属键 离子键 共价键 分子间作用力 金属键 含化学键情况 熔化需克服的作用 物质熔 沸点高低比较规律 1 不同类型的晶体 一般而言 原子晶体 离子晶体 金属晶体 分子晶体 2 同种类型的晶体 原子晶体 常见的原子晶体有金刚石 石英 晶体硅 金刚砂等 思考 请将晶体硅 Si Si 金刚石 C C 金刚砂 Si C 锗 Ge Ge 按熔点从高到低排列 金刚石 C C 金刚砂 Si C 晶体硅 Si Si 锗 Ge Ge 离子晶体 晶体结构相似的离子晶体 思考 请将 1 KI KCl NaF 2 Na2O Al2O3 NaCl MgO按熔点从高到低排列 1 NaF KCl KI 2 Al2O3 MgO Na2O NaCl 分子晶体 组成和结构相似的分子晶体 许多非金属单质 所有非金属气态氢化物 大多数非金属氧化物 所有的酸 多数有机物在固态时是分子晶体 注意 1 F O N可能形成氢键 熔 沸点升高 思考 请将下列物质按熔沸点从高到低排列 1 CH4 SnH4 SiH4 GeH4 2 H2 N2 Cl2 O2 2 在高级脂肪酸 油脂中 不饱和程度越大 熔沸点越 低 例如 熔沸点C17H35COOHC17H33COOH 油酸甘油酯硬脂酸甘油酯 3 烃 卤代烃 醇 醛 羧酸等有机物一般随分子中碳原子数增加 熔沸点 升高 例如 熔沸点C2H6CH4 CH3ClC2H5ClCH3COOHHCOOH 4 有机物同分异构体随支链增多 熔沸点 降低 多 5 相同碳数的有机物 官能团相同时 官能团数目越 熔沸点越高 例如 熔沸点CH3ClCHCl3 甘油1 丙醇 金属晶体 练习1 下列说法中正确的是 A 离子晶体一定含有离子键 分子晶体一定含有共价键B NaCl HCl SiO2的晶体中都不存在单个分子C HCl和乙醇晶体溶于水时克服微粒间作用力的类型相同D HCl和CCl4晶体熔化时克服微粒间作用力的类型相同 D 练习2 据报道 科研人员应用电子计算机模拟出类似C60的物质N60 试推测出该物质不可能具有的性质是 A N60难溶于水B 稳定性 N60 N2C 熔点 N60 N2D 它属于原子晶体 D 1 NaCl晶体 1 钠离子和氯离子的位置 1 钠离子和氯离子位于立方体的顶角上 并交错排列 2 钠离子 体心和棱中点 氯离子 面心和顶点 或者反之 2 每个晶胞含钠离子 氯离子的个数 计算方法 顶点占1 8 棱占1 4 面心占1 2 体心占1 氯离子 钠离子 3 与Na 等距离且最近的Na Cl 各有几个 与Na 等距离且最近的Na 有 12个与Na 等距离且最近的Cl 有 6个 三 常见晶体的微观结构 ABC3 A C B 确定化学式 练习3 钙 钛 氧可形成如图所示的晶胞 则该物质的化学式可表示为 A Ca8TiO12 B Ca4TiO6 C Ca4TiO3 D CaTiO3 D 练习4 某离子晶体晶胞结构如图 表示微粒x 表示微粒y x位于立方体的顶点 y位于立方体的中心 试分析 1 晶体中每个y同时吸引个x 每个x同时吸引个y 该晶体的化学式为 2 晶体中每个x周围与它最接近且距离相等的x共有个 3 晶体中两个x与y的连线所形成的夹角为 109 28 4 8 XY2 12 解析 摩尔体积为 M pcm3 mol一个XY2的体积 V M pNAcm3一个小晶胞含1 2个XY2 体积为 M 2pNAcm3小晶胞边长a M 2pNA 1 3cmXX最近距离L 2 1 2 M 2pNA 1 3cm 4 设该晶体的摩尔质量为Mg mol 晶体的密度为pg cm3 阿伏加德罗常数为NA 则晶体中两个x间的最近距离为cm X Y 2 干冰晶体 1 二氧化碳分子的位置 二氧化碳分子位于 面心和顶点 2 每个晶胞含二氧化碳分子的个数 二氧化碳分子的个数 4个 3 与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有几个 12个 3 金刚石 硅 与石墨 构型 键角 键长 正四面体 空间网状原子晶体 平面正六边形 层状混合晶体 109o28 120o 键长 金刚石 石墨 3 金刚石 硅 与石墨 最小碳环 C C键与C原子的个数比 六元环 不同面 六元环 同面 2 1 3 2 熔点 硬度 金刚石 石墨 金刚石 石墨 3 金刚石 硅 与石墨 练习5 支持固态氨是分子晶体的事实是 A 氮原子不能形成阳离子B 铵离子不能单独存在C 常温下氨是气态物质D 氨极易溶于水 练习6 下列晶体熔化时化学键没有被破坏的是 A 冰醋酸B NaClC 金刚石D SiO2 C A 晶体类型的判断 从组成上判断 仅限于中学范围 金属单质均为金属晶体 有无阴离