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1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第一节第一节晶体的常识晶体的常识(2课时)课时)新课标人教版高中化学选修新课标人教版高中化学选修3第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质学习目标学习目标 晶体的特征、类型晶体的特征、类型 晶体与非晶体的差异晶体与非晶体的差异 晶体形成的途径晶体形成的途径 晶体的特性晶体的特性 晶胞的概念晶胞的概念 晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算雪花晶体雪花晶体食糖晶体食糖晶体明矾晶体明矾晶体食盐晶体食盐晶体一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体 1.概念概念 晶体晶体:具有规则几何外形的固体具有规则几何外形的固体 非晶体非晶体:没有规则几何外形的固体没有规则几何

2、外形的固体 2.分类分类晶体晶体离子型晶体离子型晶体 原子型晶体原子型晶体 分子型晶体分子型晶体 金属型晶体金属型晶体 混合型晶体混合型晶体3.晶体与晶体与非晶体的本质差异非晶体的本质差异 说明说明: (1)晶体自范性的本质晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象里呈现周期性的有序排列的宏观表象. (2)晶体自范性的条件之一晶体自范性的条件之一:生长生长速率速率适当适当.自范性自范性微观结构微观结构晶体晶体有有(能能自发自发呈现多面体外呈现多面体外形形)原子在三维空间里原子在三维空间里呈周期性有序排列呈周期性有序排列非晶体非晶体没有没有(不能自

3、发呈现多面不能自发呈现多面体外形体外形)原子排列相对无序原子排列相对无序4.晶体形成的途径晶体形成的途径 熔融态物质凝固熔融态物质凝固. 气态物质冷却不经液态直接凝固气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华凝华). 溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出.5.晶体的特性晶体的特性 有规则的几何外形有规则的几何外形 有固定的熔沸点有固定的熔沸点 各向异性各向异性(强度、导热性、光学性强度、导热性、光学性质等)质等)二二.晶胞晶胞 1.定义定义:晶体中重复出现的最基本的结构单元晶体中重复出现的最基本的结构单元三种典型立方晶体结构三种典型立方晶体结构2.晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算体心:体心:1面心

4、面心:1/2顶点顶点:1/8棱边棱边:1/4立方晶胞立方晶胞体心:体心:1面心:面心: 1/2棱边:棱边: 1/4顶点:顶点: 1/8小结小结: :晶胞对质点的占有率晶胞对质点的占有率例1 水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到它是由液态水急速冷却到165k时形成的,玻时形成的,玻璃态的水无固态形状,不存在晶体结构,且璃态的水无固态形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是水的叙述正确的是( ) a.水由液态变为玻璃态,体积缩小水由液态变为玻璃态,体积缩小

5、b.水由液态变为玻璃态,体积膨胀水由液态变为玻璃态,体积膨胀 c. 玻璃态是水的一种特殊状态玻璃态是水的一种特殊状态 d. 玻璃态水是分子晶体玻璃态水是分子晶体 d d 石墨晶体的层状结构,石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构层内为平面正六边形结构(如图),试回答下列问题:(如图),试回答下列问题:(1 1)图中平均每个正六边)图中平均每个正六边形占有形占有c c原子数为原子数为_个、个、占有的碳碳键数为占有的碳碳键数为_个。个。碳原子数目与碳碳化学键数碳原子数目与碳碳化学键数目之比为目之比为_._.练习一:练习一:2:32:32 23 3水晶石水晶石平行六平行六面体面体无隙并置无隙并置

6、例2 最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如右图所示,顶角和面心的态团簇分子,如右图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式是碳原子,它的化学式是 。ti14c13 练习二练习二 某物质的晶体中含某物质的晶体中含a、b、c三种元素,其排三种元素,其排列方式如图所示列方式如图所示(其中前后两面心上的其中前后两面心上的b原子原子未能画出未能画出),晶体中,晶体中a、b、c的中原子个数之的中原子个数之比依次为比依次为( ) a.1:3:1 b.2:3:1 c.2:2:1 d.1:3:3

7、 a 同学们再见!第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第二节第二节晶体和原子晶体晶体和原子晶体(2课时)课时)新课标人教版高中化学选修新课标人教版高中化学选修3第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质复习回忆 一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体 1.概念概念 2.分类分类 3.晶体与晶体与非晶体的本质差异非晶体的本质差异 4.晶体形成的途径晶体形成的途径 5.晶体的特性晶体的特性 二、晶胞二、晶胞 . .概念概念 分子分子间以间以分子间作用力分子间作用力(范德华力(范德华力, ,氢键)氢键)相结合的晶体叫分子晶体。相结合的晶体叫分子晶体。 * * *构成分子晶体的粒子是分子,构成分子晶体的

8、粒子是分子, 粒子间的相互作用是分子间作用力粒子间的相互作用是分子间作用力 一分子晶体一分子晶体碘晶体结构 由于分子间作用力很弱由于分子间作用力很弱,所以分子晶体一,所以分子晶体一般具有:般具有:较低的熔点和沸点较低的熔点和沸点较小的硬度。较小的硬度。一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。 (1)(1)非金属氢化物:非金属氢化物: h h2 2o,ho,h2 2s,nhs,nh3 3,ch,ch4 4,hx,hx (2)(2)酸:酸: h h2 2soso4 4,hno,hno3 3,h,h3 3popo4 4 (3)(3)部分非金属单质部分非金属单质: : x

9、x2 2,o,o2 2,h,h2 2, s, s8 8,p,p4 4, c, c6060 (4)(4)部分非金属氧化物部分非金属氧化物: : coco2 2, so, so2 2, no, no2 2, , p p4 4o o6 6, p, p4 4o o1010 (5)(5)大多数有机物:大多数有机物: 乙醇,冰醋酸,蔗糖乙醇,冰醋酸,蔗糖3.3.典型的分子晶体典型的分子晶体4.4.晶体分子结构特征晶体分子结构特征 ()只有范德华力,无分子间氢键分子密()只有范德华力,无分子间氢键分子密堆积(每个分子周围有堆积(每个分子周围有1212个紧邻的分子,如:个紧邻的分子,如:c c6060、干冰、

10、干冰 、i i2 2、o o2 2) ()有分子间氢键不具有分子密堆积特征()有分子间氢键不具有分子密堆积特征(如(如:hf hf 、冰、冰、nhnh3 3 )干冰的晶体结构图氢键具有方向性氢键具有方向性笼装化合物笼装化合物 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。. .概念:概念:相邻相邻原子原子间以间以共价键共价键相结合而形成相结合而形成空间立体网状结构空间立体网状结构的晶体的晶体 * * *构成原子晶体的粒子是原子,原子间以构成原子晶体的粒子是原子,原子间以较强的共价键相结合。较强的共价键相结合。二原子晶体(共价晶体)二原子晶体(共价晶体)对

11、比分子晶体和原子晶体的数据,对比分子晶体和原子晶体的数据,原子晶体有何物理特性?原子晶体有何物理特性? 在原子晶体中,由于原子间以较强的共价在原子晶体中,由于原子间以较强的共价键相结合,而且形成空间立体网状结构,所以键相结合,而且形成空间立体网状结构,所以原子晶体的原子晶体的(1 1)熔点和沸点高)熔点和沸点高(2 2)硬度大)硬度大(3 3)一般不导电)一般不导电(4 4)且难溶于一些常见的溶剂)且难溶于一些常见的溶剂3.3.常见的原子晶体常见的原子晶体 某些非金属单质: 金刚石(c)、晶体硅(si)、 晶体硼(b)、晶体锗(ge)等 某些非金属化合物: 碳化硅(sic)晶体、氮化硼(bn)

12、晶体 某些氧化物: 二氧化硅( sio)晶体、al2o310928 共价键18010928sio共价键解释:结构相似的原子晶体,原子半径越小,解释:结构相似的原子晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体熔点越高键长越短,键能越大,晶体熔点越高金刚石金刚石 碳化硅碳化硅 晶体硅晶体硅交流与研讨交流与研讨1 1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降?和锗的熔点和硬度依次下降?2 2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这。这种说法对吗?为什么?种说法对吗?为什么? 莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准,莫氏硬度是表示矿

13、物硬度的一种标准,18241824年由德国矿物学家莫斯(年由德国矿物学家莫斯(frederich mohsfrederich mohs)首先提出。确定这一标准的方法是,用棱锥形金首先提出。确定这一标准的方法是,用棱锥形金刚石钻针刻划所试矿物的表面而产生划痕,用测刚石钻针刻划所试矿物的表面而产生划痕,用测得的划痕的深度来表示硬度。得的划痕的深度来表示硬度。资料资料 莫氏硬度莫氏硬度 一种结晶形碳,有天然出产的矿物。铁一种结晶形碳,有天然出产的矿物。铁黑色至深钢灰色。质软具滑腻感,可沾污手指黑色至深钢灰色。质软具滑腻感,可沾污手指成灰黑色。有金属光泽。六方晶系,成叶片状、成灰黑色。有金属光泽。六方

14、晶系,成叶片状、鳞片状和致密块状。密度鳞片状和致密块状。密度2.25g/cm32.25g/cm3,化学性质,化学性质不活泼。具有耐腐蚀性,在空气或氧气中强热不活泼。具有耐腐蚀性,在空气或氧气中强热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂,可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂,并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。 知识拓展石墨知识拓展石墨石石墨墨晶晶体体结结构构知识拓展石墨知识拓展石墨石墨 1 1、石墨为什么很软?、石墨为什么很软? 2 2、石墨的熔沸点为什么很高(高于金刚石)?、石墨的熔沸点为什么很高(高于金刚石)?3 3、石墨属于哪类晶体?为什么?、石墨属于哪类晶

15、体?为什么?石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合,石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合,容易滑动,所以石墨很软。容易滑动,所以石墨很软。石墨各层均为平面网状结构,碳原子之间石墨各层均为平面网状结构,碳原子之间存在很强的共价键(大存在很强的共价键(大键)键),故熔沸点,故熔沸点很高。很高。石墨为混合键型晶体石墨为混合键型晶体。同学们再见!同学们再见!第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第三节第三节金属晶体金属晶体(2课时)课时)新课标人教版高中化学选修新课标人教版高中化学选修3第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质金属样品金属样品 一一、金属共同的物理性质金属共同的物理性质容易导电、

16、导热、有延展性、有金属光泽等。容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。金属为什么具有这些共同性质呢金属为什么具有这些共同性质呢? ?二、金属的结构二、金属的结构组成粒子:组成粒子:作用力:作用力:金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子金属离子和自由电子之间的较强作金属离子和自由电子之间的较强作用用 金属键(电子气理论)金属键(电子气理论)金属晶体:金属晶体:通过金属键作用形成的单质晶体通过金属键作用形成的单质晶体金属 键强弱判断:阳离子所带电荷多、半径小金属键强,熔沸点高。【讨论【讨论1 1】 金属为什么易导电金属为什么易导电 ? 在金属晶体中,存在着许多自由电子,这些在金属晶体中,存在着许

17、多自由电子,这些自由电子的运动是没有一定方向的,但在外加电自由电子的运动是没有一定方向的,但在外加电场的条件下场的条件下自由电子自由电子就会就会发生定向运动发生定向运动,因而形,因而形成电流,所以金属容易导电。成电流,所以金属容易导电。晶体类型晶体类型离子晶体离子晶体金属晶体金属晶体 导电时的状态导电时的状态导电粒子导电粒子水溶液或水溶液或熔融状态下熔融状态下晶体状态晶体状态自由移动的离子自由移动的离子自由电子自由电子比较离子晶体、金属晶体导电的区别:比较离子晶体、金属晶体导电的区别:三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系1、金属晶体结构与金属导电性的关系

18、、金属晶体结构与金属导电性的关系【讨论【讨论2 2】金属为什么易导热?金属为什么易导热? 自由电子在运动时经常与金属离子碰撞,自由电子在运动时经常与金属离子碰撞,引起两者能量的交换。当金属某部分受热时,引起两者能量的交换。当金属某部分受热时,那个区域里的自由电子能量增加,运动速度那个区域里的自由电子能量增加,运动速度加快,通过碰撞,把能量传给金属离子。加快,通过碰撞,把能量传给金属离子。 金属容易导热,是由于金属容易导热,是由于自由电子运动时与自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分度低的部分,从而使整块金属达到相同的温,从而使整块

19、金属达到相同的温度。度。2、金属晶体结构与金属导热性的关系、金属晶体结构与金属导热性的关系【讨论【讨论3 3】金属为什么具有较好的延展性?金属为什么具有较好的延展性? 原子晶体受外力作用时,原子间的位移原子晶体受外力作用时,原子间的位移必然导致共价键的断裂,因而难以锻压成型,必然导致共价键的断裂,因而难以锻压成型,无延展性。而金属晶体中由于金属离子与自无延展性。而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性,各原子层由电子间的相互作用没有方向性,各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下,发生形变也作用,因而即使在外

20、力作用下,发生形变也不易断裂。不易断裂。 不同的金属在某些性质方面,如不同的金属在某些性质方面,如密度密度、硬硬度度、熔点熔点等又表现出很大差别。这与金属原等又表现出很大差别。这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式等因素有关。子本身、晶体中原子的排列方式等因素有关。3、金属晶体结构与金属延展性的关系、金属晶体结构与金属延展性的关系金属的延展性自由电子自由电子+金属离子金属离子金属原子金属原子位错位错+ + + + + + +资资料料金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是- 汞汞熔点最高的金属是熔点最高的金属是- 钨钨密度最小的金属是密度最小的金属是- 锂锂密度最大的金属是密度最大的金

21、属是- 锇锇硬度最小的金属是硬度最小的金属是- 铯铯硬度最大的金属是硬度最大的金属是- 铬铬最活泼的金属是最活泼的金属是-铯铯最稳定的金属是最稳定的金属是-金金延性最好的金属是延性最好的金属是- 铂铂展性最好的金属是展性最好的金属是- 金金金属晶体的形成是因为晶体中存在金属晶体的形成是因为晶体中存在 ( )a.a.金属离子间的相互作用金属离子间的相互作用b b金属原子间的相互作用金属原子间的相互作用 c.c.金属离子与自由电子间的相互作用金属离子与自由电子间的相互作用 d.d.金属原子与自由电子间的相互作用金属原子与自由电子间的相互作用 课堂练习一课堂练习一c2 2金属能导电的原因是金属能导电

22、的原因是( )a.a.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱相互作用较弱 b b金属晶体中的自由电子在外加电场作用下金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动可发生定向移动 c c金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动下可发生定向移动 d d金属晶体在外加电场作用下可失去电子金属晶体在外加电场作用下可失去电子 c课堂练习二课堂练习二下列叙述正确的是下列叙述正确的是( )a.a.任何晶体中,若含有阳离子也一定含任何晶体中,若含有阳离子也一定含有阴离子有阴离子b b原子晶体中只含有共价键原子晶体中

23、只含有共价键 c.c.离子晶体中只含有离子键,不含有共离子晶体中只含有离子键,不含有共价键价键 d d分子晶体中只存在分子间作用力,分子晶体中只存在分子间作用力,不含有其他化学键不含有其他化学键 b课堂练习三课堂练习三 为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低,渐降低, 而卤素单质的熔沸点从上到下却升高?而卤素单质的熔沸点从上到下却升高?课堂练习四课堂练习四金属晶体的原子平面堆积模型 金属晶体中的原子可堪称直径相等金属晶体中的原子可堪称直径相等的小球。将等径园球在一平面上排的小球。将等径园球在一平面上排列,有两种排布方式,按(列,有两种排布方式,按(a a)图

24、方)图方式排列,园球周围剩余空隙最小,式排列,园球周围剩余空隙最小,称为密置层;按(称为密置层;按(b b)图方式排列,)图方式排列,剩余的空隙较大,称为非密置层。剩余的空隙较大,称为非密置层。 (a)非密置层(b)密置层 简单立方堆积(简单立方堆积(popo)金属晶体的原子空间堆积模型1金属晶体的堆积方式金属晶体的堆积方式简单立方堆积简单立方堆积 简单立方堆积简单立方堆积 体心立方堆积(体心立方堆积( ia,vb,vib)金属晶体的原子空间堆积模型2金属晶体的堆积方式金属晶体的堆积方式钾型钾型体心立方堆积体心立方堆积配位数:配位数:8空间占有率:空间占有率:68.02% 六方密堆积(六方密堆

25、积(镁型)镁型)金属晶体的原子空间堆积模型3123456六方堆积过程图六方堆积过程图123456123456六方密堆积六方密堆积 面心立方面心立方 (铜型)(铜型)金属晶体的原子空间堆积模型4面心立方紧密堆积堆积的过程面心立方紧密堆积堆积的过程123456123456123456面心立方面心立方 bca六方密堆积六方密堆积金属晶体的四中堆积模型对比同学们再见!第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第四节第四节离子晶离子晶体体(2课时)课时)新课标人教版高中化学选修新课标人教版高中化学选修3第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质明矾晶体冰晶冰晶蔗糖晶体蔗糖晶体(冰糖)(冰糖)胆矾胆矾食盐晶

26、体食盐晶体晶体是通过结晶形成的具有规晶体是通过结晶形成的具有规则几何外形的固体则几何外形的固体. .一一.晶体晶体复习回忆复习回忆 范德瓦耳斯范德瓦耳斯 力力 化学键化学键 共价键共价键 离子键离子键 离子键离子键共价键共价键离子键的形成离子键的形成氯化钠的形成过程布拉格父子测定:正负离子在空间布拉格父子测定:正负离子在空间有规则地周期排列形成的无限结构。有规则地周期排列形成的无限结构。思路:微粒思路:微粒结合力结合力空间线形空间线形面面体体无限无限(是否有单个小分子是否有单个小分子)球棍模型球棍模型na+cl-cl-na+na+na+cl-cl-na+cl-na+na+cl-cl-na+cl

27、-na+cl-na+cl-cl-na+na+na+cl-cl-na+观察与思考:观察与思考: 氯化钠的晶体结构氯化钠的晶体结构1.每个每个na+周围的有周围的有_个个cl-, 每个每个cl-周围有周围有_个个na+ 2.最小的立方体平均含有最小的立方体平均含有 _na+和和_个个cl-观察与思考:观察与思考: 氯化钠的晶体结构氯化钠的晶体结构2.最小的立方体平均含有最小的立方体平均含有 _na+和和_个个cl- 3.氯化钠晶体的晶胞如图,该晶氯化钠晶体的晶胞如图,该晶胞中胞中nana+和和clcl-的个数分别为的个数分别为 ( ( ) a 1 1 、 1 1 b 2 2 、 2 2 c4 4、

28、4 4 d1313、1414 在氯化钠晶体中在氯化钠晶体中, 与一个与一个na+距离距离最小且相等的其它最小且相等的其它na+有有_个个假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同,则这种纳米颗粒的表面微粒相同,则这种纳米颗粒的表面微粒数与总微粒数的比值为数与总微粒数的比值为-.-.巩固与拓展:巩固与拓展:练习练习2:氯化钠晶体中:氯化钠晶体中na+和和cl-的核间的核间距离为距离为a cm, 摩尔质量为摩尔质量为m gmol-1, 密度密度为为 gcm-3 则阿伏加德罗常数的值则阿伏加德罗常数的值na可可表示为表

29、示为 巩固:测知巩固:测知nacl晶体的的密晶体的的密度为度为(gcm-3), 则其晶体中离子则其晶体中离子间的平均距离为:间的平均距离为:。观察与思考:观察与思考:氯化铯中铯离子与氯离子的排列方式氯化铯中铯离子与氯离子的排列方式离子晶体离子晶体: 阴阳离子通过离子键阴阳离子通过离子键结合而成的晶体结合而成的晶体1.离子晶体是否存在分子离子晶体是否存在分子2.化学式表示的意义化学式表示的意义分析与思考:分析与思考:常见离子晶体的熔点常见离子晶体的熔点nacl 808ckcl 772crbcl 717ccscl 645ckbr 734c离子晶体离子晶体 氯化钠氯化钠 氧化钡氧化钡 氧化镁氧化镁m

30、.p.(k)107421963073离子晶体的性质构成微粒构成微粒: 阴、阳离子阴、阳离子相互作用相互作用: 离子键离子键 性质特点性质特点: 熔沸点高熔沸点高, 硬度大硬度大,是电解质是电解质. 思考与讨论:思考与讨论:na+cl-cl-na+na+na+cl-cl-na+cl-na+na+cl-cl-na+cl-na+cl-na+cl-cl-na+na+na+cl-cl-na+当受外力时离子键被破坏当受外力时离子键被破坏判断晶体是否是离子晶体方法:判断晶体是否是离子晶体方法:1.微粒的种类和微粒间的结合方式微粒的种类和微粒间的结合方式. 2.从物质的性质和构成元素的种从物质的性质和构成元素

31、的种类作定性判断类作定性判断. 归纳与小结:归纳与小结:(1)(1)几何因素几何因素-正负离子的半径比正负离子的半径比( (r+/r- )(2)(2)电荷因素电荷因素-正负离子的电荷比正负离子的电荷比cafcaf2 2 晶体中正离子配位数晶体中正离子配位数8, 8,负离子配位数为负离子配位数为 。tiotio2 2晶体中正离子的配位数为晶体中正离子的配位数为6 6,负离子的配位数,负离子的配位数为多少?为多少?(3)(3)键性因素键性因素-离子键的纯粹程度离子键的纯粹程度r+/r-0.2250.4140.4140.7320.7321.00配位数配位数离子晶体中离子的配位数的决定因素离子晶体中离

32、子的配位数的决定因素晶格能晶格能 1.晶格能晶格能:在标准状况下在标准状况下,气态正离子和气态负气态正离子和气态负离子形成离子形成1mol离子晶体所释放的能量离子晶体所释放的能量. 2.影响影响晶格能的因素晶格能的因素: (1)与正负离子电荷成正比与正负离子电荷成正比 (2)与核间距成反比与核间距成反比(与半径成反比与半径成反比) 3.晶格能与离子晶体的物理性质晶格能与离子晶体的物理性质: 晶格能越大晶格能越大,离子晶体越稳定离子晶体越稳定,熔沸点越高、硬熔沸点越高、硬度越大度越大.拓展与迁移拓展与迁移氧化镍(氧化镍(nionio)晶体的结构与)晶体的结构与氯化钠相同,氯化钠相同,nini2+

33、2+和最邻近的和最邻近的o o2-2-的核间距离为的核间距离为a a1010-8-8cmcm,已 知已 知 n i on i o 的 摩 尔 质 量的 摩 尔 质 量74.7g74.7gmolmol-1-1, , 计算计算nionio的密度的密度. 天然的和绝大部分人工制备的天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种晶体都存在各种缺陷,例如在某种nionio晶体中就存在如右图所示的缺陷:晶体中就存在如右图所示的缺陷:一个一个nini2+2+空缺,另有两个空缺,另有两个nini2+2+被两个被两个nini3+3+所取代。其结果晶体仍呈电中性,所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物中

34、但化合物中nini和和o o的比值却发生了变的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为化。某氧化镍样品组成为nini0.970.97o,o,试试计算该晶体中计算该晶体中nini3+3+与与nini2+2+的离子数之的离子数之比。比。同学们再见!第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质单元复习单元复习(2课时)课时)新课标人教版高中化学选修新课标人教版高中化学选修3第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质(1)晶体自范性的本质晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象呈现周期性的有序排列的宏观表象. (2)晶体自范性的条件之一晶体自范性的条件之一:

35、生长生长速率速率适当适当.自范性自范性微观结构微观结构晶体晶体有有(能能自发自发呈现多面体外形呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有原子在三维空间里呈周期性有序排列序排列非晶体非晶体没有没有(不能自发呈现多面体外形不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序原子排列相对无序一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体1.晶体与非晶体的区别晶体与非晶体的区别2.晶体形成的途径晶体形成的途径 熔融态物质凝固熔融态物质凝固. 气态物质冷却不经液态直接凝固气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华凝华). 溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出.3.晶体的特性晶体的特性 有规则的几何外形有规则的几何外形 有固定的熔沸点有固定的

36、熔沸点 物理性质物理性质(强度、导热性、光学性质等)各强度、导热性、光学性质等)各向异性向异性二二. .晶胞晶胞 1.定义定义:晶体中重复出现的最基本的结构单元晶体中重复出现的最基本的结构单元三种典型立方晶体结构三种典型立方晶体结构立方晶胞立方晶胞体心:体心:1面心:面心: 1/2棱边:棱边: 1/4顶点:顶点: 1/8晶胞对质点的占有率晶胞体内的原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞体内的原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞晶胞 石墨晶体的层状结构,石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构层内为平面正六边形结构(如图),试回答下列问题:(如图),试回答下列问题:(1 1)图中平均每个正六边)

37、图中平均每个正六边形占有形占有c c原子数为原子数为_个、个、占有的碳碳键数为占有的碳碳键数为_个。个。碳原子数目与碳碳化学键数碳原子数目与碳碳化学键数目之比为目之比为_._.练习一:练习一:2:32:32 23 3三三.四种晶体的比较四种晶体的比较晶体类型晶体类型 离子晶体离子晶体 原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体 金属晶体金属晶体 晶体粒子晶体粒子 阴、阳离子阴、阳离子 原子原子 分子分子 金属阳离子、自金属阳离子、自由电子由电子 粒子间作粒子间作用力用力 离子键离子键共价键共价键 分子间作用分子间作用力力金属键金属键熔沸点熔沸点 硬度硬度 较高较高 较硬较硬 很高很高 很硬很硬 较低较

38、低 一般较软一般较软 一般较高,少部一般较高,少部分低分低 ,一般较硬,一般较硬,少部分软少部分软 溶解性溶解性 难溶解难溶解相似相溶相似相溶导电情况导电情况 固体不导电,固体不导电,熔化或溶于水熔化或溶于水后导电后导电 不导电不导电(除硅)(除硅) 一般不导电一般不导电 良导体良导体 离子晶体离子晶体 原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体 1.金属氧化物(金属氧化物(k2o、na2o2) 2.强碱(强碱(naoh、koh、 ba(oh )23.绝大多数的盐类绝大多数的盐类 1.金刚石、石墨、晶金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼体硅、晶体硼 2. sic 、 sio2晶体晶体、 bn晶体晶体1.大多数非金属

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