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文档简介

离子晶体分子晶体原子晶体课件第1页,课件共71页,创作于2023年2月、晶体类型1、离子晶体2、分子晶体3、原子晶体4、金属晶体第2页,课件共71页,创作于2023年2月1、什么叫晶体?通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体晶体中的微粒按一定的规则排列。晶体的概念第3页,课件共71页,创作于2023年2月2、晶体的基本类型分类依据:构成晶体的粒子种类及粒子间的相互作用。晶体离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体结构—决定—性质作用力越强,晶体的熔沸点越高,晶体的硬度越大。第4页,课件共71页,创作于2023年2月三种典型立方晶体结构简单立方体心立方面心立方第5页,课件共71页,创作于2023年2月一、离子晶体无单个分子存在;NaCl不表示分子式。熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩。水溶液或者熔融状态下均导电。强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类。离子间通过离子键结合而成的晶体。注意第6页,课件共71页,创作于2023年2月Na+Cl-352641

观察Na+和Cl-的位置每个钠离子周围同时吸引着___个氯离子,每个氯离子周围同时吸引着___个钠离子。526413NaCl晶体球棍模型66第7页,课件共71页,创作于2023年2月NaCl的晶体结构:6:6第8页,课件共71页,创作于2023年2月氯化钠的晶格扩展第9页,课件共71页,创作于2023年2月NaCl晶体球棍模型每个Cl-周围与它最近且距离相等的Cl-共有几个?Cl-第10页,课件共71页,创作于2023年2月每个Cl-周围与它最近且距离相等的Cl-共有__个每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+共有__个1212第11页,课件共71页,创作于2023年2月(2)

CsCl晶体Cs+Cl-第12页,课件共71页,创作于2023年2月CsCl的晶体结构:8:8第13页,课件共71页,创作于2023年2月在CsCl晶体中每个Cs+周围同时吸引着个Cl-每个Cl-周围同时吸引着个Cs+8

8

第14页,课件共71页,创作于2023年2月CsCl晶体中的最小立方体Cs+Cl-第15页,课件共71页,创作于2023年2月每个Cs+周围与它最近且距离相等的Cs+共有__个

每个Cl-周围与它最近且距离相等的Cl-

共有__个66Cs+123456第16页,课件共71页,创作于2023年2月为什么NaCl的熔沸点比CsCl高?NaClCsCl熔点℃沸点℃

801

645

1413

1290重点规律:离子晶体熔沸点高低比较:判断NaF,NaCl,NaBr,NaI熔沸点的高低顺序?离子半径越小,所带电荷越多,离子键越强,熔沸点越高,硬度越大。第17页,课件共71页,创作于2023年2月参考下列熔点数据回答:物质NaFNaClNaBrNaI熔点℃995801755651物质NaClKClRbClCsCl熔点℃801776715646

钠的卤化物从NaF到NaI及碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐_______这与__________有关。随__________增大__________减弱,故熔点逐渐_______。

降低离子半径离子半径离子键降低第18页,课件共71页,创作于2023年2月【反馈练习】1.下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是()A.晶体可溶于水B.具有较高的熔点C.水溶液能导电D.熔融状态能导电D第19页,课件共71页,创作于2023年2月

2.在NaCl晶体中与每个Cl-距离相等且最近的几个Na+所围成的空间几何构型为()A.正四面体B.正六面体C.正八面体D.正十二面体

第20页,课件共71页,创作于2023年2月3.晶胞是指晶体中不断重复的结构单元。下图是氯化钠的一个晶胞。提问:一个氯化钠晶胞占有多少个氯离子?占有多少个钠离子?Cl-Na+第21页,课件共71页,创作于2023年2月体心1第22页,课件共71页,创作于2023年2月面心第23页,课件共71页,创作于2023年2月棱第24页,课件共71页,创作于2023年2月顶点第25页,课件共71页,创作于2023年2月位于顶点的微粒,晶胞完全拥有其1/8。位于棱上的微粒,晶胞完全拥有其1/4。位于面心的微粒,晶胞完全拥有其1/2。位于体心的微粒,微粒完全属于该晶胞。晶胞中实际质点数方法小结第26页,课件共71页,创作于2023年2月氯化钠中晶胞中的氯骨架一个氯化钠晶胞中占有Cl-=(12/4+1)=4个第27页,课件共71页,创作于2023年2月氯化钠晶胞中的钠骨架Na+=(8/8+6/2)=4个一个氯化钠晶胞中占有即每个氯化钠晶胞中相当于有4个NaCl。

第28页,课件共71页,创作于2023年2月A:B:C=1:1:3ACB看图写化学式第29页,课件共71页,创作于2023年2月适合下面结构的化学式是A2BC2第30页,课件共71页,创作于2023年2月某晶胞结构如图所示,晶胞中各微粒个数分别为:铜________个钡________个钇________个巩固练习:231第31页,课件共71页,创作于2023年2月2.分子晶体

分子间以分子间作用力相结合的晶体

——分子晶体**构成分子晶体的粒子是分子,粒子间的相互作用是分子间作用力.第32页,课件共71页,创作于2023年2月分子间作用力(范德瓦尔斯力)分子间作用力与化学键的区别:化学键存在于相邻原子之间(即分子之内),而分子间作用力是在“分子之间”。强度:化学键的键能为120~800kJ/mol,而分子间作用力只有2到20kJ/mol。分子间力要比化学键弱得多,不属于化学键.第33页,课件共71页,创作于2023年2月

分子晶体宏观性质①较低的熔沸点②较小的硬度③固态或熔融状态下都不导电④分子晶体的溶解性与溶质与溶剂的分子的极性相关——相似相溶第34页,课件共71页,创作于2023年2月分子间作用力(范德瓦尔斯力)思考:分子间作用力的大小与什么有关?应用:对于四氟化碳、四氯化碳、四溴化碳、四碘化碳,其熔沸点如何变化?第35页,课件共71页,创作于2023年2月物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔点(℃)-90.2-70.45.2120.5物质SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔点(℃)-70.4-49.5-36.2-15.0物质CF4CCl4CBr4CI4熔点(℃)-184-2348.4171物质F2Cl2Br2I2熔点(℃)-219.6-101-7.2113.5第36页,课件共71页,创作于2023年2月第37页,课件共71页,创作于2023年2月第38页,课件共71页,创作于2023年2月组成和结构相似的物质,相对分子量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。影响分子间作用力的因素:解释:有机物中同系物之间熔沸点的变化规律推测:下列物质的沸点变化1.CH4SiH4GeH4SnH42.NH3PH3AsH3SbH33.H2OH2SH2SeH2Te4.HFHClHBrHI第39页,课件共71页,创作于2023年2月H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH4一些氢化物的沸点第40页,课件共71页,创作于2023年2月HFδ+δ-HFδ-δ+HFδ-δ+第41页,课件共71页,创作于2023年2月在HF分子中,由于F原子吸引电子的能力很强,H—F键的极性很强,共用电子对强烈地偏向F原子,亦即H原子的电子云被F原子吸引,使H原子几乎成为“裸露”的质子。这个半径很小、带部分正电荷的H核,与另一个HF分子带部分负电荷的F原子相互吸引。这种静电吸引作用就是氢键。第42页,课件共71页,创作于2023年2月水分子间形成的氢键第43页,课件共71页,创作于2023年2月氢键的基本特征

它比化学键弱而比范德瓦尔斯力强,其键能约在10~40kJ·mol-1。

是一种存在于分子之间也存在于分子内部的作用力。氢键的形成条件表示方法:在形成氢键的两原子间用···表示

★分子中有氢原子和得电子能力强的原子,如:N、O、F;第44页,课件共71页,创作于2023年2月氢键的强度:

★比分子间作用力稍强,但比化学键弱的多

★氢键的存在使物质的熔、沸点相对较高★

结冰时体积膨胀,密度减小,是水的另一反常性质,也可以用氢键来解释.氢键的存在对物质熔沸点的影响:第45页,课件共71页,创作于2023年2月(与CO2分子距离最近的CO2分子共有多少个?)干冰的晶体结构图第46页,课件共71页,创作于2023年2月干冰晶体结构示意图由此可见,每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子。第47页,课件共71页,创作于2023年2月

分子晶体的特点

哪些物质属于分子晶体?有单个分子存在;化学式就是分子式。熔沸点较低,硬度较小。卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、多数共价化合物等。第48页,课件共71页,创作于2023年2月

讨论: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。熔点/oC状态(室温)CO2-56.2气态SiO21723固态结论:SiO2不是分子晶体。那它是什么晶体呢?第49页,课件共71页,创作于2023年2月1.概念:相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体.

**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。三.原子晶体金刚石第50页,课件共71页,创作于2023年2月在原子晶体中,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,所以原子晶体的2.原子晶体的物理特性(1)熔点和沸点高(2)硬度大(3)一般不导电(4)且难溶于一些常见的溶剂3.常见的原子晶体:金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。第51页,课件共71页,创作于2023年2月109º28´金刚石的晶体结构示意图共价键第52页,课件共71页,创作于2023年2月180º109º28´SiO二氧化硅的晶体结构示意图共价键第53页,课件共71页,创作于2023年2月

原子晶体的特点哪些物质属于原子晶体?晶体中无单个分子存在;SiO2是化学式不是分子式,Si和O原子个数比1∶2。熔沸点很高,硬度很大,难溶于一般溶剂。不导电。金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅第54页,课件共71页,创作于2023年2月原子晶体中没有单个分子存在,化学式不能表示分子式,熔沸点很高,硬度很大。原子晶体熔沸点高低与共价键强弱有关:

原子半径越短,共价键键长越短,键能越大,键越强,熔沸点越高。金刚石晶体Si熔点/℃35501410沸点/℃48272355金刚石与晶体SI的熔、沸点比较第55页,课件共71页,创作于2023年2月石墨的晶体结构石墨中C-C夹角为120☉,C-C键长为(0.142nm)1.42×10-10m分子间作用力,层间距3.35×10-10mC-C共价键第56页,课件共71页,创作于2023年2月石墨石墨为什么很软?石墨的熔沸点为什很高?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,硬度小。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,故熔沸点很高。所以,石墨称为混合型晶体。—混合型晶体第57页,课件共71页,创作于2023年2月石墨晶体的层内结构如图所示,每一层由无数个正六边形构成,则平均每一个正六边形所占的碳原子数为_____C-C键的个数_____23第58页,课件共71页,创作于2023年2月已知硼的熔点为2300℃,沸点为2550℃,⑴晶体硼属于晶体。⑵已知晶体中的结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶角,每个顶点有各有一个硼原子。

此基本单元是由个硼原子构成,其中B-B键的键角为,共有个B-B单键。原子

1/5×3×20=1260°1/2×3×20=30第59页,课件共71页,创作于2023年2月知识归纳晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体微粒作用力硬度熔沸点导电性典型实例阴、阳离子分子原子离子键范德瓦尔斯力共价键较大较小很大较高低很高溶于水或熔融态下均导电熔融态不导电不导电NaOH、AgCl、Na2O等HCl、Cl2、CO2、He、P4、S等金刚石、碳化硅、刚玉、晶体硅等结束第60页,课件共71页,创作于2023年2月练习

下列各组物质中,按熔点由低到高排列正确的是()(94年上海高考)(A)O2、H2、Hg(B)CO2、KCl、SiO2(C)Na、K、Rb(D)SiC、NaCl、SO2B

分析:熔沸点比较原子晶体>离子晶体>分子晶体原子晶体、离子晶体、分子晶体分子晶体、离子晶体、原子晶体降低熔点:-183℃-252℃-38.9℃第61页,课件共71页,创作于2023年2月物质熔沸点高低的比较

不同晶型的物质的熔沸点高低顺序一般是:

原子晶体>离子晶体>分子晶体。同一晶型的物质,则晶体内部结构微粒间的作用越强,熔沸点越高。

第62页,课件共71页,创作于2023年2月不同晶体类型熔沸点高低的判断:离子晶体:离子半径越小,所带电荷越多,离子键越强,熔沸点越高。原子晶体:原子半径越小,共价键键能越大,熔沸点越高。Si,SiO2,SiCSiO2>SiC>Si分子晶体:结构相似的分子,分子量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。F2,Cl2,Br2,I2F2<Cl2<Br2<I2重要第63页,课件共71页,创作于2023年2月练习

下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是()(A)SO2和SiO2(B)CO2和H2O(C)NaCl和HCl(D)CCl4和KCl(93全国高考题)SO2B

SiO2CO2H2ONaClHClCCl4KCl共价键分子晶体共价键共价键共价键共价键共价键离子键离子键原子晶体分子晶体分子晶体离子晶体分子晶体分子晶体离子晶体第64页,课件共71页,创作于2023年2月晶体类型的判断从组成上判断(仅限于中学范围):从性质上判断:有无金属离子?(有:则多数为离子晶体)是否属于“四种原子晶体”?以上皆否定,则多数是分子晶体。熔沸点和硬度;(高:原子晶体;较高:离子晶体;低:分子晶体)熔融状态的导电性。(导电:离子晶体)结束第65页,课件共71页,创作于2023年2月选择下列物质,填写下列空白。

A.干冰B.金刚石C.氯化铵

D.氟化钙E.固体碘F.烧碱(1)熔化时不需要破坏化学键的是()(2)熔化时需要断裂共价键的是()(3)熔点最高的是(),熔点最低的是()(4)晶体中存在分子的是()(5)晶体中既有离子键又有共价键的是()AEBBAAECF第66页,课件共71页,创作于2023年2月分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型:A、碳化铝,黄色晶体,熔点2200℃,熔融态不导电;________________B、溴化铝,无色晶体,熔点98℃,熔融态不导电;________________C、五氟化钒,无色晶体,熔点19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中;_______________D、物质A,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电_____________第67页,课件共71页,创作于2023年2月二氧化硅晶体中,每个硅原子周围有_________个氧原子,每个氧原子周围有_________个硅原子,硅氧原子个数比为_________。若去掉二氧化硅晶体中的氧原子,且把硅原子看做碳原子,则所得空间网状结构与金刚石空间网状结构相同,试推测每个硅原子与它周围的4个氧原子所形成的空间结构为_________型;并推算二氧化硅晶体中最小的硅氧原子环上共有_________个原子。

第68页,课件共71页,创作于2023年2月物质熔点℃沸点℃MgOAl

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