第五单元-第5课时-四种晶体u

一、四种晶体对比晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成微粒阳阴离子原子分子金属离子和自由电子微粒间作用力肯定有离子键可能有共价键共价键分子间：范德华力分子内：共价键力金属键是否有分子存在只有气态时，存在单个分子固态、液态时，只有化学式无分子、是巨大网状结构有分子无导电性熔化时或水溶液导电无或差熔化不导电导电熔化时键的变化断开离子键、共价键不一定断断键不断键减弱物质种类大多数盐、强碱、活泼金属氧化物金刚石、Si、SiO2、SiC、B气体、多数非金属单质.酸.多数有机物金属第一页第二页，共27页。二、晶胞的计算方法（均摊法）一个晶胞中各粒子占有顶点的1/8棱中点的1/4面心的1/2体心的1第二页第三页，共27页。物质晶胞粒子数配位数其它特征粒子数NaCl4个Na+,4个Cl-6每个Na+（Cl－）周围与它最接近等距的Na+（Cl－）有12个CsCl1个Cs+,1个Cl-8每个Cs+（Cl－）周围与它最接近等距的Cs+（Cl－）有6个金刚石8个C4最小的环为6元环，每个C原子为12个六元环共有，每个C－C键共有6个六元环，石墨4个C3每个六边形占有2个碳原子石英SiO28个Si，16个O4，2最小环有12个原子干冰CO24个CO212等距相邻有12个CO2分子三、晶体里的粒子数第三页第四页，共27页。ρ=mVn•MV晶胞中粒子数×Ma3×NA==四、晶体密度的计算方法ρ=mVn•MV4×M(NaCl)a3×NA==ρ=mVn•MV1×M(CsCl)a3×NA==NaClCsCla代表晶胞的边长第四页第五页，共27页。五、晶体熔、沸点高低的比较1.不同晶体类型物质的熔、沸点：

原子晶体＞离子晶体＞分子晶体金属晶体熔沸点有高有低2.同种晶体类型的物质（1）原子晶体：

原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，晶体熔沸点越高金刚石＞水晶(SiO2)＞SiC＞晶体硅（2）离子晶体：

阴、阳离子电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，晶体熔、沸点越高

MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl第五页第六页，共27页。（3）分子晶体：①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔、沸点越高②组成和结构不相似的物质，相对分子质量相等时，极性大，则熔、沸点高（如CO＞N2）③有机物同分异构体中，支链越多，熔、沸点越低（如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷）④芳香烃及其衍生物的同分异构体中，熔、沸点规律为：邻位＞间位＞对位⑤组成和结构相似的有机物，一般含碳碳双键多的熔沸点低〔如硬酯酸甘油酯（脂肪）＞油酸甘油酯（油）〕第六页第七页，共27页。（4）金属晶体：

金属原子半径越小，阳离子所带电荷越多，金属键越强，晶体熔、沸点越高

Al＞Mg＞Na＞K第七页第八页，共27页。课前热身第八页第九页，共27页。1.在以下过程中,未发生化学键破坏的是

,仅发生离子键破坏的是

,仅发生共价键破坏的是

,既发生离子键破坏又发生共价键破坏的是

。①碘升华②氯化铵受热分解③烧碱熔化④石英熔化⑤氯化钠溶于水⑥氯化氢溶于水⑦溴溶于四氯化碳⑧氧化钠溶于水①⑦③⑤④⑥②⑧第九页第十页，共27页。2.下列晶体中存在着什么力?(离子键、共价键、分子间作用力、氢键)①硫酸氢钠②乙醇③氪【答案】①离子键和共价键；②共价键、分子间作用力和氢键；③分子间力第十页第十一页，共27页。3.C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，原子间均以单键结合，下列关于C3N4晶体的说法正确的是(

)

A.是分子晶体

B.粒子间通过离子键结合

C.C—N键的键长大于金刚石中C—C键的键长

D.每个C原子与4个N原子连接，每个N原子与3个C原子连接D第十一页第十二页，共27页。能力·思维·方法第十二页第十三页，共27页。【例1】（2001年广东、河南高考题）氮化硅是一种新型耐高温耐磨材料，在工业上有广泛用途，它属于()A．原子晶体

B．分子晶体

C．金属晶体

D．离子晶体A第十三页第十四页，共27页。【解析】耐高温及耐磨，表明它的熔点和硬度都很高，这是原子晶体的特性。【解题回顾】

抓住四种晶体物理性质的特性，可以迅速判断晶体类型。例如AlCl3易升华，液态时不导电，可以断定它不是离子晶体而是分子晶体。第十四页第十五页，共27页。【例2】(全国高考题)关于晶体的下列说法正确的是()A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低【解析】C和D可举出反例:金属中熔点最高的是钨，沸点＞3000℃,比常见的原子晶体石英(1723℃)要高得多;分子晶体单质硫的熔点112.8℃也比金属晶体汞、钠高一些。A第十五页第十六页，共27页。【解题回顾】

熔点沸点判断规律是：(1)异类晶体：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体(2)同类晶体:取决于构成粒子间作用力原子晶体→离子键键能:键长、原子半径分子晶体→分子间力:相对分子质量离子晶体→离子键键能:离子半径、离子电荷(3)分子晶体：①组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间力越大,熔沸点越高。②组成结构相似,相对分子质量相同的物质,分子极性大,分子间力大,熔沸点高。如CO＞N2③烷烃的同分异构体,支链多,熔沸点低。

第十六页第十七页，共27页。【例4】钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图如右图，它的化学式是()A.BaTi8O12

B.BaTi4O6

C.BaTi2O4

D.BaTiO3

DBaTiO第十七页第十八页，共27页。【例3】（全国高考题）下列叙述正确的是()A.同主族金属的原子半径越大熔点越高

B.稀有气体原子序数越大沸点越高

C.分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低

D.同周期元素的原子半径越小越易失去电子BC第十八页第十九页，共27页。【解析】

A选项考查同主族元素单质的递变规律，从上到下，随离子半径的增大，等价的金属阳离子与自由电子之间的静电作用力（金属键）依次减弱，熔点依次降低，错误；B选项稀有气体的单质属分子晶体，且结构相似，其原子序数越大，分子作用力也越大，因而沸点就越高，正确；C选项明显正确；同周期元素的原子半径越小越易得电子，D选项错。【解题回顾】运用所学的元素周期律知识，对每个选项逐一分析，即可选出正确选项。防止把卤素单质F2到I2的熔点变化规律应用到金属中（它们是两种不同的晶体）。注意稀有气体的单质为分子晶体。第十九页第二十页，共27页。延伸·拓展第二十页第二十一页，共27页。【例5】(全国高考题)(1)中学化学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与邻近O2-的核间距离为a×10-8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为74.7g/mol）。

(2)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NiO晶体中就存在如下图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。第二十一页第二十二页，共27页。第二十二页第二十三页，共27页。第二十三页第二十四页，共27页。（2）在1molNi0.97O中有0.97mol的镍离子，这些镍离子的电荷总数为2mol，这与氧离子所带的电荷总数的数值是相等的，设晶体中Ni3+

、Ni2+的物质的量分别为xmol、ymol，依题意有：

3x+2y=2电荷守恒

x+y=0.97原子守恒

x=0.06n(Ni3+)∶n(Ni2+)=6∶91或由(x+y)/(32x+y)=0.97/1也可求得：n(Ni3+)∶n(Ni2+)=6∶91。第二十四页第二十五页，共27页。【解题回顾】

本题命题角度较新颖，实际上难度不大，第（2）题所提供的Ni0.97O信息，实际上是一种“平均化学式”。尽管题给示意图及题目叙述中提到了有“Ni2+”空缺，但“Ni0.97O”的平均化学式与所述的“空缺”无关，它只是遵循着电中性原则，即由于掺杂多带一个电荷的Ni3+代替了部分Ni2+

，才使“NiO”变成了“Ni0.97O”。一题多解：（1）由题意可得氧化镍中有许多由4个Ni2+和4个O2-相邻且占据顶点的小立