晶体的类型与性质

1、考纲要求： 了解几种晶体类型（离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体）及其性质；,命题趋势： 1、化学键类型和晶体类型的判断 2、各类晶体物理性质的比较 3、根据粒子排列空间推断化学式 4、晶体的空间结构及信息迁移式试题,晶体,知识回顾：,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,一、四种晶体类型的比较,微粒间的作用,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,含化学键情况,熔沸点,硬度,晶体不导电 （熔融时导电）,除半导体外不导电,不导电,导电,导电性,较高,高,较低,有的较高、有的较低,硬而脆,大,小,有大有

2、小,一、四种晶体类型的比较,思考题：离子晶体熔融时能导电，熔融时能导电的晶体一定是离子晶体吗？,常见 晶体,离子晶体,原子晶体,分子晶体,金属晶体,金刚石、晶体硅、SiO2、SiC、Si3N4等,金属单质、合金,混合型晶体（过渡型晶体）：石墨等,例1.下列叙述正确的是（ ） A. 离子晶体中可能不含金属离子 B. 分子晶体中可能不含离子键 C. 分子晶体中一定含有共价键 D. 离子晶体和分子晶体中都可能含有共价键,A D,例2. 请判断下列物质的晶体类型： Cs （ 熔点为28.4C ) _ C3N4 ( 硬度比金刚石大 )_ P4 、S8 、C60 _ CH3COONH4 _ 某化合物(熔点

3、为190) _,金属晶体,原子晶体,分子晶体,离子晶体,分子晶体,如何用实验的方法证明此化合物的晶体类型？,二、晶体类型判断的一般方法,1、根据组成微粒判断 2、根据物理性质判断,例如：硬度、导电性、熔沸点等,例3 ：比较SiC 、晶体硅 、金刚石三者熔点的高低？,金刚石 SiC 晶体硅,三、晶体熔、沸点的比较(一般而言),1、原子晶体：,2、离子晶体：,3、金属晶体：,思考：离子晶体、金属晶体的熔沸点如何比较？,思考:晶体熔化的实质是什么？,晶体中微粒间的作用越强，晶体的熔沸点越高,(破坏微粒间的相互作用),共价键越强，熔沸点越高,离子键越强，熔沸点越高,金属键越强，熔沸点越高,离子电荷数越

4、多，离子半径越小，,金属阳离子电荷数越多，离子半径越小，,原子半径越小，,例4：比较下列各组物质熔点的高低？ （1） KCl 、NaCl （2）Na、Al、Mg,CI4 CBr4 CCl4 CF4,(3) CI4 、CCl4 、CBr4、CF4,4、分子晶体：,Al Mg Na,NaCl KCl,试一试：请举一组符合上述经验总结的例子？,如果分子间存在氢键，由于其作用比分子间作用力强,故熔沸点更高。,分子间作用力越大，熔沸点越高;,分子组成与结构相似的,相对分子质量越大，,晶体硅 KCl H2O,例 5：比较下列各组物质熔点的高低 （1）H2O 、KCl 、晶体硅,不同类型晶体：(通常情况下）

5、,原子晶体 离子晶体 分子晶体,(2) Na 、 Fe、Ar 、Hg,Fe Na Hg Ar,1.（2004上海10）有关晶体的说法正确的是( ) A.晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B.原子晶体中共价键越强，熔点越高 C.冰熔化时水分子中共价键发生断裂 D.氯化钠熔化时离子键未被破坏,2.（2005上海12）下列说法错误的是（ ） A、原子晶体中只存在非极性共价键 B、分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力 C、金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性 D、离子晶体在熔化状态下能导电,B,A,课堂练习,3.(93全国化学,4)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（

6、） (A)SO2和SiO2 (B)CO2和H2O (C)NaCl和HCl (D)CCl4和KCl,4.（2006四川理综）下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是（ ） A 液溴和苯分别受热变为气体 B 干冰和氯化铵分别受热变为气体 C 二氧化硅和铁分别受热熔化 D 食盐和葡萄糖分别溶解在水中,A,B,5.选择以下物质，填写下列空白： 干冰 晶体硅 氟化钙 钠 固态氮 氮化硅（高温结构陶瓷） 碘 铁 烧碱 （1）熔化时不需要破坏化学键的是 ； （2）熔化时需要破坏共价键的是 ； （3）熔点最高的是 ，熔点最低的是 ； （ 4）熔融时能导电且发生化学变化的是 。, , , ,6

7、.据报道,科学家将干冰在一定条件下转变为一种十分坚固的晶体.该晶体熔点高、硬度大，是一种新型的耐磨材料。请回答： （1）干冰发生的变化属于 变化。 （2）变化过程中克服粒子间的作用力类型 是 。 （3）该晶体的熔点比SiO2晶体的熔点 。,化学,分子间作用力、共价键,高,原子序数,7.右图中的曲线表示原子序数小于20的某些元素的原子序数（按递增顺序排序）与其单质沸点的近似关系，其中A点表示的元素是（ ） A. Si B. Al C. F D. O,C,8.（06江苏19） (8分)卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问

8、题： （1）下图是部分卤素单质和XX型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是_。 （2）试推测ICl的沸点所处的最小范围_。,三、晶体熔、沸点高低的比较方法(一般而言),同种类型：,微粒间的作用越强，熔沸点越高,不同类型：,原子晶体离子晶体分子晶体,一、四种晶体类型的比较,小结：,二、晶体类型判断的一般方法,根据构成的微粒,根据物理性质,四、常见晶体的微观结构,晶胞中原子个数的计算: 均摊法,四、常见晶体的微观结构,（1）NaCl晶体,（1）钠离子和氯离子的位置：,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、

9、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,（1）铯离子和氯离子的位置：,（2）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数,（2）CsCl晶体,铯离子：体心 氯离子：顶点；或者反之。,铯离子：1个 ；,（3）与铯离子等距离且最近的氯离子、铯离子各有几个？,铯离子：6个,四、常见晶体的微观结构,氯离子：8个；,氯离子：1个,（3）干冰晶体,（1）二氧化碳分子的位置：,二氧化碳分子位于：体心和棱中点（面心和顶点）,（2）

10、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,四、常见晶体的微观结构,（4）金刚石（晶体硅）与石墨,石墨,金刚石,晶体,构型,键角,正四面体、空间网状原子晶体,平面正六边形、层状混合晶体,109 o 28,120 o,（4）金刚石（晶体硅）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,（5）二氧化硅晶体,二氧化硅中SiO键夹角为10928 ，,思考： 1、硅原子与跟它相连的4个氧原子构成的空间构型是 。 2、Si-O键与Si原子的个数比为 。 3、最小的环由

11、 个原子围成。,正四面体,4 ：1,12,1 . 右下图是石墨晶体结构的俯视图，请回答： (1) 图中平均每个六元 环含有_个碳原子， 含有_个CC键。 (2) 右图七个环的碳原子 数为 个，其计算式为： _。,练习题,2,3,14,例:现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞如图所示： 可推知： 甲晶体中 A与B的个数比是_, 乙晶体的化学式是_,丙晶体的化学式是_ 丁晶体的化学式是_,乙,丙,E,F,X,Y,Z,181/8=11,C2D,EF,XY3Z,2、根据粒子排列空间推断化学式,丁,3、2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原

12、子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为 （ ）,A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg14B6,B,4、 2001年报道的硼和镁形成的纳米颗粒，如图所示的是该纳米颗粒：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该纳米颗粒化学式可表示为( ),A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg14B6,D,5、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_。,Ti14C13,C,Ti,团簇分子,注意晶胞结构与纳米颗粒、分子簇的区别！,6、氯化钠晶体中与Na等距离且最近的Cl 有 个，它们构成的是 体。,正八面体,6,7、(05江苏). 通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学