新人教高中化学选修3第三章 晶体结构与性质 第1课时ppt.ppt

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1、 第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质 复习课复习课第一课时第一课时2021/8/8星期日1 结束n人造水晶人造水晶2021/8/8星期日2重铬酸钾重铬酸钾结束2021/8/8星期日3金刚石金刚石结束2021/8/8星期日4水的三态气体分子状态气体分子状态液体分子状态液体分子状态固体分子状态固体分子状态结束2021/8/8星期日5一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体1 1、晶晶体体的的自自范范性性即即晶晶体体能能白白发发地地呈呈现现多多面面体体外外形形的的性性质质。是是晶晶体体中中粒粒子子在在微微观观空空间间里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 2、得得到到

2、晶晶体体一一般般有有三三条条途途径径：(1)(1)熔熔融融态态物物质质凝凝固固；(2)(2)气气态态物物质质冷冷却却不不经经液液态态直直接接凝凝固固(凝华凝华)；(3)(3)溶质从溶液中析出。溶质从溶液中析出。3 3、晶晶体体的的特特点点外外形形和和内内部部质质点点排排列列的的高高度度有有序序性性；各各向向异异性性；晶晶体体的的熔熔点点较较固固定。定。结束2021/8/8星期日6晶体的定义晶体的定义 经过结晶过程而形成经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的具有规则的几何外形的固体叫晶体。具有固的固体叫晶体。具有固定的熔点。定的熔点。结束2021/8/8星期日7晶胞中微粒个数的分配方法：晶胞中

3、微粒个数的分配方法：在一个立方晶胞中在一个立方晶胞中:顶角的一个微粒数为：顶角的一个微粒数为：1/8棱上的一个微粒数为棱上的一个微粒数为：1/4面上的一个微粒数为：面上的一个微粒数为：1/2里面的一个微粒数为：里面的一个微粒数为：1二二.晶胞晶胞结束2021/8/8星期日8三、晶三、晶体体分分类类根据组成晶体的微粒的种类及微粒之间的作用不同而分成四种类型：四种类型：四种类型：四种类型：分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体晶晶体体金属晶体金属晶体2021/8/8星期日91、离子晶体结构特点性质特点？、离子晶体结构特点性质特点？NaCl,CsCl结构特点？结构特点？2、原子晶体结构特点

4、性质特点？金刚石、原子晶体结构特点性质特点？金刚石、二氧化硅、石墨结构特点？二氧化硅、石墨结构特点？3、分子晶体结构特点性质特点？、分子晶体结构特点性质特点？4 4、下列说法是否正确、下列说法是否正确?为什么为什么?分子晶体熔化时分子晶体熔化时,共价键发生断裂共价键发生断裂.分子晶体中分子间作用力越大分子晶体中分子间作用力越大,则该物质则该物质的化学性质越稳定的化学性质越稳定.思思考考2021/8/8星期日10知识归纳：三种晶体类型对比知识归纳：三种晶体类型对比阴、阳离子阴、阳离子非金属原子非金属原子分子分子离子键离子键共价键共价键范德华力范德华力较高较高高高低低较大较大大大小小水溶液及水溶液

5、及熔融时导电熔融时导电一般为非导体一般为非导体但石墨能导电但石墨能导电非导体，在水非导体，在水溶液中可能导电溶液中可能导电食盐、氯化铵食盐、氯化铵氧化钙氧化钙NaOH金刚石、石墨金刚石、石墨二氧化硅、二氧化硅、SiCHe、CO2HCl、H2O蔗糖蔗糖2021/8/8星期日11晶体类型的判断从组成上判断（仅限于中学范围）：从组成上判断（仅限于中学范围）：有无金属离子？有无金属离子？(有：离子晶体有：离子晶体)是否属于是否属于“四种原子晶体四种原子晶体”？以上皆否定，则多数是分子晶体。以上皆否定，则多数是分子晶体。从性质上判断：从性质上判断：熔沸点和硬度；熔沸点和硬度；(高：原子晶体；中：离子高：

6、原子晶体；中：离子晶体；低：分子晶体晶体；低：分子晶体)熔融状态的导电性。熔融状态的导电性。(导电：离子晶体导电：离子晶体)2021/8/8星期日12练习题1.请判断下列物质的晶体类型：请判断下列物质的晶体类型：GeBr4（熔点为熔点为26.3 C)_C3N4(硬度比金刚石大硬度比金刚石大)_P4、S8、C60_汞（汞（Hg水银水银）_碘化钠、醋酸钠碘化钠、醋酸钠_分子晶体分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离子晶体离子晶体2021/8/8星期日13C60分子结构示意图分子结构示意图2021/8/8星期日14练习题2.下列叙述没有错误的是（下列叙述没有错误的是（）A.离子晶

7、体中可能不含金属离子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离子晶体和分子晶体中都可能含有共价键铵盐中含铵根离子铵盐中含铵根离子NH4+一定不含一定不含稀有气体不含稀有气体不含A D例如：例如：NH4Cl、H2O含有含有He不含不含2021/8/8星期日15（一）（一）立方晶胞的结构立方晶胞的结构CO2Na+Cl-Cl-Cs+NaCl晶胞晶胞CsCl晶胞晶胞CO2晶胞晶胞微粒在空间怎样排列呢？微粒在空间怎样排列呢？2021/8/8星期日16三种典型立方晶体结构三种典

8、型立方晶体结构简单立方简单立方体心立方体心立方面心立方面心立方结束2021/8/8星期日17晶格能晶格能1 1、定定义义是是气气态态离离子子形形成成l l摩摩离离子子晶晶体体释释放放的的能能量量，通常取正值。通常取正值。2 2、规规律律：晶晶格格能能越越大大，形形成成的的离离子子晶晶体体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。越稳定，而且熔点越高，硬度越大。2021/8/8星期日181.氯化钠晶体结构示意图氯化钠晶体结构示意图Na+Cl-NaCl2132021/8/8星期日19氯化钠的晶体结构结束2021/8/8星期日20氯化钠的晶格扩展结束2021/8/8星期日212.氯化铯晶体结构示意图氯化铯晶体

9、结构示意图CsClCl-Cs+?2021/8/8星期日22氯化铯的晶体结构结束2021/8/8星期日23晶胞中微粒在空间的排列方式晶胞中微粒在空间的排列方式NaCI4种（分布在顶角、棱上、面心、体心）种（分布在顶角、棱上、面心、体心）CsCl2种（分布在顶角、体心）种（分布在顶角、体心）CO22种（分布在顶角、面心）种（分布在顶角、面心）2021/8/8星期日24各晶胞中的微粒数各晶胞中的微粒数NaCINa+离子的个数离子的个数=1+12=4Cl-离子的个数离子的个数=8 1/8+6 1/2=4CsClCs+1个个Cl-1个个CO2CO2分子分子4个个2021/8/8星期日25练习题练习题2.

10、如如右右下下图图所所示示是是NaCl晶晶胞胞结结构构示示意意图图，请回答：请回答：(1)与某个与某个Na+离子距离子距离最近的离最近的Na+离子共有离子共有个，个，(2)这些这些Na+离子中心离子中心围成的空间几何图形是围成的空间几何图形是_。12十四面体十四面体2021/8/8星期日26与与Na+最近的最近的Na+的个数及围成的几何图形的个数及围成的几何图形2021/8/8星期日27(3)若已知若已知NaCl的摩尔质量为的摩尔质量为Mg/mol晶胞的边长为晶胞的边长为acm，设阿伏加德常数为，设阿伏加德常数为NA，则，则NaCl晶体的密度为晶体的密度为:g/cm3。晶胞法：晶胞法：小立方体法

11、：小立方体法：M(a)3NA12124Ma3NAaa/22021/8/8星期日28干冰晶体结构示意图由此可见，每个二氧化碳分子周围有由此可见，每个二氧化碳分子周围有1212个二氧化碳分子。个二氧化碳分子。结束2021/8/8星期日29二氧化碳分子晶体示意图二氧化碳分子晶体示意图2021/8/8星期日30分子晶体什么叫分子晶体？分子晶体的特点？哪些物质可以形成分子晶体？n有单个分子存在；化学式就是分子式。n熔沸点较低，硬度较小；熔融态不导电。n溶解性：“相似相溶原理”n卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物等。n分子间通过 结合成的晶体。分子间作用力分子间作用

12、力结束2021/8/8星期日31分子间作用力（范德瓦耳斯力）分子间存在作用力的事实：分子间作用力与化学键的区别：n由分子构成的物质，在一定条件下能发由分子构成的物质，在一定条件下能发生三态变化，说明分子间存在作用力。生三态变化，说明分子间存在作用力。n化学键存在于原子之间（即分子之内），而分子间作用力显然是在“分子之间”且与物质状态有关。n强度：化学键的键能为120800kJ/mol，而分子间作用力只有几到几十 kJ/mol。结束2021/8/8星期日32分子间作用力（范德瓦耳斯力）n思考：分子间作用力的大小与什么有关？n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？结束

13、n思考：在一盛有氢气的集气瓶中是否存在分子间作用力？2021/8/8星期日33（1 1）原子晶体内,每个原子结合其它原子的数目与什么有关？（2 2）原子晶体内是否存在分子?（二）原子晶体（二）原子晶体2021/8/8星期日34金刚石的晶体结构结束2021/8/8星期日35金刚石晶体结构模型结束2021/8/8星期日36二氧化硅晶体结构二氧化硅中二氧化硅中SiO键夹角为键夹角为10928，结束2021/8/8星期日37（1 1）原原子子晶晶体体中中每每个个原原子子周周围围所所结结合合的的其其它它原原子子的的数数目目与与该该原原子子的最外层电子数有关。的最外层电子数有关。小结小结（2 2）原子晶体

14、里也不存在单个的）原子晶体里也不存在单个的分子，其化学式表示的是组成原子分子，其化学式表示的是组成原子的最简整数比。的最简整数比。2021/8/8星期日383.右右下下图图是是石石墨墨晶晶体体结结构构的的俯俯视视图图，请请回回答：答：(1)图中平均每个六元图中平均每个六元环含有环含有_个碳原子，个碳原子，含有含有_个个CC键。键。(2)右图七个环的碳原子右图七个环的碳原子数为数为个，其计算式为：个，其计算式为：_。练习题练习题231427或或6+62/3+121/32021/8/8星期日39练习题练习题4.下列化学式能真实表示物质分子组下列化学式能真实表示物质分子组成的是成的是（）A.SiO2

15、B.CO2C.NaClD.P45.下列物质呈固体时肯定是分子晶体下列物质呈固体时肯定是分子晶体的是的是（）A.非金属单质非金属单质B.非金属氧化物非金属氧化物C.含氧酸含氧酸D.金属氧化物金属氧化物BDC2021/8/8星期日40（三）金属晶体（三）金属晶体金金属属键键与与电电子子气气理理论论：金金属属键键为为金金属属原原子子脱脱落落下下来来的的价价电电子子形形成成遍遍布布整整块块晶晶体体的的“电电子子气气”。脱脱落落下来的价电子又称自由电子。下来的价电子又称自由电子。1 1、简单立方堆积：、简单立方堆积：晶胞：一个立方体，晶胞：一个立方体，1 1个原子，如金属钋。个原子，如金属钋。2 2、钾

16、型、钾型晶胞：体心立方，两个原子。如碱金属。晶胞：体心立方，两个原子。如碱金属。3 3、镁型和铜型、镁型和铜型镁镁 型型：按按 ABABABABABABABAB方方 式式 堆堆 积积；铜铜 型型：ABCADCABCABCADCABC方方式式堆堆积积；配配位位数数均均为为1212，空空间间利利用用率率均均为为7474。2021/8/8星期日41金属晶体的四种模型对比：金属晶体的四种模型对比：堆积模型堆积模型 采纳这种堆积的典采纳这种堆积的典型代表型代表空间利用率空间利用率 配位数配位数 简单立方简单立方 Po Po 52 52 6 6 钾型钾型(bcp)(bcp)Na Na、K K、FeFe 6

17、8 68 8 8 镁型镁型(hcp)(hcp)Mg Mg、ZnZn、TiTi 74 74 12 12 铜型铜型(ccp)(ccp)Cu Cu、AgAg、AuAu 74 74 12 122021/8/8星期日42 6.6.不仅与金属的晶体结构有关，而且与金不仅与金属的晶体结构有关，而且与金属原子本身的性质有关的是金属的属原子本身的性质有关的是金属的 A.A.导导电电性性 B.B.导导热热性性 C.C.密密度度 D.D.熔点熔点 练习练习:7.7.某某晶晶体体不不导导电电，在在熔熔融融状状态态下下能能被被电电解解，则该晶体是则该晶体是 A.A.分子晶体分子晶体 B.B.原子晶体原子晶体 C.C.离子晶体离子晶体 D.D.金属晶体金属晶体 2021/8/8星期日43谢谢观赏2021/8/8星期日442021/8/8星期日45