离子晶体分子晶体原子晶体课件.ppt
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1、专题专题1微观结构与物质的多样性微观结构与物质的多样性第三单元第三单元 从微观结构看物质的、多样性从微观结构看物质的、多样性 晶体的类型晶体的类型1 1、什么叫晶体、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晶体中的微粒按一定的规则规则排列排列。晶体的概念晶体的概念2、晶体的基本类型、晶体的基本类型分类依据分类依据:构成晶体的构成晶体的粒子种类粒子种类及粒子间及粒子间 的的相互作用相互作用。晶晶 体体离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体结构结构决定决定性质性质作用力越强,晶体的作用力越强,晶体的熔
2、熔沸点沸点越高,晶体的越高,晶体的硬度硬度越大。越大。三种典型立方晶体结构三种典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一、离子晶体一、离子晶体n无单个分子存在;无单个分子存在;NaCl不表示分子式。不表示分子式。n熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩。熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩。n水溶液或者熔融状态下均导电。水溶液或者熔融状态下均导电。n强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类。强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类。n离子离子间通过间通过离子键离子键结合而成的晶体。结合而成的晶体。注注意意NaNa+ClCl-3 35 52 26 64 41 1 观察观察NaNa+和和Cl
3、Cl-的位置的位置 每个钠离子周围同时吸引着每个钠离子周围同时吸引着_个氯离子,个氯离子,每个氯离子周围同时吸引着每个氯离子周围同时吸引着_个钠离子。个钠离子。5 52 26 64 41 13 3NaCl 晶体球棍模型晶体球棍模型6 66 6NaCl的晶体结构:的晶体结构:6:6氯化钠的晶格扩展NaClNaCl 晶体球棍模型晶体球棍模型每个Cl-周围与它最近且距离相等的Cl-共有几个?ClCl-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(2 2)CsClCsCl 晶体晶体CsCsClClCsCl的晶体结构:的晶体结构:8:8在Cs
4、Cl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 CsClCsCl 晶体中的最小立方体晶体中的最小立方体Cs+Cl-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66CsCs1 12 23 34 45 56 6为什么为什么NaCl的熔沸点比的熔沸点比CsCl高?高?NaClCsCl熔点熔点沸点沸点 801 645 1413 1290重点规律:离子晶体熔沸点高低比较重点规律:离子晶体熔沸点高低比较:判断判断NaNaF F,Na,NaClCl,Na,NaBrBr,Na,NaI I熔沸点的高低顺序?熔沸点的
5、高低顺序?离子半径越小,所带电荷越多,离子键越强,离子半径越小,所带电荷越多,离子键越强,熔沸点越高熔沸点越高,硬度越大硬度越大。参考下列熔点数据回答:物质NaFNaCl NaBr NaI 熔点995801755651物质NaClKClRbClCsCl熔点熔点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_。降低降低离子半径离子半径离子半径离子半径离子键离子键降低降低【反馈练习反馈练习】1 1下下列列性性质质中中,可可以以证证明明某某化化合合物物内内一一定定存存在在离子键的是(离子键的是()A.A.晶体
6、可溶于水晶体可溶于水 B.B.具有较高的熔点具有较高的熔点 C.C.水溶液能导电水溶液能导电 D.D.熔融状态能导电熔融状态能导电D 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 .晶胞是指晶体中不断重复的结构单元。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:下图是氯化钠的一个晶胞。提问:一一 个氯化钠个氯化钠晶胞占有多少个氯离子?占有多少个钠离子?晶胞占有多少个氯离子?占有多少个钠离子?Cl-Na+体心体心1面心面心棱棱顶点顶点n位于顶点的微粒,晶胞完全拥有其位于顶点的微粒
7、,晶胞完全拥有其1/8。n位于棱上的微粒,晶胞完全拥有其位于棱上的微粒,晶胞完全拥有其1/4。n位于面心的微粒,晶胞完全拥有其位于面心的微粒,晶胞完全拥有其1/2。n位于体心的微粒,微粒完全属于该晶胞。位于体心的微粒,微粒完全属于该晶胞。晶胞中实际质点数晶胞中实际质点数方法小结氯化钠中晶胞中的氯化钠中晶胞中的氯氯骨架骨架一个氯化钠晶胞中占有一个氯化钠晶胞中占有ClCl-=(12/4+112/4+1)=4=4个个氯化钠晶胞中的氯化钠晶胞中的钠钠骨架骨架NaNa+=(8/8+6/28/8+6/2)=4=4个个一个氯化钠晶胞中占有一个氯化钠晶胞中占有即每个氯化钠晶胞中相当于有即每个氯化钠晶胞中相当于
8、有4个个NaCl。A:B:C=1:1:3ACB看图写化学式看图写化学式适合下面结构的化学式是适合下面结构的化学式是A2BC2 某某晶胞晶胞结结构如图所示,构如图所示,晶胞中各微粒晶胞中各微粒个数分别为:个数分别为:铜铜_个个 钡钡_个个 钇钇_个个巩固巩固练习练习:2312.分子晶体分子晶体 分子间分子间以分子间作用力分子间作用力相结合的晶体晶体 分子晶体分子晶体*构成分子晶体的粒构成分子晶体的粒子是分子,子是分子,粒子间的相互作用粒子间的相互作用是分子间作用力是分子间作用力 分子间作用力(范德瓦尔斯力)分子间作用力(范德瓦尔斯力)分子间作用力与化学键的分子间作用力与化学键的区别区别:n化学键
9、化学键存在于存在于相邻原子相邻原子之间(即分子之内)之间(即分子之内),而,而分子间作用力分子间作用力是在是在“分子之间分子之间”。n强度:化学键的键能为强度:化学键的键能为120800kJ/mol,而分子间作用力只有而分子间作用力只有2到到20 kJ/mol。分子间力要比化学键分子间力要比化学键弱弱得多得多,不属于化学键不属于化学键.分子晶体宏观性质分子晶体宏观性质较较低低的熔沸点的熔沸点较较小小的硬度的硬度固态或熔融状态下都固态或熔融状态下都不不导电导电分子晶体的溶解性与溶质与溶剂的分分子晶体的溶解性与溶质与溶剂的分子的极性相关子的极性相关 相似相溶相似相溶(与(与COCO2 2分子距离最
10、近的分子距离最近的COCO2 2分子共有多少个分子共有多少个?)干冰的晶体结构图干冰的晶体结构图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。n分子晶体的特点分子晶体的特点 n哪些物质属于分子晶体哪些物质属于分子晶体?有单个分子存在;有单个分子存在;化学式就是分子式。化学式就是分子式。熔沸点较低,硬度较小。熔沸点较低,硬度较小。卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、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。稀有气体、多数共价化合物等。讨论:讨论:CO2和和SiO2的一些物理性质如下表所示,通的一些物理性
11、质如下表所示,通过比较试判断过比较试判断SIO2晶体是否属于分子晶体。晶体是否属于分子晶体。熔点熔点/oC状态(室温)状态(室温)CO2-56.2气态气态SiO21723固态固态 结论:结论:SiO2不是分子晶体。那它是什么晶体不是分子晶体。那它是什么晶体呢?呢?.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,原子间以较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。强的共价键相结合。三三原子晶体原子晶体金金刚刚石石 在原子晶体中,由于原子间以在原子晶体中,由于原子间以较强较强的的共价键共
12、价键相结合,而且形成相结合,而且形成空间立体网状结构空间立体网状结构,所以原子晶体的所以原子晶体的2.2.原子晶体的物理特性原子晶体的物理特性(1)熔点和沸点高)熔点和沸点高(2)硬度大)硬度大(3)一般不导电)一般不导电(4)且难溶于一些常见的溶剂)且难溶于一些常见的溶剂3.常见的原子晶体常见的原子晶体:金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。10928共价键18010928SiO共价键 n原子晶体的特点原子晶体的特点n哪些物质属于原子晶体?哪些物质属于原子晶体?晶体中无单个分子存在;晶体中无单个分子存在;SiO2是是化学式化学式不是不是分子式分子式,Si和和
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