晶体的类型.ppt

1、,辛集二中 侯秀兰,沪科版 高三第二章第二节,晶体,几种晶体,自然界中物质的存在状态,物 质 状 态,气态,液态,固态,晶体,非晶体,构成晶体的粒子种类,粒子间的相互作用力,玻璃体,离子晶体,分子晶体,原子晶体,金属晶体,具有规则几何外形和固定熔点的固体,没有固定熔点，加热时逐渐软化，最后变成液体的固体,思考：为什么具有规则的几何外形呢？,晶体规则的几何外形是其内部构成微粒有规则排列的结果。,一.离子晶体,1、NaCl晶体中离子的排列方式,讨论： 氯化钠晶体的结构特点？,NaCl晶体结构示意图,Na+,Cl-,Go to 3D,NaCl的晶体结构解析图,氯化钠是晶体。在氯化钠晶体中，_分子，(

2、填“存在”或“不存在”）存在许多_和_，每个氯离子的周围都有_个钠离子，每个钠离子的周围也有_个氯离子。钠离子和氯离子就是按照这种排列方式向空间各个方向伸展，以_相结合形成氯化钠晶体。钠离子与氯离子个数比_。,小结：,不存在,钠离子,氯离子,6,6,离子键,1:1,CsCl晶体结构示意图,Go to 3D,CsCl晶体结构解析图,Cs+,Cl-,一、离子晶体,1、定义,由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。,2、结构特点,（1）成键粒子：,阴、阳离于,（2）相互作用力：,离子键,常见的离子晶体,强碱、活泼金属氢化物、活泼金属氧化物、活泼金属碳化物、大部分的盐类等。,有无单个分子存在？,无单

3、个分子存在,NaCI不表示分子式。,3.离子晶体物理性质的特点：,（3）熔沸点,（1）硬度和密度,（2）水溶性,一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。,较大,较高，难挥发难压缩。,【讨论】：,影响离子晶体熔、沸点的因素：,一般情况下，离子晶体中阴、阳离子半径越小，电荷数越多，离子键越强，熔沸点越高，硬度越大。,【请思考】：NaF,NaCl,NaBr,NaI晶体其熔沸点的高低顺序？,NaFNaClNaBrNaI,讨论：,你认为氯化钠晶体能导电吗？要使食盐导电需要什么条件？为什么？,（4）导电性,NaCl是电解质，固态时能导电吗？,提问1：,NaCl 晶体虽然由离子构成，但因为离子间存在较强的离子键，

4、离子不能自由移动，所以固态时不能导电。,为什么NaCl在熔融状态或水溶液中能导电？,提问2：,温度升高，离子运动加快，克服了阴阳离子间的引力，产生了能自由移动的阴阳离子，所以熔融状态的NaCl能导电；NaCl溶于水后，受水分子作用，形成能自由移动的水合钠离子和水合氯离子，所以能导电。,结论：,熔融状态或溶于水时能导电，固态时不导电。,思考：干冰晶体中存在哪些微粒？如何结合成晶体的？,干冰晶体结构示意图（点击后自动播放）,CO2 分子,Na+,Cl-,干冰晶体结构分析图,CO2 分子,分子间作用力,共 价键,讨论：,干冰的晶体结构有哪些特点：,（1）在晶体中存在单个分子，化学式就是分子式 （2）

5、分子有规则地排列 （3）分子之间作用力较弱 （4）三态变化时只破坏分子间作用力,小结：,二.分子晶体,1.定义：,分子间通过分子间作用力（范德华力）相结合的晶体 。,2.构成粒子：,分子,3.粒子间作用：,分子间作用力,6.分子晶体的物理性质：,4.气化或熔化时破坏的作用力：,分子间作用力,5.在分子晶体内的原子间的作用力：,共价键,（1）较小的硬度,（2）较低的熔点和沸点,（3）一般不导电，熔融状态也不导电,熔沸点高低判断依据？,分子间作用力和氢键,一般规律?,对于组成与结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，其熔沸点也越高。,典型的分子晶体,（1）大多数非金属单质：,x2,O2

6、,H2,S8,P4,C60等,(2)大多数共价化合物：,所有非金属气态氢化物：,H2O,H2S,NH3,CH4,HX等,几乎所有酸：,H2SO4,HNO3,H3PO4等,大部分非金属氧化物：,CO2,SO2,NO2,P4O6,P4O10等,绝大多数有机物晶体：,乙醇，冰醋酸，蔗糖等,金刚石晶体结构示意图,C原子,正四面体结构单元,10928,共价键,硅晶体结构示意图,Si原子,正四面体结构单元,三.原子晶体,概念：,相邻原子间以共价键相结合面而形成的空间立体网状结构的晶体。,注意：,1.构成原子晶体的粒子是原子。,2.原子晶体间以较强的共价键相结合。,3.整块晶体是一个三维的共价键网状结构，无

7、单个分子，只有化学式。,原子晶体的物理特征：,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，所以原子晶体一般具有：,（1）熔点和沸点高,（2）硬度大,（3）一般不导电,（4）难溶于一般常见溶剂,常见原子晶体：,某些非金属单质：,金刚石（C) 、晶体硅（Si)、硼（B)、锗（Ge)、灰锡（Sn)等。,某些非金属化合物：,碳化硅（SiC)晶体、氮化硼（BN)晶体等,某些氧化物：,二氧化硅（SiO2)晶体等,交流与讨论：,怎样从原子结构的角度解释金刚石、硅、锗熔点和硬度依次下降？,解释：,从碳到锗，核电荷数增多，电子层数增多，原子半径依次增大，C-C键、Si-Si键、Ge-

8、Ge键的键长依次增大，键长越长，共价键越不牢固，根据键的稳定性C-C键Si-Si键Ge-Ge键,而熔化时破坏答的是共价键，所以金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次下降。,结论：,结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高。,二氧化硅晶体结构示意图,Si原子,结构单元,O原子,四.金属晶体,概念：,金属离子和自由电子通过金属键形成的晶体。,构成微粒：,金属离子 自由电子,微粒间作用力：,金属键,讨论：,金属晶体有哪些性质？,物理性质：,a、金属光泽、良好的导电性、导热性、延展性,学生讨论:金属晶体有该性质的原因?,【设疑】,金属单质的熔沸点表现出比较的差异，影响因素有哪些？,【

9、讨论】,跟金属键的强弱有关（金属离子的半径越小，价电子越多，金属键越强）,b、同主族的金属单质，金属键越强，金属的熔沸点越高，硬度越大，密度越大。,同种晶体熔沸点的比较,1.离子晶体,组成相似的 离子晶体,离子电荷数越大,离子半径越小,离子键越强,离子晶体的熔沸点越高,例： NaClKCl MgOCaO,2.分子晶体,结构组成相似的物质，随着相对分子质量的增大，范德华力增大,分子晶体的熔沸点升高,含有氢键的分子晶体的熔沸点，一般高于不含氢键的分子晶体,3.原子晶体,原子半径越小 键长越短 键能越大,共价键越强,原子晶体的熔沸点越高,例如：熔沸点 金刚石SiCSi,4.金属晶体,离子半径越小 价

10、电子数越多,金属键越强,金属晶体的熔沸点越高,例如： NaNaK,离子晶体： 离子化合物,决定于离子键强弱,原子晶体：单质：金刚石、硅 化合物：SiO2、SiC,决定于共价键强弱,金属晶体：常温下除汞以外金属或合金,决定于金属键强弱,分子晶体：稀有气体，H2 、Cl2、O2、N2、磷、硫 HCl、H2O、CO2、H2SO4、 HNO3、有机物等,决定于分子间作用力大小；若有氢键熔沸点会升高,不同晶体熔沸点比较（一般情况下）,熔沸点：原子晶体离子晶体分子晶体,金属晶体熔沸点差别很大,练习：,1、根据下列物质的物理性质，推测它们在固态时可能属于哪类晶体。 （1）NaOH：熔点318.4 ，沸点1390 ，易溶于水，熔融时能导电。 （2）SO2：熔点-72.7 ，沸点-10.08 。 （3）B：熔点2300 ，沸点2550 ，硬度大。 （4）SiC：熔点2327 ，硬度大。,离子晶体,分子晶