晶體的類(lèi)型與性質(zhì)

1、考綱要求： 了解幾種晶體類(lèi)型（離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體）及其性質(zhì)；,命題趨勢(shì)： 1、化學(xué)鍵類(lèi)型和晶體類(lèi)型的判斷 2、各類(lèi)晶體物理性質(zhì)的比較 3、根據(jù)粒子排列空間推斷化學(xué)式 4、晶體的空間結(jié)構(gòu)及信息遷移式試題,晶體,知識(shí)回顧：,陰、陽(yáng)離子,原子,分子,金屬陽(yáng)離子、自由電子,離子鍵,共價(jià)鍵,分子間作用力,金屬鍵,一、四種晶體類(lèi)型的比較,微粒間的作用,一定有離子鍵，可能有共價(jià)鍵,含有極性鍵或非極性鍵,含共價(jià)鍵或不含任何化學(xué)鍵,金屬鍵,含化學(xué)鍵情況,熔沸點(diǎn),硬度,晶體不導(dǎo)電 （熔融時(shí)導(dǎo)電）,除半導(dǎo)體外不導(dǎo)電,不導(dǎo)電,導(dǎo)電,導(dǎo)電性,較高,高,較低,有的較高、有的較低,硬而脆,大,小,有大有

2、小,一、四種晶體類(lèi)型的比較,思考題：離子晶體熔融時(shí)能導(dǎo)電，熔融時(shí)能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體嗎？,常見(jiàn) 晶體,離子晶體,原子晶體,分子晶體,金屬晶體,金剛石、晶體硅、SiO2、SiC、Si3N4等,金屬單質(zhì)、合金,混合型晶體（過(guò)渡型晶體）：石墨等,例1.下列敘述正確的是（ ） A. 離子晶體中可能不含金屬離子 B. 分子晶體中可能不含離子鍵 C. 分子晶體中一定含有共價(jià)鍵 D. 離子晶體和分子晶體中都可能含有共價(jià)鍵,A D,例2. 請(qǐng)判斷下列物質(zhì)的晶體類(lèi)型： Cs （ 熔點(diǎn)為28.4C ) _ C3N4 ( 硬度比金剛石大 )_ P4 、S8 、C60 _ CH3COONH4 _ 某化合物(熔點(diǎn)

3、為190) _,金屬晶體,原子晶體,分子晶體,離子晶體,分子晶體,如何用實(shí)驗(yàn)的方法證明此化合物的晶體類(lèi)型？,二、晶體類(lèi)型判斷的一般方法,1、根據(jù)組成微粒判斷 2、根據(jù)物理性質(zhì)判斷,例如：硬度、導(dǎo)電性、熔沸點(diǎn)等,例3 ：比較SiC 、晶體硅 、金剛石三者熔點(diǎn)的高低？,金剛石 SiC 晶體硅,三、晶體熔、沸點(diǎn)的比較(一般而言),1、原子晶體：,2、離子晶體：,3、金屬晶體：,思考：離子晶體、金屬晶體的熔沸點(diǎn)如何比較？,思考:晶體熔化的實(shí)質(zhì)是什么？,晶體中微粒間的作用越強(qiáng)，晶體的熔沸點(diǎn)越高,(破壞微粒間的相互作用),共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高,離子鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高,金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高,離子電荷數(shù)越

4、多，離子半徑越小，,金屬陽(yáng)離子電荷數(shù)越多，離子半徑越小，,原子半徑越小，,例4：比較下列各組物質(zhì)熔點(diǎn)的高低？ （1） KCl 、NaCl （2）Na、Al、Mg,CI4 CBr4 CCl4 CF4,(3) CI4 、CCl4 、CBr4、CF4,4、分子晶體：,Al Mg Na,NaCl KCl,試一試：請(qǐng)舉一組符合上述經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的例子？,如果分子間存在氫鍵，由于其作用比分子間作用力強(qiáng),故熔沸點(diǎn)更高。,分子間作用力越大，熔沸點(diǎn)越高;,分子組成與結(jié)構(gòu)相似的,相對(duì)分子質(zhì)量越大，,晶體硅 KCl H2O,例 5：比較下列各組物質(zhì)熔點(diǎn)的高低 （1）H2O 、KCl 、晶體硅,不同類(lèi)型晶體：(通常情況下）

5、,原子晶體 離子晶體 分子晶體,(2) Na 、 Fe、Ar 、Hg,Fe Na Hg Ar,1.（2004上海10）有關(guān)晶體的說(shuō)法正確的是( ) A.晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定 B.原子晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高 C.冰熔化時(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂 D.氯化鈉熔化時(shí)離子鍵未被破壞,2.（2005上海12）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） A、原子晶體中只存在非極性共價(jià)鍵 B、分子晶體的狀態(tài)變化，只需克服分子間作用力 C、金屬晶體通常具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱和良好的延展性 D、離子晶體在熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電,B,A,課堂練習(xí),3.(93全國(guó)化學(xué),4)下列各組物質(zhì)的晶體中,化學(xué)鍵類(lèi)型相同、晶體類(lèi)型也相同的是（

6、） (A)SO2和SiO2 (B)CO2和H2O (C)NaCl和HCl (D)CCl4和KCl,4.（2006四川理綜）下列物質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，所克服的粒子間相互作用屬于同種類(lèi)型的是（ ） A 液溴和苯分別受熱變?yōu)闅怏w B 干冰和氯化銨分別受熱變?yōu)闅怏w C 二氧化硅和鐵分別受熱熔化 D 食鹽和葡萄糖分別溶解在水中,A,B,5.選擇以下物質(zhì)，填寫(xiě)下列空白： 干冰 晶體硅 氟化鈣 鈉 固態(tài)氮 氮化硅（高溫結(jié)構(gòu)陶瓷） 碘 鐵 燒堿 （1）熔化時(shí)不需要破壞化學(xué)鍵的是 ； （2）熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵的是 ； （3）熔點(diǎn)最高的是 ，熔點(diǎn)最低的是 ； （ 4）熔融時(shí)能導(dǎo)電且發(fā)生化學(xué)變化的是 。, , , ,6

7、.據(jù)報(bào)道,科學(xué)家將干冰在一定條件下轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N十分堅(jiān)固的晶體.該晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種新型的耐磨材料。請(qǐng)回答： （1）干冰發(fā)生的變化屬于 變化。 （2）變化過(guò)程中克服粒子間的作用力類(lèi)型 是 。 （3）該晶體的熔點(diǎn)比SiO2晶體的熔點(diǎn) 。,化學(xué),分子間作用力、共價(jià)鍵,高,原子序數(shù),7.右圖中的曲線表示原子序數(shù)小于20的某些元素的原子序數(shù)（按遞增順序排序）與其單質(zhì)沸點(diǎn)的近似關(guān)系，其中A點(diǎn)表示的元素是（ ） A. Si B. Al C. F D. O,C,8.（06江蘇19） (8分)鹵素互化物是指不同鹵素原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成的化合物，XX型鹵素互化物與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近。試回答下列問(wèn)

8、題： （1）下圖是部分鹵素單質(zhì)和XX型鹵素互化物的沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系圖。它們的沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高，其原因是_。 （2）試推測(cè)ICl的沸點(diǎn)所處的最小范圍_。,三、晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較方法(一般而言),同種類(lèi)型：,微粒間的作用越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高,不同類(lèi)型：,原子晶體離子晶體分子晶體,一、四種晶體類(lèi)型的比較,小結(jié)：,二、晶體類(lèi)型判斷的一般方法,根據(jù)構(gòu)成的微粒,根據(jù)物理性質(zhì),四、常見(jiàn)晶體的微觀結(jié)構(gòu),晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算: 均攤法,四、常見(jiàn)晶體的微觀結(jié)構(gòu),（1）NaCl晶體,（1）鈉離子和氯離子的位置：,鈉離子：體心和棱中點(diǎn)；氯離子：面心和頂點(diǎn)，或者反之。,（2）每個(gè)晶胞含鈉離子、

9、氯離子的個(gè)數(shù),計(jì)算方法： 頂點(diǎn)占1/8；棱占1/4；面心占1/2；體心占1,氯離子： 鈉離子：,（3）與Na+等距離且最近的Na+ 、Cl- 各有幾個(gè)？,與Na+等距離且最近的Na+ 有：12個(gè) 與Na+等距離且最近的Cl- 有：6個(gè),（1）銫離子和氯離子的位置：,（2）每個(gè)晶胞含銫離子、氯離子的個(gè)數(shù),（2）CsCl晶體,銫離子：體心 氯離子：頂點(diǎn)；或者反之。,銫離子：1個(gè) ；,（3）與銫離子等距離且最近的氯離子、銫離子各有幾個(gè)？,銫離子：6個(gè),四、常見(jiàn)晶體的微觀結(jié)構(gòu),氯離子：8個(gè)；,氯離子：1個(gè),（3）干冰晶體,（1）二氧化碳分子的位置：,二氧化碳分子位于：體心和棱中點(diǎn)（面心和頂點(diǎn)）,（2）

10、每個(gè)晶胞含二氧化碳分子的個(gè)數(shù),二氧化碳分子的個(gè)數(shù)： 4 個(gè),（3）與每個(gè)二氧化碳分子等距離且最近的二氧化 碳分子有幾個(gè)？,12個(gè),四、常見(jiàn)晶體的微觀結(jié)構(gòu),（4）金剛石（晶體硅）與石墨,石墨,金剛石,晶體,構(gòu)型,鍵角,正四面體、空間網(wǎng)狀原子晶體,平面正六邊形、層狀混合晶體,109 o 28,120 o,（4）金剛石（晶體硅）與石墨,最小碳環(huán),C-C 鍵與C原子的個(gè)數(shù)比,六元環(huán)(不同面),六元環(huán)（同面）,2 ：1,3 ：2,（5）二氧化硅晶體,二氧化硅中SiO鍵夾角為10928 ，,思考： 1、硅原子與跟它相連的4個(gè)氧原子構(gòu)成的空間構(gòu)型是 。 2、Si-O鍵與Si原子的個(gè)數(shù)比為 。 3、最小的環(huán)由

11、 個(gè)原子圍成。,正四面體,4 ：1,12,1 . 右下圖是石墨晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖，請(qǐng)回答： (1) 圖中平均每個(gè)六元 環(huán)含有_個(gè)碳原子， 含有_個(gè)CC鍵。 (2) 右圖七個(gè)環(huán)的碳原子 數(shù)為 個(gè)，其計(jì)算式為： _。,練習(xí)題,2,3,14,例:現(xiàn)有甲、乙、丙三種晶體的晶胞如圖所示： 可推知： 甲晶體中 A與B的個(gè)數(shù)比是_, 乙晶體的化學(xué)式是_,丙晶體的化學(xué)式是_ 丁晶體的化學(xué)式是_,乙,丙,E,F,X,Y,Z,181/8=11,C2D,EF,XY3Z,2、根據(jù)粒子排列空間推斷化學(xué)式,丁,3、2001年報(bào)道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元：鎂原

12、子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子，6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為 （ ）,A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg14B6,B,4、 2001年報(bào)道的硼和鎂形成的納米顆粒，如圖所示的是該納米顆粒：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子，6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該納米顆粒化學(xué)式可表示為( ),A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg14B6,D,5、最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖所示。頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是_。,Ti14C13,C,Ti,團(tuán)簇分子,注意晶胞結(jié)構(gòu)與納米顆粒、分子簇的區(qū)別！,6、氯化鈉晶體中與Na等距離且最近的Cl 有 個(gè)，它們構(gòu)成的是 體。,正八面體,6,7、(05江蘇). 通常人們把拆開(kāi)1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)，化學(xué)反應(yīng)的H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)