高三化學(xué)離子分子原子晶體

1、第一章節(jié)離子、分子、原子晶體第一節(jié) 離子晶體、分子晶體和原子晶體(一)一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)1.使學(xué)生了解離子晶體、分子晶體和原子晶體的晶體結(jié)構(gòu)模型及其性質(zhì)的一般特點。2.使學(xué)生理解離子晶體、分子晶體和原子晶體的晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系3.使學(xué)生了解分子間作用力對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響4.常識性介紹氫鍵及其物質(zhì)物理性質(zhì)的影響。二、重點難點重點：離子晶體、分子晶體和原子晶體的結(jié)構(gòu)模型；晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系難點：離子晶體、分子晶體和原子晶體的結(jié)構(gòu)模型；氫鍵三、學(xué)習(xí)過程(一)引入新課復(fù)習(xí)提問1.寫出NaCl 、CO2 、H2O 的電子式 。2NaCl晶體是由Na+和Cl通過 形成的晶體。 課題板書 第一節(jié) 離子晶體

2、、分子晶體和分子晶體（有課件）一、離子晶體1、概念：離子間通過離子鍵形成的晶體2、空間結(jié)構(gòu)以NaCl 、CsCl為例來，以媒體為手段，攻克離子晶體空間結(jié)構(gòu)這一難點針對性練習(xí)例1如圖為NaCl晶體結(jié)構(gòu)圖，圖中直線交點處為NaCl晶體中Na+與Cl-所處的位置(不考慮體積的大小)。 (1)請將其代表Na+的用筆涂黑圓點，以完成 NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖。并確定晶體的晶胞，分析其構(gòu)成。 (2)從晶胞中分Na+周圍與它最近時且距離相等的 Na+共有多少個? 解析下圖中心圓甲涂黑為Na+，與之相隔均要涂黑 (1)分析圖為8個小立方體構(gòu)成，為晶體的晶胞， (2)計算在該晶胞中含有Na+的數(shù)目。在晶胞中心有1

3、個Na+外，在棱上共有4個Na+，一個晶胞有6個面，與這6個面相接的其他晶胞還有6個面，共12個面。又因棱上每個Na+又為周圍4個晶胞所共有，所以該晶胞獨占的是12×1/4=3個.該晶胞共有的Na+為4個。 晶胞中含有的Cl-數(shù)：Cl-位于頂點及面心處，每.個平面上有4個頂點與1個面心，而每個頂點上的氯離于又為8個晶胞(本層4個，上層4個)所共有。該晶胞獨占8×1/8=1個。一個晶胞有6個面，每面有一個面心氯離子，又為兩個晶胞共有，所以該晶胞中獨占的Cl-數(shù)為6×1/2=3。不難推出，n(Na+):n(Cl-)=4:4:1:1?；瘜W(xué)式為NaCl. (3)以中心Na

4、+為依據(jù)，畫上或找出三個平面(主個平面互相垂直)。在每個平面上的Na+都與中心 Na+最近且為等距離。 每個平面上又都有4個Na+，所以與Na+最近相鄰且等距的Na+為3×4=12個。 答案(1)含8個小立方體的NaCl晶體示意圖為一個晶胞 (2)在晶胞中Na+與Cl-個數(shù)比為1:1. (3)12個3、離子晶體結(jié)構(gòu)對其性質(zhì)的影響 （1）離子晶體熔、沸點的高低取決于離子鍵的強(qiáng)弱，而離子晶體的穩(wěn)定性又取決于什么?在離子晶體中，構(gòu)成晶體的粒子和構(gòu)成離子鍵的粒子是相同的，即都是陰、陽離子。離子晶體發(fā)生三態(tài)變化，破壞的是離子鍵。也就是離子鍵強(qiáng)弱即決定了晶體熔、沸點的高低，又決定了晶體穩(wěn)定性的強(qiáng)

5、弱。（2）離子晶體中為何不存在單個的小分子?在離子晶體中，陰、陽離子既可以看作是帶電的質(zhì)點，又要以看作是帶電的球體，其中，陽離子總是盡可能的多吸引陰離子、陰離子又總是盡可能多的吸引陰離子(只要空間條件允許的話)這種結(jié)構(gòu)向空間延伸，即晶體多大，分子就有多大，晶體內(nèi)根本不存在單個的小分子，整個晶體就是一個大分子。4、離子晶體的判斷及晶胞折算（1）如何判斷一種晶體是離子晶體 方法一：由組成晶體的晶格質(zhì)點種類分：離子化合物一定為離子晶體。 方法二：由晶體的性質(zhì)來分：根據(jù)導(dǎo)電性：固態(tài)時不導(dǎo)電而熔化或溶解時能導(dǎo)電的一般為離子晶體。 根據(jù)機(jī)械性能：具有較高硬度，且脆的為離子晶體。 （2）什么是晶胞?如何由晶

6、胞來求算晶體的化學(xué)式? 構(gòu)成晶體的結(jié)構(gòu)粒子是按著一定的排列方式所形成的固態(tài)群體。在晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單位叫晶胞。 根據(jù)離子晶體的晶胞，求陰、陽離子個數(shù)比的方法？ 處于頂點上的離子：同時為8個晶胞共有，每個離子有1/8屬于晶胞。 處于棱上的離子：同時為4個晶胞共有，每個離子有1/4屬于晶胞。 處于面上的離子；同時為2個晶胞共有，每個離子有1/2屬于晶胞。 處于體心的離子：則完全屬于該晶胞。學(xué)生練習(xí)題目：在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域中，有一種化合物叫鈣鈦礦，其晶體結(jié)構(gòu)中有代表性的最小單位結(jié)構(gòu)如圖所示試回答： (1)在該晶體中每個鈦離子周圍與它最近且相等距離的鈦離子有多少個? (2)在該晶體中氧、鈣、

7、鈦的粒子個數(shù)化是多少? 解析由圖看出，在每個鈦離于的同層左、右與前后、上下各層中都緊密排列著完全相同的鈦離子，共有晶胞邊長的6個鈦離子。 至于同一晶胞中獨占三元素粒子個數(shù)比，則從每種元素粒子是晶胞中的位置考慮。Ca2+位于立方體的中央為一個晶胞所獨占；鈦離子位于晶胞的頂點上，為相鄰兩層8個晶胞所共有(左右、前后、上中下、左右前后4個而上下中相同重復(fù)共8個)，而每個晶胞獨占有8×1/8=1個。氧離子位于棱上，在同一晶胞中，每個氧離子為同層的4個晶胞所共有，一個晶胞獨占12×1/4=3個。故氧、鈣、鈦的粒子數(shù)之比為 3:1:1 答案6 3:1:15、總結(jié)1離子間通過離子鍵結(jié)合而

8、成的晶體叫離子晶體。構(gòu)成離子晶體的微粒是陽離子和陰離子。離子晶體中，陽離子和陰離子間存在著較強(qiáng)的離子鍵，因此，離子晶體一般硬度較高，密度較大，熔、沸點較高。2一般地講，化學(xué)式與結(jié)構(gòu)相似的離子晶體，陰、陽離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點越高。如：KCI<NaCI<NaF。離子晶體針對性訓(xùn)練一、選擇題 1.下列性質(zhì)中，可以證明某化合物內(nèi)一定存在離子鍵 的是 ( ) A.可溶于水 B.有較高的熔點 C.水溶液能導(dǎo)電 D.熔融狀態(tài)能導(dǎo)電 2.下列物質(zhì)中，含有極性鍵的離子化合是。 A.CaCl2 B.Na202 C.NaOH D.K2S 3.Cs是IA族元素，F(xiàn)是VIIA族元素，估計Cs和

9、F形成 的化合物可能是 A.離子化合物 B.化學(xué)式為CsF2 C. 室溫為固體 D.室溫為氣體 4.某物質(zhì)的晶體中含A、B、C三種元素，其排列方式 如圖所示(其中前后兩面心上的B原子未能畫 出)，晶體中A、B、C的中原子個數(shù)之比依次為 A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3 5.NaF，Nal，MgO均為離子化合物，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，這 三種化合物的熔點高低順序是 ( )物質(zhì)NaFNaIMgO離子電荷數(shù)113 m2.313.182.10 A.>> B.>> C.>> D.>> 6.在NaCl晶體中與每個Na+距離等同且最近的幾

10、個Cl-所圍成的空間幾何構(gòu)型為 ( ) A.正四面體 B.正六面體 C.正八面體 D.正十二面體 7.如圖是氯化銫晶體的晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)，已知晶體中2個最近的Cs+離子核間距為a cm，氯化銫的式量為M，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則氯化銫晶體的密度為 B. C. D. 二、填空題 8.參考下列熔點數(shù)據(jù)回答：物質(zhì)NaFNaCl NaBr NaI 熔點995801755651物質(zhì)NaClKClRbClCsCl熔點801776715646 鈉的鹵化物從NaF到NaI及堿金屬的氯化物從NaCl到CsCl的熔點逐漸_這與_有關(guān)。隨_增大_減小，故熔點_逐漸 。 9.某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，

11、x位于立方體的 頂點，Y位于立方體中心。試分析： (1)晶體中每個Y同時吸引著_個X，每 個x同時吸引著_個Y，該晶體的化學(xué)式 為_ 。 (2)晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等 的X共有_個。 (3)晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角 XYX的度數(shù)為_。 (4)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1，晶體密度為·cm-3，阿伏加德羅常數(shù)為NA則晶體中兩個距離最近的X中心間的距離為_ 。 10.晶體具有規(guī)則的幾何外型、晶體中最基本的重復(fù)單 位稱為晶胞。NaCl晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。已知FexO 晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，x值小于1 測知FexO晶體密度為

12、=5.71 g·cm-3，晶胞邊長為 4.28×10-10 m。 (1)FexO中x值(精確至O.01)為 (2)晶體中的Fe分別為Fe2+、Fe3+，在Fe2+和 Fe3+的總數(shù)中，F(xiàn)e2+所占分?jǐn)?shù)(用小數(shù)表示，精確至0.001)為 _。 (3)此晶體的化學(xué)式為 _。 (4)與某個Fe2+(或Fe3+)距離最近且等距離的O2-圍成的空間幾何形狀是_。 (5)在晶體中，鐵元素間最短距離為_cm 11.有一種藍(lán)色晶體，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe2+和Fe3+分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點，而CN-離子位于立方體的棱上。 (1)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)特點，推出其化學(xué)式(用最簡單整數(shù)表示)_。 (2

13、)此化學(xué)式帶何種電荷?用什么樣的離子(用Mn+表示)與其結(jié)合成中性的化學(xué)式?寫出此電中性的化學(xué)式。 答： (3)指出(2)中添加離子在晶體結(jié)構(gòu)中的什么位置。 答： 12.1986年，瑞士兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種性能良好的金屬氧化物超導(dǎo)體，使超導(dǎo)工作取得突破性進(jìn)展，為此兩位科學(xué)家獲得了1987年的Nobel物理學(xué)獎。其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。 (1)根據(jù)圖示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中Y，Cu，Ba和O原子個數(shù)比，確定其化學(xué)式 (2)根據(jù)(1)所推出的化合物的組成，計算其中Cu原子的平均化合價(該化合物中各元素的化合價為Y+3，Ba+2，Cu+2和Cu+3)試計算化合物中這兩種價態(tài)Cu原子個數(shù)比離子晶體針對性練習(xí)答案一

14、、選擇題 1.D 2.C 3.AC 4.A 5.B 6.C 7.C 二、填空題 8.降低 陰離子半徑由F-到I-逐漸增大離半徑 陰、陽離子相互吸引 降低 9.(1)4 8 XY2(或Y2X) (2)12 (3)109°28'(4) 10.(1)0.92 (2)0.826 (3) (4)正八面體 (5)3.03×10-10 11.(1)FeFe(CN)6- (2)帶一個單位負(fù)電荷，可用Na+，K+，Rb+ (用M+表示)與之結(jié)合MFeFe(CN)6 (3)M+在每隔一個立方體的體心上。 12.(1)YBa2Cu3O7 (2)Cu2+:Cu3+=2:1第一節(jié) 離子晶體、

15、分子晶體和原子晶體(二)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1掌握分子間作用力和氫鍵對物質(zhì)的物理性質(zhì)的影響。2掌握構(gòu)成分子晶體的微粒，分子晶體的物理特性。3了解物質(zhì)的“相似相溶”原理。二、學(xué)習(xí)過程(一)引入新課 復(fù)習(xí)提問1常溫下氟是淡黃綠色的 ；氯是黃綠色的 ；溴是深棕紅色的 ；碘是紫黑色的 。鹵素單質(zhì)常溫下狀態(tài)不同的原因是 。 新授內(nèi)容分子晶體、相似相溶原理一、知識要點（學(xué)生自學(xué)完成） 1.分子間作用力 (1)分子間作用力_；又稱范德華力。分子間作用力存在于_之間。 (2)影響因素：分子的極性組成和結(jié)構(gòu)相似的： 2.分子晶體 (1)定義：_ (2)構(gòu)成微粒_ (3)粒子間的作用力：_ (4)分子晶體一般物質(zhì)類別_

16、(5)分子晶體的物理性質(zhì)_二、要點點撥 1.結(jié)構(gòu)對性質(zhì)的影響：構(gòu)成分子晶體的粒子是分子，分子間以分子間作用力而結(jié)合，而分子之間作用力是一種比較弱的作用。比化學(xué)鍵弱的多。因此造成分子晶體的硬度小，熔、沸點低(與離子晶體相比較)。分子晶體無論是液態(tài)時，還是固態(tài)時，存在的都是分子，不存在可以導(dǎo)電的粒子(陰、陽離子或電子)，故分子晶體熔融或固態(tài)時都不導(dǎo)電，由此性質(zhì)，可判斷晶體為分子晶體。 2.氫鍵：對于HF、H20、NH3熔、沸點反常，原因在于三者都是極性分子(極性很強(qiáng))分子間作用力很大，超出了一般的分子間作用力的范圍(實屬氫鍵)。是介于分子間作用力和化學(xué)鍵之間的一種特殊的分子間作用力，因此，它們的熔

17、、沸點反常。3.空間結(jié)構(gòu)：分子晶體中的分子構(gòu)成晶體時，一般也有自己的規(guī)律，并不象我們所想象的那樣任意排列。不同的物質(zhì)，分子之間的排列方式可能不相同，在中學(xué)，我們只了解干冰中C02分子的排列方式就可以了。由干冰晶體求一個晶胞中C02分子數(shù)目的方法同離子晶體。4.影響分子間作用力的因素：分子的極性 相對分子質(zhì)量的大小。這里所說的分子的極性，一般指極性特別強(qiáng)的，即第二周期的幾種活潑非金屬的氫化物：HF、H20、NH3。其他組成和結(jié)構(gòu)相似物質(zhì)分子間作用力的大小，則要看其相對分子質(zhì)量的大小。 相對分子質(zhì)量大的分子，其中一般存在原子序數(shù)比較大的元素，這些元素的原子體積一般比較大。由于每個分子的電子不斷運動

18、和原子核的不斷振動，經(jīng)常發(fā)生電子云和原子核之間的瞬時相對偏移，從而使原子產(chǎn)生瞬時的極性，并且原子的體積越大，這種相對偏移也越大。因此使分子間產(chǎn)生作用。由于這種現(xiàn)象產(chǎn)生的分子間作用力一般比由于分子本身存在極性產(chǎn)生的作用要弱三、習(xí)題講練（學(xué)生先練，教師再點撥） 例1共價鍵、離子鍵和范德華力是構(gòu)成物質(zhì)粒子間的不同作用方式，下列物質(zhì)中，只含有上述一種作用的是 ( ) A.干冰 B.氯化鈉 C.氫氧化鈉 D.碘 解析干冰是分子晶體，分于內(nèi)存在共價鍵，分子間存在范德華力。NaCl是離子晶體只存在離子鍵。 NaOH是離子晶體，不僅存在離子鍵，還存在HO間共價鍵。 碘也是分子晶體，分子內(nèi)存在共價鍵，分子間存在

19、分子間作用力。故只有B符合題意。 例2在解釋下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與物質(zhì)結(jié)構(gòu)間的因果關(guān)系時，與鍵能無關(guān)的變化規(guī)律是( ) A.HF、HCI、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱 B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次減低 C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸點逐漸升高 D.H2S的熔沸點小于H2O的熔、沸點 解析HF、HCl、HBr、HI熱穩(wěn)定性依次減弱是它們的共價鍵鍵能逐漸減小的原因，與鍵能有關(guān)。NaF、 NaCl、NaBr、NaI的熔點依次減低是它們的離子鍵能隨離子半徑增大逐漸減小的原因。F2、C12、Br2、I2為分子晶體。熔、沸點逐漸降低由分子間作用力決定。H2S與H2O的熔沸點

20、高低由分子間作用力及分子的極性決定。故選C、D。 例3(1)PtCl2(NH3)2成平面立方形結(jié)構(gòu)，它可以形成兩種固體。一種為淡黃色，在水中溶解度較小；另一種為黃綠色，在水中溶解度較大。請在空格內(nèi)分別畫出這兩種固體分子的幾何構(gòu)型圖。 (1) 淡黃色固體 ,分子構(gòu)型 （1） （2） 黃綠色固體,分子構(gòu)型 (2)試解釋：鈉的鹵化物比相應(yīng)的硅的鹵化物熔點高的多 解析分子對稱、無極性、顏色為淡黃色、難溶于水，因為是非極性分子 分子不對稱、有極性、顏色為黃綠色能溶于水、因為分子有極性 (2)鈉的鹵化物比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點高得多，這與晶體的類型有關(guān)。前者是離子晶體而后者為分子晶體，前者靠陰、陽離子相互

21、作用比后者的范德華力大的多。 例4在干冰晶體中每個CO2分子周圍緊鄰的 CO2分子有_個 在晶體中截取一個最小的正方形；使正方形的四個頂點部落到CO2分子的中心，則在這個正方形的平面上有_個C02分子。 解析解答此題要求對干冰的晶體模型十分熟悉。 以右下角C02分子研究對象：與其緊鄰的為 面心上的3個C02分子，而CO2分子被8個這樣的立方體所共有，故有3×8=24。又考慮到面心上的 C02被2個這個的立方體共有，故24/2=12個。 由C02晶體模型分析得出，符合題意的最小正方形即模型的角對角面的一半，不難看出有4個C02分于。 答案12個 4個 四、總結(jié)1分子間通過分子作用力相結(jié)

22、合的晶體叫分子晶體。構(gòu)成分子晶體的微粒是分子。分子晶體中，由于分子間作用力較弱，因此，分子晶體一般硬度較小，熔、沸點較低。2一般來說，對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，分子間作用力隨著相對分子質(zhì)量增加而增大，物質(zhì)的熔點、沸點也升高。例如：F2<Cl2<Br2 <I2 、 CF4<CCl4<CBr4<CCl4、CO2<CS2等。 3組成相似的分子，極性分子的熔、沸點大于非極性分子，如：SO2>CO2 第二講針對性練習(xí)一、選擇題 1.下列物質(zhì)在變化過程中，只需克服分子間作用力的是 ( ) A.食鹽溶解 B.鐵的熔化 C.干冰升華 D.氯化銨的“升華” 2.下

23、列化學(xué)式能真實表示物質(zhì)分子組成的是( ) A.NaOH B.S03 C.CsCl D.NaCl 3.最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新分子，它具有空心的類似足球的結(jié)構(gòu)，分子式為C60，下列說法正確的是 ( ) A.C60是一種新型的化合物 B.C60和石墨都是碳的同素異形體 C.C60中雖然沒有離子鍵，但固體為離子晶體 D.C60相對分子質(zhì)量為720 4.當(dāng)S03晶體熔化或氣化時，下述各項中發(fā)生變化的是 ( ) A.分子內(nèi)化學(xué)鍵 B.分子間距離 C.分子構(gòu)型 D.分子間作用力 5.IA族元素的原子與最外層有7個電子的原子結(jié)合，可以形成 ( ) A.離子晶體 B.分子晶體 C.離子晶體，分子晶體都不可能形成

24、 D.無法確定 6，支持固態(tài)氨是分子晶體的事實是 A.氮原子不能形成陽離子 B.銨離子不能單獨存在 C.常溫下，氨是氣態(tài)物質(zhì) D.氨極易溶于水 7.下列有關(guān)共價化合物的說法：具有較低的熔、沸點 不是電解質(zhì) 固態(tài)時是分子晶體 都是由分子構(gòu)成 液態(tài)時不導(dǎo)電，其中一定正確的是 A. B. C. D. 8.下列分子晶體：HCl HBr HI CO N2 H2熔沸點由高到低的順序是 ( ) A. B. C. D， 9.下列性質(zhì)適合于分子晶體的是 ( ) A.熔點1 070，易溶于水，水溶液導(dǎo)電 C.能溶于CS2、熔點112.8 ，沸點444.63二、填空題 10.有兩組關(guān)于物質(zhì)熔點的數(shù)據(jù)分析以上數(shù)據(jù)，回

25、答：I組物質(zhì)NaClKClRbCl CsCl 熔點II組物質(zhì)SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點 (1)有什么規(guī)律可循_ (2)造成這些規(guī)律的主要原因是 _11.已知白磷是由P4分子形成的分子 晶體，每個P4分子是正四面體結(jié) 構(gòu)。分子中的四個磷原子位于正 四面體的四個頂點。則P4分子中 共有_個PP鍵。 12.磷在空氣中充分燃燒后生成結(jié)構(gòu)如圖所示的分子。圖中圓圈表示原子、實線表示化學(xué)鍵。試回答：(1)請從圖中找出磷原子，并在圖上將其涂黑。(2)形成化合物的化學(xué)式為 _。(3)分子內(nèi)的磷原子排列成_形。(4)每個磷原子處于_中心。(5)在用實線表示的化學(xué)鍵中，兩原子間單線表示 的是 _極

26、(填寫非極性鍵或極性鍵)。 13. 1996年諾貝化學(xué)獎授予對發(fā)現(xiàn)C60有重大貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家.C60分子是形如球狀的多面體(如圖),該結(jié)構(gòu)的建立基于以下考慮:C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學(xué)鍵;C60分子只含有五邊形和六邊形;多面體的頂點數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系,遵循歐拉定理:據(jù)上所述,可推知C60分子有12個五邊形和20個六邊形,C60分子所含的雙鍵數(shù)為30.請回答下列問題:(1)固體C60與金剛石相比較,熔點較高者應(yīng)是_,理由是:_.(2)試估計C60跟F2在一定條件下,能否發(fā)生反應(yīng)生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_,并簡述其理由：_.(3)通過計算,確定C60

27、分子所含單鍵數(shù).C60分子所含單鍵數(shù)為_.(4)C70分子也已制得,它的分子結(jié)構(gòu)模型可以與C60同樣考慮而推知.通過計算確定C70分子中五邊形和六邊形的數(shù)目. C70分子中所含五邊形數(shù)為_,六邊形數(shù)為_.第2課時練習(xí)答案 一、選擇題 1.A 2.B 3.BD 4.BD 5.AB 6.C 7.D 8.C 9.BC 二、填空題 10.(1)I組：隨離子健的減弱，熔點降低 組：隨分子量的增大，熔點升高。 (2)原理：工組為離子晶體 組為分子晶體。 11. 6個 12.（1）(2)P4010 (3)正四面體 (4)由原予排列成的正四面體 (5)極性 13.解答(1)金剛石金剛石屬原子晶體,而固體C60

28、不是,故金剛石熔點較高.(答出“金剛石屬原子晶體”即給分)(2)可能因C60分子含30個雙鍵,與極活潑的F2發(fā)生加成反應(yīng)即可生成C60F60(只要指出"C60含30個雙鍵"即給分,但答“因C60含有雙鍵”不給分)（3）依題意C60分子形成的化學(xué)鍵 ：也可由歐拉定理計算鍵數(shù)(即棱邊數(shù)):60+(12+20)-2=90C60分子中單鍵為:90-30=60(1分) (4)設(shè)C70分子中五邊形數(shù)為x,六邊形數(shù)為y.依題意可得方程組:解得:五邊形數(shù)x=12,六邊形數(shù)y=25第一節(jié) 離子晶體、分子晶體和原子晶體(三)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1掌握相鄰原子間通過共價鍵結(jié)合而成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體屬于原

29、子晶體。2以金剛石為例，了解原子晶體的物理性質(zhì)（熔、沸點，導(dǎo)電性和溶解性）二、學(xué)習(xí)過程復(fù)習(xí)提問（一）基本知識點（學(xué)生自學(xué)完成） 1.原子晶體：相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 2.構(gòu)成粒子：_；。 3.粒子間的作用_， 4.原子晶體的物理性質(zhì) (1)熔、沸點_，硬度_ (2) _一般的溶劑。 (3)_導(dǎo)電。 原子晶體具備以上物理性質(zhì)的原因_ 原子晶體的化學(xué)式是否可以代表其分子式_ 原因_。 5.常見的原子晶體有_等。 6.判斷晶體類型的依據(jù) (1)看構(gòu)成晶體的微粒種類及微粒間的相互作用。對分子晶體,構(gòu)成晶體的微粒是_，微粒間的相互作用是_；對于離子晶體，構(gòu)成晶體的是微粒是_

30、，微粒間的相互作_鍵。對于原子晶體，構(gòu)成晶體的微粒是_，微粒間的相互作用是_鍵。 (2)看物質(zhì)的物理性質(zhì)(如：熔、沸點或硬度)。 一般情況下，不同類晶體熔點高低順序是 _晶體>_晶體>_晶體。原子晶體、離子晶體比分子晶體的熔、沸點高得多（二）重點點撥 1.晶體 晶體是指具有規(guī)則幾何外形的固體。其結(jié)構(gòu)特征是其內(nèi)的原子或分子在主維空間的排布具有特定的周期性，即隔一定距離重復(fù)出現(xiàn)。重復(fù)的單位可以是單個原子或分子，也可以是多個分子或原子團(tuán)。重復(fù)的單位必須具備3個條件，化學(xué)組成相同，空間結(jié)構(gòu)(包括化學(xué)鍵)相同，化學(xué)環(huán)境和空間環(huán)境相同。 2.晶胞的概念 在晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的基本的重復(fù)單位稱

31、為晶胞。晶胞在三維空間無限地重復(fù)就產(chǎn)生了宏觀的晶體?？梢哉f，晶體的性質(zhì)是由晶胞的大小，形狀和質(zhì)點的種類(分子、原子或離子)以及它們之間的作用力所決定的。 3.納米材料 我們平時所見到的材料，絕大多數(shù)是固體物質(zhì)，它的顆粒一般在微米級，一個顆粒包含著無數(shù)個原子和分子，這時候，材料所顯示的是大量分子所顯示的宏觀性質(zhì)。當(dāng)人們用特殊的方法把顆粒加工到納米級大小，這時的材料則被稱之為納米材料，一個納米級顆粒所含的分子數(shù)則大為減少。奇怪的是，納米材料具有奇特的光、電、熱、力和化學(xué)特性，和微米級材料的性質(zhì)迥然不同。 納米材料的粒子是超細(xì)微的，粒子數(shù)多、表面積大，而且處于粒子界面上的原子比例甚高，一般可達(dá)總數(shù)的

32、一半左右。這就使納米材料具有不尋常的表面效應(yīng)，界面效應(yīng)等。因此而呈現(xiàn)出一系列獨特的性質(zhì)。 納米顆粒和晶胞是兩個完全不同的概念：晶胞是晶體中最小的重復(fù)單元，這種重復(fù)單元向空間延伸，構(gòu)成晶體，而納米顆粒本身就是一個分子，納米材料在結(jié)構(gòu)上與分子晶體有相似的地方，但并不相同。 納米材料并不是新的物質(zhì)，只不過是將傳統(tǒng)材料的顆粒進(jìn)一步超細(xì)微化，這樣對物質(zhì)的物理性質(zhì)的改變十分巨大，使之具備了一些傳統(tǒng)材料所無法具備的性質(zhì)。為什么與傳統(tǒng)材料相比，納米材料的性質(zhì)改變?nèi)绱司薮?，科學(xué)界目前還無法做出最終解釋。（三）講練（先練后講） 例1下列的晶體中，化學(xué)鍵種類相同，晶體類型也相同的是 ( ) A.SO2與Si02 B

33、.C02與H20 C.NaCl與HCl D.CCl4與KCl 解析抓住晶體粒子的化學(xué)鍵去判斷晶體類型這一關(guān)鍵進(jìn)行對比。如S02與Si02都是共價化合物，但是，晶體內(nèi)的作用力是分子間作用力，S02為分子晶體，而Si02中硅與氧以共價鍵結(jié)合形成網(wǎng)狀的原子晶體。 答案B 例2碳化硅SiC的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三種晶體金剛石 晶體硅 碳化硅中，它們的熔點從高到低的順序是 ( ) A. B. C. D. 解析C與Si同為IVA族元素，它們的相似性表現(xiàn)在金剛石是原子晶體，硅晶體，碳化硅也是原子晶體。從碳到硅原子半徑逐漸增大，形成共價鍵的鍵能逐漸減弱。可推斷

34、碳化硅應(yīng)在Si與C之間。三種原子晶體，空間結(jié)構(gòu)相似，熔點決定于它們的鍵長與鍵能，故熔點從高到低分別是金剛石碳化硅、晶體硅。 答案A 例3下列晶體分類中正確的一組是 ( ) 離子晶體原子晶體分子晶體ANaOHArSO2 BH2SO4 石墨SCCH3COONa 水晶DBa(OH)2金剛石玻璃解析從晶體中結(jié)構(gòu)粒子的性質(zhì)去判斷晶體的類型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通過離子鍵相互結(jié)合的離子晶體，純H2S04，無H+，系分子晶體。Ar是氣體，分子間以范德華力相互結(jié)合為分子晶體，石墨是過渡型或混合型晶體，水晶Si02與金剛石是典型原子晶體。硫的化學(xué)式以1個S表示，實際上是S8，氣體時為S

35、2，是以范德華力結(jié)合的分子晶體。 玻璃無一定的熔點，加熱時逐漸軟化，為非晶體，是無定形物質(zhì)。 答案C 例4單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)金剛石晶體硅晶體硼熔點>382316832573沸點510026282823硬度107.09.5 晶體硼的晶體類型屬于_晶體，理由是_。 已知晶體硼結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，其中有20個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點，每個項點上各有1個B原子。通過視察圖形及推算，此晶體體結(jié)構(gòu)單元由_個硼原子構(gòu)成。其中BB鍵的鍵角為_。 解析原子，理由：晶體的熔、沸點和硬度都介于晶體Si和金剛石之間，而金剛石和晶體Si均為原予晶體，B與C相鄰與Si處于對

36、角線處，亦為原于晶體。 每個三角形的頂點被5個三角形所共有，所以，此頂點完全屬于一個三角形的只占到1/5，每個三角形中有3個這樣的點，且晶體B中有20個這樣的角形，因此，晶體B中這樣的頂點(B原子)有3/5×20=12個。 又因晶體B中的三角形面為正三角形，所以鍵角為60°（四）總結(jié)1相鄰原子間通過共價鍵結(jié)合而成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體屬于離子晶體。2構(gòu)成原子晶體的微粒是原子。原子間以較強(qiáng)共價鍵相結(jié)合，而且形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。鍵能大。原子晶體的熔點和沸點高。 3同種晶體:若同為原子晶體，成鍵的原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體熔點越高：如金剛石>SiC>Si。 第3

37、課時針對性訓(xùn)練（原子晶體）一、選擇題 1.下列晶體中不屬于原子晶體的是 ( ) A.干冰 B.金剛砂 C.金剛石 D.水晶 2.在金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，含有共價鍵形成的碳原子 環(huán)，其中最小的環(huán)上，碳原子數(shù)是 ( ) A.2個 B.3個 C.4個 D.6個 3，下列各物質(zhì)中，按熔點由低到高排列正確的是( ) A.02、I2、Hg B.C02、KCl、Si02 C.Na、K、Rb D.SiC、NaCl、S02 4.下列各晶體申琪中任御一個原子都被相鄰的4個原子所包圍；似共價鍵潞戒正四面體結(jié)構(gòu)，并向空間伸展虞網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的是 ( ) A.甲烷 B.石墨 C.晶體硅 D.水晶5.在x mol石英晶體中，含有

38、Si-O鍵數(shù)是 ( ) A.x mol B.2x mo C.3 x mol D.4x mol 6.固體熔化時，必須破壞非極性共價鍵的是 ( ) A.冰 B.晶體硅 C.溴 D.二氧化硅 7.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)；每一個碳原于都跟其他3個碳原子相結(jié)合，如圖是其晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖，則圖中7個六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是( ) A.10個 B.18個 C.24個 D.14個二、填空題 8.石英晶體的平面示意圖如圖所示，實際上是立體網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)，其中硅，氧原子個數(shù)比為_9.SiO44-離子結(jié)構(gòu)用周表示，在二聚 硅酸根離子Si2O76-中只有硅氧鍵，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)是_ 10.氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它

39、的硬度大、熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1 300反應(yīng)獲得。 (1)氮化硅晶體屬于_晶體。 (2)已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間以單鍵相連，且N原子和N原子，Si原子和S原子不直接相連，同時每個原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。請寫出氮化硅的化學(xué)式_ (3)現(xiàn)用SiCl4和凡在H，氣氛保護(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ 11.短周期元素K、Y、Z在周期表中位置關(guān)系如圖：XYZ (1)x元素的單質(zhì)分子式是_，若x核內(nèi)中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)相等，x單質(zhì)的摩爾質(zhì)量為_，單質(zhì)是_晶體。 (2)自然界中存在一種含Y的天然礦物名稱是：電子式為_，屬于_晶體。 (4)z

40、單質(zhì)的晶體類型屬于_，Z的氫化物和最高價氧化物的濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ 12.有A、B、C三種晶體，分別由C、H、Na、Cl四種元素中的一種或幾種形成，對這三種晶體進(jìn)行實驗，結(jié)果如下圖所示 (1)晶體的化學(xué)式分別為：A_ B_ C_ (2)晶體的類型分別為：A_ B_C_ (3)晶體中粒子間的作用分別為：A _ B_ C_第3課時練習(xí)答案 一、選擇題1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D二、填空題8.12 9. 10.(1)原子 (2)S3N4 (3)3SiCl4+2N2+6H Si3N4+12HCl 11.(1)He 4g·mol-1 分于 (2)螢石 (3)分

41、子晶體 H2S+H2S04(濃)=S+ S02+2H20 12.(1)A NaCl B C C HCl (2)A 離子晶體 B 原于晶體 C 分子晶體 (3)A 離子鍵 B共價鍵 C 分子間作用力第二節(jié) 金屬晶體 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1使學(xué)生了解金屬晶體的模型及性質(zhì)的一般特點。2使學(xué)生理解金屬晶體的類型與性質(zhì)的關(guān)系。3較為系統(tǒng)地掌握化學(xué)鍵和晶體的幾種類型及其特點。二、學(xué)習(xí)重點：金屬晶體的模型；晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系。三、學(xué)習(xí)難點：金屬晶體結(jié)構(gòu)模型。 四、學(xué)習(xí)過程 投影選一位同學(xué)的家庭作業(yè)(以表格形式比較離子晶體、原子晶體和分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系)。要求全體同學(xué)對照分析各自作業(yè)，在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行必要的

42、修正和補(bǔ)充。然后投影一張正確的表格。 表一：離子晶體、分子晶體、原子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的比較晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成晶體粒子陰、陽離子分子原子粒子間的作用力離子鍵分子間作用力共價鍵性質(zhì)硬度較大較小較大溶、沸點較高較低很大導(dǎo)電固體不導(dǎo)電，溶化或溶于水后導(dǎo)電固態(tài)和熔融狀態(tài)都不導(dǎo)電不導(dǎo)電溶解性有些易溶于等極性溶劑相似相溶難溶于常見溶劑 展示金屬實物展示的金屬實物有金屬導(dǎo)線(銅或鋁)、鐵絲、鍍銅金屬片等，并將鐵絲隨意彎曲，引導(dǎo)觀察銅的金屬光澤。敘述應(yīng)用部分包括電工架設(shè)金屬高壓電線，家用鐵鍋炒菜，鍛壓機(jī)把鋼錠壓成鋼板等。教師誘導(dǎo)從上述金屬的應(yīng)用來看，金屬有哪些共同的物理性質(zhì)呢? 學(xué)生分組

43、討論請一位同學(xué)歸納，其他同學(xué)補(bǔ)充。 板書 一、金屬共同的物理性質(zhì) 容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。 教師誘啟前面我們知道離子晶體、分子晶體、原子晶體有著不同的物理性質(zhì)特點，且分別由它們的晶體結(jié)構(gòu)所決定，那么金屬的這些共同性質(zhì)是否也是由金屬的結(jié)構(gòu)所決定呢? 板書 第二節(jié) 金屬晶體 flash動畫 點擊“金屬晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)”條目， 讓學(xué)生看金屬晶體內(nèi)容組成微粒內(nèi)容為，然后再聽畫外音兼字幕。再點擊 “金屬晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)”內(nèi)部畫面左上角“內(nèi)部結(jié)構(gòu)”條目，讓學(xué)生看幾種常見金屬晶體空間構(gòu)型。硬球一個一個地堆積給同學(xué)觀察，成形后再旋轉(zhuǎn)讓同學(xué)從不同角度進(jìn)行觀察，且拆散、堆積給學(xué)生分析。 畫外音兼有字幕金屬

44、(除汞外)在常溫下一般都是固體。通過X射線進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在金屬中，金屬原子好像許多硬球一層層緊密地堆積著，每一個金屬原子周圍有許多相同的金屬原子圍繞著， 設(shè)疑金屬中堆積的就是中性原子嗎? 閱讀并討論金屬中由于金屬原子的外層電子比較少，金屬原子容易失去外層電子變成金屬離子，在金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，實際上按一定規(guī)律緊密堆積的是帶正電荷的金屬陽離子。 教師誘啟同樣的帶正電荷的金屬陽離子本應(yīng)相互排斥，為何還可以緊密地堆積在一起呢? 提示設(shè)疑電子到哪里去了呢? 討論學(xué)生分組討論，教師引導(dǎo)分析：要使帶正電荷的金屬陽離子按一定規(guī)律緊密堆積，除非金屬原子釋出的電子在各金屬離子間自由地運動，這樣依靠金屬陽離子與帶負(fù)電

45、荷的自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用使金屬離子緊密地堆積在一起。 板書 二、金屬晶體結(jié)構(gòu) 金屬晶體：通過金屬離子與自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的單質(zhì)晶體。 教師設(shè)問構(gòu)成金屬晶體的粒子有哪些? 學(xué)生歸納金屬晶體由金屬離子和自由電子構(gòu)成。 引言金屬晶體的結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)有哪些內(nèi)在聯(lián)系呢? 板書 三、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系 1金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)電性的關(guān)系 演示多媒體動畫3畫面內(nèi)容：金屬晶體中的自由電子在沒有外加電場存在時是自由移動的，在外加電場作用下，自由電子則發(fā)生定向移動而形成電流。 畫外音兼有字幕在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由電子的運動是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下自由電子

46、就會發(fā)生定向運動，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。表二 晶體類型離子晶體金屬晶體導(dǎo)電時的狀態(tài)導(dǎo)電粒子 分析對比讓學(xué)生充分討論、對比，并讓一位同學(xué)歸納填寫，然后教師點評上述表格， 板書2金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的導(dǎo)熱性的關(guān)系 教師誘啟導(dǎo)熱是能量傳遞的一種形式，它必然是物質(zhì)運動的結(jié)果，那么金屬晶體導(dǎo)熱過程中金屬離子和自由電子擔(dān)當(dāng)什么角色? 學(xué)生閱讀教材中有關(guān)內(nèi)容。 分組討論金屬晶體導(dǎo)熱過程中粒子運動情況如何? 這些粒子通過什么方式傳遞熱量? 熱量傳遞方向及最后整個金屬晶體溫度高低情況怎樣? 學(xué)生匯報選一位學(xué)生匯報學(xué)生討論結(jié)果，其他學(xué)生補(bǔ)充。 投影小結(jié)金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運動時與金屬離子碰撞把能量

47、從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。 板書3金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的延展性的關(guān)系 演示多媒體動畫4畫面為一原子晶體和金屬晶體結(jié)構(gòu)模型，當(dāng)其分別受到外力作用時，原子晶體中原子間的位移使共價鍵受到破壞，而金屬晶體中各原子層發(fā)生相對滑動時，卻保持了金屬離子與自由電子之間的較強(qiáng)相互作用。 畫外音兼有字幕原子晶體受外力作用時，原子間的位移必然導(dǎo)致共價鍵的斷裂，因而難以鍛壓成型，無延展性，而金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間的相互作用沒有方向性，各原子層之間發(fā)生相對滑動以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。 討論組織學(xué)生分組討論、歸納，然后在教師的指導(dǎo)下，得出正確的答案。 投影小