《晶體》 省賽獲獎 教學(xué)課件

定義：具有規(guī)則的幾何外形的固體。特點：晶體中的微粒（分子、原子或離子）按一定規(guī)則排列，微粒間存在相互作用；有固定的熔點。2.2晶體晶體中最小單元——晶胞相關(guān)認識1234567812345678晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元——晶格主頁1.定義：離子間通過離子鍵結(jié)合而成晶體。一般無單個分子存在(蒸氣時存在），化學(xué)式不是分子式。4.特點:（一）離子晶體5、物質(zhì)類別：大多數(shù)鹽、堿、活潑金屬氧化物、活潑金屬氫化物和活潑金屬碳化物。2、構(gòu)成微粒：3、微粒間作用力：離子鍵陰、陽離子一、晶體類型

一般比較穩(wěn)定，密度較大，熔沸點和硬度較高，難壓縮，難揮發(fā)；大多數(shù)易溶于水，難溶于有機溶劑；受熱融化和溶于水時都能導(dǎo)電。離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越高，離子鍵越強，離子晶體的熔沸點越高。4.物理特性：P38NaClCsCl熔點℃沸點℃

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1290801①頂點：②棱上：③面心：④體內(nèi)：由8個晶胞共同擁有，所以占1/8由4個晶胞共同擁有，所以占1/4由2個晶胞共同擁有，所以占1/2由1個晶胞獨有，所以為1晶胞抽取的計算原則:①②③④若1個微粒在:每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數(shù)Cl-：Na+：88CsCl晶胞Cs+:1Cl-:2.每個晶胞含:Cs+Cl-某物質(zhì)的晶體中含A、B、C三種元素，其排列方式如圖，則該離子晶體的化學(xué)式是

A:B:C=1/8×8:12×1/4:1=1:3:1AB3C2、構(gòu)成微粒：1、定義：分子間以范德華力相互結(jié)合而形成晶體。分子或稀有氣體原子4、特點：（二）分子晶體3、微粒間作用力：（1）有單個分子存在，化學(xué)式就是分子式（2）三態(tài)變化時只破壞分子間的作用力。范德華力（或還有氫鍵）6、物質(zhì)類別：大多數(shù)非金屬單質(zhì)、稀有氣體、非金屬氫化物、酸、酸酐、多數(shù)有機物等可形成分子晶體。5、物理性質(zhì)：（1）熔沸點較低，硬度較小，并有較大的揮發(fā)性。（2）一般都是絕緣體，熔融狀態(tài)也不導(dǎo)電。（3）相似相溶。二氧化碳晶體結(jié)構(gòu)模型一個晶胞中CO2分子的個數(shù)：8×1/8+6×1/2=4CO2位于立方體的頂點和六個面的中心1.下列化學(xué)式能真實表示物質(zhì)分子組

成的是（）

A.SiO2

B.CO2C.NaClD.P42.下列物質(zhì)呈固體時肯定是分子晶體

的是（）A.非金屬單質(zhì)B.非金屬氧化物C.含氧酸D.金屬氧化物BDC3．據(jù)報道，科研人員應(yīng)用電子計算機模擬出類似C60的物質(zhì)N60。試推測該物質(zhì)不可能具有的性質(zhì)是()A．N60易溶于水B．穩(wěn)定性N60<N2

C．相同物質(zhì)的量時，N60分解時吸收的熱量大于N2

D．熔點：N60<N2AD（三）原子晶體1.定義：原子間以共價鍵相結(jié)合而成具有

空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。2.構(gòu)成微粒：3.微粒間作用力：原子共價鍵4.常見的原子晶體：金剛石、晶體硅、二氧化硅、硼（B)、金剛砂（碳化硅）SiC（2）硬度很大，熔沸點很高，難溶于一般溶劑。

5.特征（1）原子晶體是由原子直接構(gòu)成，無單個分子，只有化學(xué)式。鍵長越短，鍵能越大，熔沸點越高。(四)金屬晶體1、定義：2、構(gòu)成微粒：金屬離子、自由電子3、微粒間的作用力：金屬鍵4、性質(zhì)：

硬度、熔沸點較高，但差別較大；有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和延展性。通過金屬鍵形成的晶體晶體類型的判斷

◆從組成上判斷（僅限于中學(xué)范圍）：●有無金屬離子？(有：離子晶體)●是否屬于“幾種原子晶體”？●以上皆否定，則多數(shù)是分子晶體。

◆從性質(zhì)上判斷：●熔沸點和硬度(高：原子晶體；中：離子晶體；低：分子晶體)●熔融狀態(tài)的導(dǎo)電性(導(dǎo)電：離子晶體)同種晶體熔沸點的比較：1.離子晶體組成相似的離子晶體離子半徑越小離子電荷數(shù)越大離子鍵越強

離子晶體的熔沸點越高2.分子晶體結(jié)構(gòu)組成相似的物質(zhì)，隨著分子量的增大，范德華力增大。分子晶體的熔沸點升高含有氫鍵的分子晶體的熔沸點一般高于不含氫鍵的分子晶體例：NaCl>KCl;MgO>CaO3.原子晶體原子半徑越小鍵長越短鍵能越大共價鍵越強原子晶體的熔沸點越高4.金屬晶體離子半徑越小價電子數(shù)越多金屬鍵越強金屬晶體的熔沸點越高例如：Na<Mg<Al；Li>Na>K例如：金剛石、SiC和Si的熔點比較金屬晶體：常溫下除了Hg以外金屬或合金決定于分子間作用力大??；若有氫鍵，熔沸點會升高。決定于離子鍵強弱決定于金屬鍵強弱決定于共價鍵強弱不同晶體熔沸點比較（一般情況下）

熔沸點：原子晶體>離子晶體>分子晶體

金屬晶體熔沸點差別較大離子晶體：離子化合物原子晶體：單質(zhì)：金剛石、硅化合物：SiO2、SiC分子晶體：稀有氣體，H2、Cl2、

O2、N2、磷、硫，

HCl、H2O、CO2，

H2SO4、HNO3，有機物晶體類型基本結(jié)構(gòu)

微粒

微粒間作用典型例子晶體特性陰、陽離子離子晶體原子晶體金屬晶體原子離子鍵共價鍵較大的硬度和較高的熔、沸點，在熔融狀態(tài)或水溶液中能導(dǎo)電硬度很大，熔、沸點很高化學(xué)式化學(xué)式NaCl、NH4NO3NaOH、Na2O金剛石、Si、SiO2、SiC干冰、碘、冰金屬離子、自由電子金屬鍵銅、金等有光澤，密度較大，是熱和電的良導(dǎo)體化學(xué)式分子晶體分子范德華力硬度較小，熔、沸點較低分子式試對各類晶體的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)進行歸納比較，并填表：金剛石是天然存在的最_____的物質(zhì)，鍵角_______，每個C和___個C以______結(jié)合成______體。金剛石中，最小環(huán)是__元環(huán)。硬109o28’4共價鍵正四面6碳原子數(shù):C—C鍵數(shù):_______1:2空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)金剛石二、幾種晶體的空間構(gòu)型（一）金剛石和硅晶體——原子晶體原子晶體

金剛石

晶體硅最外層電子排布原子半徑鍵長鍵能硬度熔沸點導(dǎo)電性2s22p23s23p2小大154pm234pm347.4kJ/mol177.7kJ/mol硬較硬高較高絕緣體半導(dǎo)體（1）為什么晶體硅和金剛石的硬度都較大、熔沸點都較高？討論：（2）為什么晶體硅在硬度、熔沸點方面都不如金剛石？比較金剛石和硅晶體：（二）石墨——過渡型（混合型）晶體同一層上的碳原子以共價鍵結(jié)合成六邊形層與層之間以范德華力結(jié)合層狀結(jié)構(gòu)(1)層狀晶體(2)最小環(huán):(3)每個環(huán)占碳原子數(shù):(4)碳原子數(shù):C—C鍵鍵數(shù)(5)該晶體介于原子晶體、分子晶體、金屬晶體之間，故具有各種晶體的部分特點:六元環(huán)、鍵角12002個=2:3熔點很高，質(zhì)軟有潤滑性，能導(dǎo)電，有金屬光澤，是灰黑色不透明晶體。

石墨石墨的C-C鍵長為142pm(1pm=10-12)。試回答:(1)石墨片層中C-C鍵的鍵角為_____。(2)已知金剛石中C-C鍵長為154pm，則鍵能:

石墨___金剛石，熔點:石墨___金剛石。

在石墨片層結(jié)構(gòu)中，碳原子數(shù)、C—C鍵數(shù)、

六元環(huán)數(shù)之比為_______。120o>>2:3:1石墨是原子晶體、分子晶體、金屬晶體之間的一種過渡型(混合型）晶體。每個C原子只有3個價電子形成共價鍵，還有1個價電子可在層內(nèi)自由移動，故能導(dǎo)電。層與層之間存在范德華力，故片層之間容易滑動。練習(xí)：科學(xué)家正在研究一系列“足球”分子，它僅由碳原子直接構(gòu)成。已知每個“C60足球”分子中含有12個五邊形和20個六邊形，若某“足球”分子中含12個五邊形和25個六邊形，則其分子式為

。C70科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了碳的第三種同素異形體——富勒烯【化學(xué)史話】P41

二氧化硅中Si－O鍵夾角為109☉28’（三）二氧化硅晶體SiO2是高熔點、高沸點、高硬度物質(zhì)，天然產(chǎn)的SiO2俗稱石英、水晶，含微量雜質(zhì)而呈紫色的叫紫水晶，淺黃、金黃、褐色的叫煙水晶。

SiO2是制造玻璃、光導(dǎo)纖維的原料。二氧化硅Si原子形成正四面體，2個Si原子中間插入O原子晶體中原子個數(shù)比為：Si∶O=1∶2，

故用SiO2表示二氧化硅的組成。在SiO2晶體中，1個Si和__個O形成____鍵；1個O和__個Si結(jié)合。硅、氧原子個數(shù)比____共價421:260克SiO2晶體中含Si-O鍵___摩爾。4SiOSiOSiSiOSiOSiSiOSiOSiOOOOOO水晶及制品1.已知C(石墨→C(金剛石)-Q，則可判斷（）金剛石比石墨穩(wěn)定B.一樣穩(wěn)定C.無法比較兩者能量高低D.金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭珪r，能量降低.2.下列式子中，真實表示物質(zhì)分子組成的是（）A.NaClB.SiO2C.MgSO4D.C60DD3.下列關(guān)于共價化合物的說法中，正確的是（）①通常有較低的熔沸點,②是非電解質(zhì),③每一種物質(zhì)都存在著一個一個的分子,④它們的晶體都是分子晶體,⑤它們在液態(tài)時都不導(dǎo)電.DA.①④B.②⑤C.②④D.①⑤4.下列物質(zhì)的性質(zhì)遞變規(guī)律與化學(xué)鍵無關(guān)的是（） A.熔點：MgO>CaO>NaCl>KClB.沸點：CHI3>CHBr3>CHCl3>CHF3C.硬度：金剛石>碳化硅>晶體硅D.穩(wěn)定性：H2O>H2S>H2Se>H2TeB5．下列各組物質(zhì)中，熔點由高到低的是()A．HI、HBr、HCl、HFB．石英、食鹽、干冰、鉀

C．CI4、CBr4、CCl4、CF4

D．Li、Na、K、Rb10．共價鍵、離子鍵、分子間作用力都是微粒

間的作用力，下列物質(zhì)中含有以上兩種作用力的晶體是()A．SiO2B．CCl4C．NaClD．NaOH11．下列各晶體中，含有的化學(xué)健類型相同且晶體類型也相同的一組是（）

A．SiO2和SO2B．SiO2和NaClC．NaCl和HClD．CCl4和CH4

CDBDBD6.最近，美國LawreceLirermore國家實驗室(LLNL)的L.Lota.C.S.Yoo和H.eynn成功地在高壓下將CO2轉(zhuǎn)化為具有類似SiO2結(jié)構(gòu)的原子晶體，下列關(guān)于CO2的原子晶體說法正確的是（）A.CO2的原子晶體和分子晶體互為同素異形體B.在CO2的原子晶體中，每一個C原子周圍結(jié)合4個O原子，每一個O原子跟兩個C原子相結(jié)合C.CO2的原子晶體和CO2的分子晶體具有相同的物理性質(zhì)D.在一定條件下，CO2原子晶體轉(zhuǎn)化為分子晶體是物理變化B14.下列物質(zhì)中，按熔沸點由低到高排列正確的是（）

A.O2、I2、HgB.CO2、KCl、SiO2C.Na、K、RbD.SiC、NaCl、SO215.將下列物質(zhì)的熔沸點按從高到低排列：（1）①Fe,②Al,③Na,④KNa合金,⑤Mg（2）①金剛石，②NaF，③HCl，④晶體Si，⑤KF，⑥Hg，⑦HF，⑧KCl，⑨HBr，⑩H213.下列說法正確的是（）

A.分子晶體中的分子內(nèi)不會有離子鍵

B.分子晶體中的分子內(nèi)一定有共價鍵

C.原子晶體內(nèi)一定有非極性共價鍵

D.構(gòu)成分子晶體的微粒一定是分子AD⑤②①③④⑤②①③④⑧⑥⑦⑨⑩B16、分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型：A、碳化鋁，黃色晶體，熔點2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；____________B、溴化鋁，無色晶體，熔點98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電；_____________C、五氟化釩，無色晶體，熔點19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；___________D、物質(zhì)A，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導(dǎo)電_____________原子晶體分子晶體分子晶體離子晶體現(xiàn)有八種物質(zhì)：①干冰；②金剛石；③晶體硫；④晶體硅；⑤過氧化鈉；⑥二氧化硅晶體，⑦溴化銨；⑧氖，請用編號填寫下列空白。(1)通過非極性鍵形成的原子晶體是

。(2)固態(tài)時屬于分子晶體的是

。(3)屬于分子晶體，且分子為直線型的是

。(4)由單原子分子構(gòu)成的分子晶體是5)含有非極性鍵的離子化合物是

。2,41,3,818517.17.有下列八種