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1、 第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质 复习课复习课化学选修（3）第一课时第一课时 结束n人造水晶人造水晶重铬酸钾重铬酸钾结束金刚石金刚石结束水的三态气体分子状态气体分子状态液体分子状态液体分子状态固体分子状态固体分子状态结束一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体1 1、晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面、晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面体外形的性质。是晶体中粒子在微观空间里体外形的性质。是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。呈现周期性的有序排列的宏观表象。2 2、得到晶体一般有三条途径：、得到晶体一般有三条途径：(1)(1)熔融态熔融态物质凝固；物质凝固；(2)(2)气态
2、物质冷却不经液态直接凝气态物质冷却不经液态直接凝固固( (凝华凝华) )； (3)(3)溶质从溶液中析出。溶质从溶液中析出。3 3、晶体的特点、晶体的特点外形和内部质点排列的高外形和内部质点排列的高度有序性；度有序性；各向异性；各向异性；晶体的熔点较固晶体的熔点较固定。定。结束结束晶胞中微粒个数的分配方法：晶胞中微粒个数的分配方法：在一个立方晶胞中在一个立方晶胞中: 顶角的一个微粒数为：顶角的一个微粒数为： 1/8 棱上的一个微粒数为棱上的一个微粒数为 ： 1/4 面上的一个微粒数为：面上的一个微粒数为： 1/2 里面的一个微粒数为：里面的一个微粒数为： 1结束三、晶三、晶 体体 分分 类类
3、根据组成晶体的微粒的种类及微粒之间的作用不同而分成分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体1、离子晶体结构特点性质特点？、离子晶体结构特点性质特点？NaCl,CsCl结构特点？结构特点？2、原子晶体结构特点性质特点？金刚石、原子晶体结构特点性质特点？金刚石、二氧化硅、石墨结构特点？二氧化硅、石墨结构特点？3、分子晶体结构特点性质特点？、分子晶体结构特点性质特点？4 4、下列说法是否正确、下列说法是否正确? ?为什么为什么? ?分子晶体熔化时分子晶体熔化时, ,共价键发生断裂共价键发生断裂. .分子晶体中分子间作用力越大分子晶体中分子间作用力越大, ,则该物质则该物质的化
4、学性质越稳定的化学性质越稳定. .知识归纳：三种晶体类型对比知识归纳：三种晶体类型对比 离离子子晶晶体体 原原子子晶晶体体 分分子子晶晶体体 组组 成成 微微粒粒 微微粒粒间间作作用用 熔熔、 沸沸点点 硬硬 度度 导导 电电 性性 实实 例例 阴、阳离子阴、阳离子非金属原子非金属原子分子分子离子键离子键共价键共价键范德华力范德华力较高较高高高低低较大较大大大小小水溶液及水溶液及熔融时导电熔融时导电一般为非导体一般为非导体但石墨能导电但石墨能导电非导体，在水非导体，在水溶液中可能导电溶液中可能导电食盐、氯化铵食盐、氯化铵氧化钙氧化钙NaOH金刚石、石墨金刚石、石墨二氧化硅、二氧化硅、SiCHe
5、 、CO2HCl 、 H2O蔗糖蔗糖晶体类型的判断 从组成上判断（仅限于中学范围）：从组成上判断（仅限于中学范围）： 有无金属离子？有无金属离子？( (有：离子晶体有：离子晶体) ) 是否属于是否属于“四种原子晶体四种原子晶体”？ 以上皆否定，则多数是分子晶体。以上皆否定，则多数是分子晶体。 从性质上判断：从性质上判断： 熔沸点和硬度；熔沸点和硬度；( (高：原子晶体；中：离子高：原子晶体；中：离子晶体；低：分子晶体晶体；低：分子晶体) ) 熔融状态的导电性。熔融状态的导电性。( (导电：离子晶体导电：离子晶体) )练习题1. 请判断下列物质的晶体类型：请判断下列物质的晶体类型： GeBr4
6、（ 熔点为熔点为26. 3 C ) _ C3N4 ( 硬度比金刚石大硬度比金刚石大 )_ P4 、S8 、C60 _ 汞（汞（ Hg水银水银 ）_ 碘化钠、醋酸钠碘化钠、醋酸钠_分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体离子晶体离子晶体C60分子结构示意图分子结构示意图练习题2.下列叙述没有错误的是（下列叙述没有错误的是（ ）A. 离子晶体中可能不含金属离子离子晶体中可能不含金属离子B. 分子晶体中可能不含离子键分子晶体中可能不含离子键C. 分子晶体中一定含有共价键分子晶体中一定含有共价键D. 离子晶体和分子晶体中都可能含有共价键离子晶体和分子晶体中都可能含有共价键铵盐中
7、含铵根离子铵盐中含铵根离子NH4+一定不含一定不含稀有气体不含稀有气体不含A D例如：例如：NH4Cl、 H2O含有含有 He不含不含（一）（一）立方晶胞的结构立方晶胞的结构CO2Na+Cl-Cl -Cs+NaCl晶胞晶胞CsCl晶胞晶胞CO2晶胞晶胞微粒在空间怎样排列呢？微粒在空间怎样排列呢？结束晶格能晶格能1 1、定义是气态离子形成、定义是气态离子形成l l摩离子晶体释放的能量，摩离子晶体释放的能量，通常取正值。通常取正值。2 2、规律：晶格能越大，形成的离子晶体、规律：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。越稳定，而且熔点越高，硬度越大。Na +Cl -NaCl213
8、结束结束CsClCl -Cs+? ? ? ? ? ?结束晶胞中微粒在空间的排列方式晶胞中微粒在空间的排列方式NaCI 4 种（分布在顶角、棱上、面心、体心）种（分布在顶角、棱上、面心、体心）CsCl 2 种（分布在顶角、体心）种（分布在顶角、体心）CO2 2 种（分布在顶角、面心）种（分布在顶角、面心）各晶胞中的微粒数各晶胞中的微粒数NaCI Na+离子的个数离子的个数 = 1 + 12 = 4 Cl-离子的个数离子的个数= 8 1/8 + 6 1 /2 =4CsCl Cs+ 1个个 Cl- 1个个CO2 CO2分子分子4个个练习题练习题 2 . 如右下图所示是如右下图所示是NaCl晶胞结构示
9、意图，晶胞结构示意图，请回答：请回答：(1) 与某个与某个Na+离子距离子距离最近的离最近的Na+离子共有离子共有 个，个， (2) 这些这些Na+离子中心离子中心围成的空间几何图形是围成的空间几何图形是_。12十四面体十四面体与与NA+最近的最近的NA+的个数及围成的几何图的个数及围成的几何图形形 (3 ) 若已知若已知NaCl的摩尔质量为的摩尔质量为 M g/mol晶胞的边长为晶胞的边长为a cm，设阿伏加德常数为，设阿伏加德常数为NA，则，则NaCl晶体的密度为晶体的密度为: g/cm3 。 晶胞法：晶胞法：小立方体法：小立方体法： M ( a )3 NA12124M a3NAaa/2结
10、束 什么叫分子晶体？ 分子晶体的特点？ 哪些物质可以形成分子晶体？n有单个分子存在；化学式就是分子式。n熔沸点较低，硬度较小；熔融态不导电。n溶解性：“相似相溶原理”n卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物等。n分子间通过 结合成的晶体。 分子间作用力分子间作用力结束分子间作用力（范德瓦耳斯力）分子间存在作用力的事实：分子间作用力与化学键的区别：n由分子构成的物质，在一定条件下能发由分子构成的物质，在一定条件下能发生三态变化，说明分子间存在作用力。生三态变化，说明分子间存在作用力。n化学键存在于原子之间（即分子之内），而分子间作用力显然是在“分子之间”且与物
11、质状态有关。n强度：化学键的键能为120800kJ/mol，而分子间作用力只有几到几十 kJ/mol。结束分子间作用力（范德瓦耳斯力）n思考：分子间作用力的大小与什么有关？n应用：对于四氟化碳、四氯化碳、四溴化碳、四碘化碳，其熔沸点如何变化？结束n思考：在一盛有氢气的集气瓶中是否存在分子间作用力？（1 1）原子晶体内,每个原子结合其它原子的数目与什么有关？（2 2）原子晶体内是否存在分子?（二）原子晶体（二）原子晶体结束金刚石晶体结构模型结束二氧化硅晶体结构二氧化硅中二氧化硅中SiO键夹角为键夹角为10928 ，结束（1 1）原子晶体中每个原子周围所）原子晶体中每个原子周围所结合的其它原子的数
12、目与该原子结合的其它原子的数目与该原子的最外层电子数有关。的最外层电子数有关。小结小结（2 2）原子晶体里也不存在单个的）原子晶体里也不存在单个的分子，其化学式表示的是组成原子分子，其化学式表示的是组成原子的最简整数比。的最简整数比。 3 . 右下图是石墨晶体结构的俯视图，请回右下图是石墨晶体结构的俯视图，请回答：答：(1) 图中平均每个六元图中平均每个六元环含有环含有_个碳原子，个碳原子，含有含有_个个CC键。键。(2) 右图七个环的碳原子右图七个环的碳原子数为数为 个，其计算式为：个，其计算式为： _。 练习题练习题23142 7或或6+6 2/3+12 1/3 练习题练习题4.下列化学式
13、能真实表示物质分子组下列化学式能真实表示物质分子组成的是成的是 （ ） A. SiO2 B. CO2 C. NaCl D. P45.下列物质呈固体时肯定是分子晶体下列物质呈固体时肯定是分子晶体的是的是 （ ） A. 非金属单质非金属单质 B. 非金属氧化物非金属氧化物 C. 含氧酸含氧酸 D. 金属氧化物金属氧化物 B DC（三）金属晶体（三）金属晶体金属键与电子气理论：金属键为金属原子脱落下金属键与电子气理论：金属键为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气电子气”。脱。脱落下来的价电子又称自由电子。落下来的价电子又称自由电子。1 1、简单立方堆积：、简
14、单立方堆积：晶胞：一个立方体，晶胞：一个立方体，1 1个原子，如金属钋。个原子，如金属钋。2 2、钾型、钾型晶胞：体心立方，两个原子。如碱金属。晶胞：体心立方，两个原子。如碱金属。3 3、镁型和铜型、镁型和铜型镁 型 ： 按镁 型 ： 按 A B A B A B A BA B A B A B A B 方 式 堆 积 ； 铜 型 ：方 式 堆 积 ； 铜 型 ：ABCADCABCABCADCABC方式堆积；配位数均为方式堆积；配位数均为1212，空间利用率均，空间利用率均为为7474。金属晶体的四种模型对比：金属晶体的四种模型对比：堆积模型堆积模型 采纳这种堆积的典采纳这种堆积的典型代表型代表空
15、间利用率空间利用率 配位数配位数 简单立简单立方方 PoPo 52 52 6 6 钾型钾型( (bcpbcp) ) NaNa、K K、FeFe 68 68 8 8 镁型镁型( (hcphcp) ) MgMg、ZnZn、TiTi 74 74 12 12 铜型铜型( (ccpccp) ) CuCu、AgAg、AuAu 74 74 12 12 6. 6.不仅与金属的晶体结构有关，而且与金不仅与金属的晶体结构有关，而且与金属原子本身的性质有关的是金属的属原子本身的性质有关的是金属的 A.A.导电性导电性 B.B.导热性导热性 C.C.密度密度 D.D.熔点熔点 练习练习: : 7. 7.某晶体不导电，在熔融状态下能被电解，某晶体不导电，在熔融状态下能被电解，则该晶体是则该晶体是 A.A.分子晶体分子晶体 B.B.原子晶体原子晶体 C.C.离子晶体离子晶体 D.D.金属晶体金属晶体 谢谢观赏
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