離子晶體、分子晶體和原子晶體(三)

1、 / 11離子晶體、分子晶體和原子晶體（ 三 ）一、學(xué)習(xí)目的1掌握相鄰原子間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合而成空間網(wǎng)狀構(gòu)造的晶體屬于原子晶體。2 以金剛石為例， 了解原子晶體的物理性質(zhì) （熔、 沸點(diǎn)， 導(dǎo)電性和溶解性）二、學(xué)習(xí)過(guò)程 復(fù)習(xí)發(fā)問(wèn) （一）基本知識(shí)點(diǎn)（學(xué)生自學(xué)完成）原子晶體：相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的空間網(wǎng)狀構(gòu)造的晶體。構(gòu)成粒子： ； 。粒子間的作用 ，原子晶體的物理性質(zhì)熔、沸點(diǎn) ，硬度 一般的溶劑。 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 。常見(jiàn)的原子晶體有等。_判斷晶體類(lèi)型的依據(jù)看構(gòu)成晶體的微粒品種及微粒間的互相作用。對(duì)分子晶體, 構(gòu)成晶體的微粒是，微

2、粒間的互相作用 TOC o 1-5 h z 是；對(duì)于離子晶體， 構(gòu)成晶體的是微粒是， 微粒間的互相作鍵。對(duì)于原子晶體，構(gòu)成晶體的微粒是，微粒間的互相作用是鍵。看物質(zhì)的物理性質(zhì)（ 如：熔、沸點(diǎn)或硬度） 。一般情況下， 不同類(lèi)晶體熔點(diǎn)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(diǎn)高得多（二）重點(diǎn)點(diǎn)撥晶體晶體是指具有規(guī)則幾何外形的固體。其構(gòu)造特征是其內(nèi)的原子或分子在主維空間的排布具有特定的周期性， 即隔一定距離反復(fù)出現(xiàn)。 反復(fù)的單位可以是單個(gè)原子或分子， 也可以是多個(gè)分子或原子團(tuán)。 反復(fù)的單位必須具備3 個(gè)條件， 化學(xué)組成相同， 空間構(gòu)造 （ 包括化學(xué)鍵） 相同，化學(xué)環(huán)境和空間環(huán)

3、境相同。晶胞的概念在晶體構(gòu)造中具有代表性的基本的反復(fù)單位稱為晶胞。晶胞在三維空間無(wú)限地反復(fù)就產(chǎn)生了宏觀的晶體。 可以說(shuō)， 晶體的性質(zhì)是由晶胞的大小， 形狀和質(zhì)點(diǎn)的品種 （ 分子、 原子或離子） 以及它們之間的作用力所決定的。納米材料我們平常所見(jiàn)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(jí)，一個(gè)顆粒包含著無(wú)數(shù)個(gè)原子和分子，這時(shí)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(jí)大小， 這時(shí)的材料則被稱之為納米材料， 一個(gè)納米級(jí)顆粒所含的分子數(shù)則大為減少。奇異的是，納米材料具有奇特的光、電、熱、力和化學(xué)特性，和微米級(jí)材料的性質(zhì)迥然不同。納米材料的粒子是超細(xì)微的，

4、粒子數(shù)多、外表積大，而且處于粒子界面上的原子比例甚高， 一般可達(dá)總數(shù)的一半左右。 這就使納米材料具有不尋常的外表效應(yīng)， 界面效應(yīng)等。 因此而呈現(xiàn)出一系列獨(dú)特的性質(zhì)。納米顆粒和晶胞是兩個(gè)完全不同的概念：晶胞是晶體中最小的反復(fù)單元，這種反復(fù)單元向空間延伸，構(gòu)成晶體，而納米顆粒自己就是一個(gè)分子， 納米材料在構(gòu)造上與分子晶體有相似的地方， 但其實(shí)不相同。納米材料其實(shí)不是新的物質(zhì)，只不過(guò)是將傳統(tǒng)材料的顆粒進(jìn)一步超細(xì)微化， 這樣對(duì)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(wú)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(wú)法做出最終解釋。（三）講練（先練后講）

5、 例 1下列的晶體中，化學(xué)鍵品種相同，晶體類(lèi)型也相同的是 （ ）A. S 02與S i02 B. C02與H20C . NaCl 與H C l D. C C 14 與K C l 解析 抓住晶體粒子的化學(xué)鍵去判斷晶體類(lèi)型這一關(guān)鍵進(jìn)行比照。如S 02與S i02都是共價(jià)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(jià)鍵結(jié)合形成網(wǎng)狀的 原子晶體。答案B例2碳化硅S i C的一種晶體具有類(lèi)似金剛石的構(gòu)造，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(diǎn)從高到低的順序是( )A.B.C.D.解析C與S i同為I VA族元素，它們的相

6、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步增大，形成共價(jià)鍵的鍵能逐步減弱?？赏茢嗵蓟钁?yīng)在S i與C之間。三種原子晶體，空間構(gòu)造相似，熔點(diǎn)決定于它們的鍵長(zhǎng)與鍵能，故熔點(diǎn)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(lèi)中正確的一組是 ( )離子晶體原子晶體 分子晶體ANaOHA rS 02BH2so4石墨SCCH3coONa水晶DB a( O H )2金剛石玻璃解析從晶體中構(gòu)造粒子的性質(zhì)去判斷晶體的類(lèi)型。NaO H、CH3COON a、Ba( OH )2都是通過(guò)離子鍵互相結(jié)合的離子晶體，純H2s 04,無(wú)H+,系分子晶體。A是氣體，分子間以范德華力

7、互相結(jié)合為分子晶體，石墨是過(guò)渡型或混合型晶體，水晶S i02與金剛石是典型原子晶體。硫的化學(xué)式以1個(gè)S表示，實(shí)際上是S 8,氣體時(shí)為S2,是以范德華力結(jié)合的分子晶體。玻璃無(wú)一定的熔點(diǎn)，加熱時(shí)逐步軟化，為非晶體，是無(wú)定形物質(zhì)。答案C 例 4單質(zhì)硼有無(wú)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(diǎn)382316832573沸點(diǎn)510026282823硬度107.09.5 晶 體 硼 的 晶 體 類(lèi) 型 屬 于 晶 體 ， 理 由 是已知晶體硼構(gòu)造單元是由硼原子組成的正二十面體， 其中有 20 個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)項(xiàng)點(diǎn)上各有1個(gè)B原子。通過(guò)視察圖形及推算，此晶體體構(gòu)造單元由個(gè)硼原

8、子構(gòu)成。其中BB鍵的鍵角為解析原子，理由：晶體的熔、沸點(diǎn)和硬度都介于晶體S i和金剛 石之間，而金剛石和晶體S i均為原予晶體，B與C相鄰與S i處于 對(duì)角線處，亦為原于晶體。每個(gè)三角形的頂點(diǎn)被5 個(gè)三角形所共有，所以，此頂點(diǎn)完全屬于一個(gè)三角形的只占到1/5,每個(gè)三角形中有3個(gè)這樣的點(diǎn)，且晶體B 中有20個(gè)這樣的角形，因此，晶體B中這樣的頂點(diǎn) （B原子）有 3/5 X 20=12 個(gè)。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)歸納1相鄰原子間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合而成空間網(wǎng)狀構(gòu)造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(jià)鍵相結(jié)合，而且形成空間網(wǎng)狀構(gòu)造。鍵能大。原子

9、晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高。3 同種晶體: 若同為原子晶體，成鍵的原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體熔點(diǎn)越高：如金剛石Si CSi。第 3 課時(shí)針對(duì)性訓(xùn)練(原子晶體) 一、選擇習(xí)題 TOC o 1-5 h z 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.水晶在金剛石的網(wǎng)狀構(gòu)造中，含有共價(jià)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(gè)B.3個(gè)C .4個(gè)D.6個(gè)3，下列各物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由低到高排列正確的是( )A.0IH gB . C0(2)K Cl、S i02C . Na、K、R bD.SiC、NaCl、S 02下列各晶體申琪中任御一個(gè)原子都被相鄰的 4 個(gè)原

10、子所包圍； 似共價(jià)鍵潞戒正四面體構(gòu)造，并向空間伸展虞網(wǎng)狀構(gòu)造的是 ( )A.甲烷B.石墨C.晶體硅D.水晶在x mol石英晶體中，含有S i- O鍵數(shù)是()A .x mol B .2x moC .3 x mol D.4x mol固體熔化時(shí)，必須毀壞非極性共價(jià)鍵的是( )A.冰B .晶體硅C .澳D .二氧化硅石墨晶體是層狀構(gòu)造， 在每一層內(nèi)； 每一個(gè)碳原于都跟其他3 個(gè)碳原子相結(jié)合， 如圖是其晶體構(gòu)造的俯視圖， 則圖中 7 個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是( )A.10 個(gè) B.18 個(gè)C .24 個(gè) D.14 個(gè)二、填空習(xí)題石英晶體的平面示意圖如圖所示，實(shí)際上是立體網(wǎng)狀構(gòu)造，其中硅，氧原子個(gè)數(shù)比

11、為 Si 0 44-離子構(gòu)造用周 表示，在二聚硅酸根離子S i2 0 76-中只有硅氧鍵，它的構(gòu)造應(yīng)是 氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)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。氮化硅晶體屬于 晶體。(2)已知氮化硅的晶體構(gòu)造中，原子間以單鍵相連，且N原子和N原子，S i原子和S原子不直接相連，同時(shí)每個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定構(gòu)造。請(qǐng)寫(xiě)出氮化硅的化學(xué)式(3)現(xiàn)用S i C14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:(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單質(zhì)的晶體類(lèi)型屬于 , Z的氫化物和最高價(jià)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、N a、Cl四種元素中的一種或幾種形成，對(duì)這三種晶體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示(1)晶體的化學(xué)式分別為：A B C 晶體的類(lèi)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(shí)練習(xí)答案一、選擇習(xí)題1. A 2. D 3