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文檔簡介
高三化學(xué)第一單元晶體結(jié)構(gòu)第1頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四教學(xué)目標(biāo):
1、了解四種晶體的晶體模型及性質(zhì)的一般特點
2、理解四種晶體的類型與性質(zhì)的關(guān)系
3、了解分子間作用力對物質(zhì)的物理性質(zhì)的影響
4、常識性介紹氫鍵及其對物理性質(zhì)的影響教學(xué)重點:四種晶體的概念,晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系教學(xué)難點:晶體結(jié)構(gòu)模型、氫鍵第2頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四復(fù)習(xí)鞏固相鄰的兩個或多個原子之間強烈的相互作用叫化學(xué)鍵;使陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用叫做離子鍵;原子之間通過共用電子對所形成的相互作用叫做共價鍵。1.什么是化學(xué)鍵?什么是離子鍵、共價鍵?2、常見的離子化合物與共價化合物有哪些?第3頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
[練習(xí)]1.指出下列物質(zhì)中的化學(xué)鍵類型。
KBrCCl4N2CaOH2SNaOH2.下列物質(zhì)中哪些是離子化合物?哪些是共價化合物?哪些是只含離子鍵的離子化合物?哪些是既含離子鍵又含共價鍵的離子化合物?KClHClNa2SO4HNO3NH4ClO2Na2O2第4頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四1、什么叫晶體?通過結(jié)晶過程形成的具有規(guī)則幾何外形的固體晶體中的微粒按一定的規(guī)則排列。晶體第5頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四膽礬富金黃鐵礦方解石水晶第6頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
晶體規(guī)則的幾何外型與組成晶體的微粒在空間的存在什么關(guān)系?
自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外型)原子在三維空間里呈周期性的有序排列非晶體沒有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外型)原子排列相對無序1、晶體的自范性即晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。第7頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四水晶球是巖漿里熔融態(tài)的Si02侵入地殼內(nèi)的空洞冷卻形成的。剖開水晶球,常見它的外層是看不到晶體外形的瑪瑙,內(nèi)層才是呈現(xiàn)晶體外形的水晶。其實,瑪瑙和水晶都是二氧化硅晶體,不同的是,瑪瑙是熔融態(tài)Si02快速冷卻形成的,而水晶則是熱液緩慢冷卻形成的。
除以上水晶和瑪瑙是熔融態(tài)冷卻得到的,根據(jù)所學(xué)知識還有那些方法得到晶體?◆第8頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四2、得到晶體一般有三條途徑:(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固;(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華);(3)溶質(zhì)從溶液中析出?!舻?頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四3、晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列,自發(fā)形成多面體的宏觀表象。4、晶體的特點①外形和內(nèi)部質(zhì)點排列的高度有序性;②各向異性;③晶體的熔點較固定。◆第10頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四2、晶體的基本類型分類依據(jù):構(gòu)成晶體的粒子種類及粒子間的相互作用。晶體結(jié)構(gòu)—決定—性質(zhì)作用力越強,晶體的熔沸點越高,晶體的硬度越大。晶體離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體第11頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+
離子晶體NaCl晶體結(jié)構(gòu)第12頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
離子晶體1、定義:
陰、陽離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體微粒間的作用力:構(gòu)成微粒:組成元素:
離子鍵陰、陽離子一般由典型金屬元素和非金屬元素組成特殊:
AlCl3、NH4Cl等常見的離子晶體:強堿、部分金屬氧化物、絕大部分鹽類。第13頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
NaCl晶體不導(dǎo)電,但在熔融狀態(tài)或水溶液時能導(dǎo)電?1、當(dāng)晶體受熱熔化時,由于溫度的升高,離子的運動加快,克服了陰、陽離子間的引力,產(chǎn)生了能自由移動的陰、陽離子,所以熔融的NaCl能導(dǎo)電。2、當(dāng)晶體溶于水時,由于水分子的作用,使Na+和Cl-之間的作用力減弱,NaCl成為能自由移動的水合鈉離子和水合氯離子,所以NaCl水溶液能導(dǎo)電。討論一:第14頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四2、離子晶體的物理性質(zhì):NaClCsCl熔點℃沸點℃
801
645
1413
1290大多易溶于極性溶劑,難溶于非極性溶劑。固體不導(dǎo)電,水溶液或者熔融狀態(tài)下一般均導(dǎo)電;熔沸點較高,難壓縮,難揮發(fā),硬而脆;
離子晶體第15頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
為什么NaCl的熔沸點比CsCl高?
Na+半徑比Cs+
小
Na+與Cl-
的相互作用比Cs+與Cl-
的相互作用強
Na+
與Cs+
均帶一個單位正電荷,
陰離子均為氯離子。
NaCl晶體中的離子鍵較強,
NaCl晶體的熔沸點較高。討論二:第16頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
3、離子晶體熔沸點高低的影響因素離子所帶的電荷(Q)和離子半徑(r)Q越大、r越小,則離子鍵越強熔沸點越高如:NaFNaClNaBrNaI
離子晶體>>>第17頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四(1)NaCl晶體4.典型的晶體結(jié)構(gòu)
離子晶體晶型代表:NaCl型、CsCl型
?在NaCl晶體中,每個Na+周圍距離最近的Cl-
有_____個?每個Cl-周圍距離最近的Na+有_______個?(簡單立方體)第18頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四Cl-Na+可見:在NaCl晶體中,鈉離子、氯離子按一定的規(guī)律在空間排列成立方體。每個鈉離子周圍同時吸引著6個氯離子,每個氯離子也同時吸引著6個鈉離子。第19頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四一個NaCl晶胞結(jié)構(gòu)圖:(簡單立方體)晶胞的概念:晶體中的最小重復(fù)單元。重復(fù)的含義:通過上、下、左、右、前、后的平移能與下一個最小單元(晶胞)重復(fù)。第20頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四每個Cl-周圍與它最近且距離相等的Cl-共有幾個?每個Na+周圍與它最近且距離相等的Na+共有幾個?第21頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
每個Cl-周圍與它最近且距離相等的Cl-共有__個每個Na+周圍與它最近且距離相等的Na+共有__個1212第22頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四(2)CsCl晶體
在CsCl晶體中,每個Cs+同時吸引()個Cl-,每個Cl-
同時吸引()個Cs+。88(體心立方體)第23頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四NaCl和CsCl是不是表示分子組成的的分子式?那么,它們表示的是什么?是表示離子晶體中離子個數(shù)比的化學(xué)式,而不是表示分子組成的分子式。離子個數(shù)比又是怎么得出來的??討論三:第24頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四氯化鈉晶胞結(jié)構(gòu)圖每個氯化鈉晶胞中鈉、氯離子各多少個?第25頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四氯化鈉晶胞中的鈉骨架有多少個鈉離子?Na+=(8/8+6/2)=4個第26頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四氯化鈉中晶胞中的氯骨架提問:一個氯化鈉晶胞中有多少個氯離子?Cl-=(12/4+1)=4個即氯化鈉晶胞中Na+和Cl-的個數(shù)比為1:1第27頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四晶胞中含微粒個數(shù)比的計算方法(均攤法)①頂點:處于頂點的離子,同時為8個晶胞所共有,每個離子有1/8屬于該晶胞②棱上:處于棱上的離子,同時為4個晶胞所共有,每個離子有1/4屬于該晶胞③面心:處于面心的離子,同時為2個晶胞所共有,每個離子有1/2屬于該晶胞④體內(nèi):處于體心的離子,完全屬于該晶胞,該離子按1計入晶胞第28頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
練習(xí)1、下列物質(zhì)中,屬于離子晶體的是________;含共價鍵的離子晶體是_______。
KBr、NaOH、HCl、CO2、NH4Cl、I2
練習(xí)2、下列說法正確的是()
A.離子晶體中只含離子鍵
B.不同元素組成的多原子分子里的化學(xué)鍵一定是極性鍵
C.共價化合物分子里一定不含離子鍵
D.非極性鍵只存在于雙原子單質(zhì)分子里第29頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四練習(xí)
3
某離子晶體的結(jié)構(gòu)(局部如圖),X位于立方體的頂點,Y位于立方體的中心,則該晶體的化學(xué)式是X:Y=1/8×4:1=1:2XY(XY2)第30頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四練習(xí)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原子不能畫出)。晶體中的A、B、C的原子個數(shù)比依次為:(A)1:3:1(B)2:3:1(C)2:2:1(D)1:3:3立方晶胞頂點粒子為8個晶胞共有棱上粒子為4個晶胞共有面上粒子為2個晶胞共有A:B:C=1/8×8:1/2×6:1=1:3:1第31頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四練習(xí)
5
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=1:3:1(AB3C)第32頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
某晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞中各微粒個數(shù)分別為:銅________個鋇________個釔________個鞏固練習(xí):231第33頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四分子晶體干冰晶體結(jié)構(gòu)第34頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四分子晶體
有何事實證明分子間存在作用力?說明了物質(zhì)的分子間存在著作用力這種分子間的作用力又叫做范德瓦耳斯力。
范德瓦耳斯(J.D.vanderWaals,1837~1923),荷蘭物理學(xué)家。他首先研究了分子間作用力,因此,這種力也稱為范德瓦耳斯力。氣態(tài)液態(tài)固態(tài)降溫加壓降溫分子距離縮短分子距離縮短分子無規(guī)則運動分子有規(guī)則排列1、定義:分子間通過分子間作用力結(jié)合而成晶體。第35頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四分子與分子間的作用力相鄰原子間的相互作用強(120~800kJ/mol)影響作用:化學(xué)鍵影響化學(xué)性質(zhì),分子間作用力影響物質(zhì)的物理性質(zhì),如熔沸點,硬度,溶解度?;瘜W(xué)鍵與分子間作用力的比較:弱(幾到幾十kJ/mol)HCl分子中,H-Cl鍵能為431kJ/mol,HCl分子間,分子間的作用力為21kJ/mol。范德瓦耳斯力化學(xué)鍵
存在于何種微粒之間
相互作用的強弱第36頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點(℃)-90.2-70.45.2120.5物質(zhì)SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點(℃)-70.4-49.5-36.2-15.0物質(zhì)CF4CCl4CBr4CI4熔點(℃)-184-2348.4171物質(zhì)F2Cl2Br2I2熔點(℃)-219.6-101-7.2113.5第37頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四第38頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四第39頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子量越大,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點越高。影響分子間作用力的因素:解釋:有機(jī)物中同系物之間熔沸點的變化規(guī)律推測:下列物質(zhì)的沸點變化1.CH4SiH4GeH4SnH42.NH3PH3AsH3SbH33.H2OH2SH2SeH2Te4.HFHClHBrHI第40頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH4一些氫化物的沸點第41頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四HFδ+δ-HFδ-δ+HFδ-δ+第42頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
在HF分子中,由于F原子吸引電子的能力很強,H—F鍵的極性很強,共用電子對強烈地偏向F原子,亦即H原子的電子云被F原子吸引,使H原子幾乎成為“裸露”的質(zhì)子。這個半徑很小、帶部分正電荷的H核,與另一個HF分子帶部分負(fù)電荷的F原子相互吸引。這種靜電吸引作用就是氫鍵。第43頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四水分子間形成的氫鍵第44頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四氫鍵的基本特征
它比化學(xué)鍵弱而比范德瓦爾斯力強,其鍵能約在10~40kJ·mol-1。
是一種存在于分子之間也存在于分子內(nèi)部的作用力。氫鍵的形成條件表示方法:在形成氫鍵的兩原子間用·
·
·
表示
★分子中有氫原子和非金屬性強、原子半徑小的原子,如:N、O、F第45頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四氫鍵的強度:
★比分子間作用力稍強,但比化學(xué)鍵弱的多
★氫鍵的存在使物質(zhì)的熔、沸點相對較高★
結(jié)冰時體積膨脹,密度減小,是水的另一反常性質(zhì),也可以用氫鍵來解釋.★
HF、NH3極易溶于水,乙醇、硫酸與水任意比互溶.氫鍵的存在對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響:第46頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四2、構(gòu)成粒子:3、粒子間的作用力:4、分子晶體一般物質(zhì)類別:5、分子晶體的物理性質(zhì):分子晶體分子分子間作用力共價化合物非金屬單質(zhì)等熔、沸點低,易升華,硬度小,易溶于溶劑實例:多數(shù)非金屬單質(zhì)(如鹵素,氧氣)、稀有氣體、大多數(shù)有機(jī)物、非金屬氫化物、非金屬氧化物、無機(jī)含氧酸(如硫酸、硝酸等)第47頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四6、分子晶體的空間結(jié)構(gòu):分子晶體中的分子構(gòu)成晶體時,不是任意排列,一般也有自己的規(guī)律,不同的物質(zhì),分子之間的排列方式可能不相同。分子晶體第48頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四OC范德華力共價鍵干冰的晶體結(jié)構(gòu)示意圖第49頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四干冰晶體結(jié)構(gòu)示意圖由此可見,每個二氧化碳分子周圍有12個二氧化碳分子。第50頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四(1)下圖為固態(tài)CO2的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。通過觀察分析,可得出每個CO2分子周圍與之緊鄰等距的CO2有
個。
(2)在一定溫度下,用x射線衍射法測干冰晶胞(晶體中最小的重復(fù)單位)邊長:a=5.72×10-8cm,該溫度下干冰的密度為多少?第51頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
討論:CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示,通過比較試判斷SiO2晶體是否屬于分子晶體。熔點/oC狀態(tài)(室溫)CO2-56.2氣態(tài)SiO21723固態(tài)結(jié)論:SiO2不是分子晶體。那它是什么晶體呢?第52頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四原子晶體1、定義:相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體.2、性質(zhì):熔沸點高,硬度大,難溶于一般溶劑,非導(dǎo)體。3、晶體代表:金剛石、晶體硅、二氧化硅、碳化硅構(gòu)成粒子:原子
粒子間相互作用:共價鍵4、原子晶體的熔沸點高低比較:原子晶體的熔沸點決定于它們的鍵長和鍵能,鍵長越短,鍵能越大,其熔沸點越高。第53頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四109o28′金剛石的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價鍵第54頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四金剛石的晶體結(jié)構(gòu)第55頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四金剛石晶體思考:?一個碳原子與多少個碳原子相連,多少個碳原子形成一個環(huán)?基本單元:六元環(huán)第56頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四在金剛石晶體中,每個碳原子被十二個六元環(huán)所共有,每條碳碳鍵被六個六元環(huán)所共有。故每個六元環(huán)上擁有的碳原子數(shù)和C—C鍵的數(shù)目比為:
1/12×6:1
/6×6=
1:2
第57頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四180o109o28′SiO二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價鍵第58頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
原子晶體中沒有單個分子存在,化學(xué)式不能表示分子式,熔沸點很高,硬度很大。原子晶體熔沸點高低與共價鍵強弱有關(guān):
原子半徑越短,共價鍵鍵長越短,鍵能越大,鍵越強,熔沸點越高。金剛石晶體Si熔點/℃35501410沸點/℃48272355金剛石與晶體SI的熔、沸點比較第59頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四石墨的晶體結(jié)構(gòu)石墨中C-C夾角為120☉,C-C鍵長為(0.142nm)1.42×10-10m分子間作用力,層間距3.35×10-10mC-C共價鍵第60頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四石墨石墨為什么很軟?石墨的熔沸點為什很高?石墨為層狀結(jié)構(gòu),各層之間是范德華力結(jié)合,容易滑動,所以石墨很軟,硬度小。石墨各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),碳原子之間存在很強的共價鍵,故熔沸點很高。所以,石墨稱為混合型晶體?!旌闲途w第61頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四石墨晶體的層內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖所示,每一層由無數(shù)個正六邊形構(gòu)成,則平均每一個正六邊形所占的碳原子數(shù)為_____C-C鍵的個數(shù)_____23第62頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四已知硼的熔點為2300℃,沸點為2550℃,⑴晶體硼屬于晶體。⑵已知晶體中的結(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)目的頂角,每個頂點有各有一個硼原子。
此基本單元是由個硼原子構(gòu)成,其中B-B鍵的鍵角為,共有個B-B單鍵。原子
1/5×3×20=1260°1/2×3×20=30第63頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四練習(xí)
碳化硅(SiC)的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石②晶體硅③碳化硅中,它們的熔點從高到低的順序是()(A)①③②(B)②③①(C)③①②(D)②①③A
分析:三種晶體均屬原子晶體,其熔點決定于它們的鍵長和鍵能,鍵長越短,鍵能越大,其熔點越高。由于碳原子半徑小于硅原子半徑,鍵長是:C-C鍵<Si-C鍵<Si-Si鍵
第64頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四根據(jù)圖1-11、1-12、1-13,按要求回答下列問題
(1)金剛石晶體中:每個C以共價鍵與
個C形成正四面體的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),鍵角為
,其中最小的C環(huán)上有
個C原子。晶體中C與C-C之比為
(單晶硅結(jié)構(gòu)類似于金剛石)
(2)二氧化硅晶體也是正四面體的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)相當(dāng)于單晶硅中每兩個Si間插入一個O,因此每個Si周圍有
個氧原子,每個O原與
Si相連,所以二氧化硅的Si、O原子個數(shù)比為
。
(3)石墨晶體是
結(jié)構(gòu),同一層內(nèi)每個C與
個形成共價鍵,C-C鍵的鍵角為
。其中C與C-C之比為
;層與層之間以
相結(jié)合。因此石墨是一種
晶體。
第65頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四練習(xí)
下列各組物質(zhì)的晶體中,化學(xué)鍵類型相同,晶體類型也相同的是()(A)SO2和SiO2
(B)CO2和H2O
(C)NaCl和HCl(D)CCl4
和KClB
第66頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四下列各組物質(zhì)中,按熔點由低到高排列正確的是()(A)Li、Na、K、Cs(B)CO2、KCl、SiO2
(C)F2、Cl2、Br2、I2
(D)SiC、NaCl、SO2練習(xí):BC第67頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)(如圖),試回答下列問題:(1)圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個,碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______.鞏固練習(xí):2:323第68頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四題目:最近科學(xué)家發(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。頂角和面心的原于是鈦原子,棱的中心和體心的原子是碳原子,則它的分子式是()A.TiCB.Ti4C4C.Ti14C13D.Ti13C14防止類推中的失誤C第69頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四物質(zhì)熔點℃沸點℃MgOAl2O3MgCl2AlCl328523600207229807141412190(2.5×105Pa)182.7(升華)工業(yè)上常用電解熔融MgCl2的方法生產(chǎn)金屬鎂,電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁。MgO熔點高,消耗能量大,操作不便,成本太高。為什么不用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂?為什么也不用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁?AlCl3屬分子晶體,熔融時不電離,不能用電解法。設(shè)計可靠的實驗證明MgCl2和AlCl3所屬的晶體類型3.第70頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四
中學(xué)教材上圖示的NaCl晶體結(jié)構(gòu),它向三維空間沿伸得到完美晶體。NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同,Ni2+與鄰近的O2-核間距為a×10-8㎝,計算NiO晶體密度(已知NiO摩爾質(zhì)量為74.7g·mol-1)思考題123456878解:在該晶體中最小正方體中所含的Ni2+、O2-個數(shù)均為:18214×=(個)2174.7g6.02×1023×即晶體中每個小正方體中平均含有個NiO.其質(zhì)量為:21而此小正方體體積為(a×10-8㎝)3故NiO晶體密度為:2174.7g6.02×1023×(a×10-8㎝)362.0a3g.㎝-3=第71頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四通過金屬離子與自由電子之間的較強作用形成的單質(zhì)晶體。
2.構(gòu)成金屬晶體的粒子有哪些?金屬離子和自由電子構(gòu)成
1.金屬晶體的概念金屬晶體第72頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四金屬晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系導(dǎo)電性
導(dǎo)熱性
延展性自由電子在外加電場的作用下發(fā)生定向移動自由電子與金屬離子碰撞傳遞熱量晶體中各原子層相對滑動仍保持相互作用金屬離子和自由電子性質(zhì)微粒金屬晶體第73頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四金屬鈉第74頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四3.金屬晶體熔點變化規(guī)律(1)、金屬晶體熔點變化較大,與金屬晶體緊密堆積方式、金屬陽離子與自由電子之間的金屬鍵的強弱有密切關(guān)系.熔點最低的金屬:汞(常溫時成液態(tài))熔點很高的金屬:鎢(3410℃)鐵的熔點:1535℃(2)、一般情況下,金屬晶體熔點由金屬鍵強弱決定:金屬陽離子半徑越小,所帶電荷越多,自由電子越多,金屬鍵越強,熔點就相應(yīng)越高,硬度也越大。但金屬性越弱如:KNaMgAl
LiNaKRbCs﹥﹥﹥﹥﹤﹤﹤金屬晶體第75頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四1.金屬晶體的形成是因為晶體中存在()A.金屬離子間的相互作用B.金屬原子間的相互作用C.金屬離子與自由電子間的相互作用D.金屬原子與自由電子間的相互作用針對性練習(xí)C第76頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四2.金屬能導(dǎo)電的原因是()A.金屬晶體中金屬陽離子與自由電子間的相互作用較弱B.金屬晶體中的自由電子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動C.金屬晶體中的金屬陽離子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動D.金屬晶體在外加電場作用下可失去電子B第77頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四3.下列敘述正確的是()A.任何晶體中,若含有陽離子也一定含有陰離子B.原子晶體中只含有共價鍵C.離子晶體中只含有離子鍵,不含有共價鍵D.分子晶體中只存在分子間作用力,不含有其他化學(xué)鍵B第78頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四4、下列各組物質(zhì)氣化或熔化時,所克服的微粒間的作用(力),屬同種類型的是()(A)碘和干冰的升華(B)二氧化硅和生石灰的熔化(C)氯化鈉和鐵的熔化(D)水和四氯化碳的蒸發(fā)AD
分析:構(gòu)成物質(zhì)的微粒間作用(力)相同,其實質(zhì)就是物質(zhì)的晶體類型相同。第79頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四小結(jié):1、四種晶體類型與性質(zhì)的比較晶體類型原子晶體離子晶體分子晶體金屬晶體概念相鄰原子之間以共價鍵相結(jié)合而成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體離子之間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體分子間以范德華力相結(jié)合而成的晶體通過金屬鍵形成的晶體作用力共價鍵離子鍵范德華力金屬鍵構(gòu)成微粒原子陰、陽離子分子金屬陽離子和自由電子物理性質(zhì)熔沸點很高較高很低大多數(shù)較高硬度很大較大很小大多數(shù)較硬導(dǎo)電性為半導(dǎo)體,其它為非導(dǎo)體水溶液或熔融狀態(tài)可導(dǎo)電導(dǎo)體實例金剛石、二氧化硅、晶體硅、碳化硅鹽、強堿等Ar、S等Au、Fe、Cu、鋼鐵等
第80頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四2、晶體類型的判斷
(1)依據(jù)物質(zhì)的類別判斷:離子晶體:離子化合物(一般含金屬離子,銨根被視為金屬離子)如:強堿、部分金屬氧化物、絕大部分鹽。原子晶體:金剛石、單晶硅、二氧化硅、碳化硅、單晶硼等。分子晶體:多數(shù)非金屬單質(zhì)(如鹵素,氧氣)、稀有氣體、大多數(shù)共價化合物有(如:有機(jī)物、非金屬氫化物、非金屬氧化物、無機(jī)含氧酸等)。金屬晶體:金屬單質(zhì)。(2)從性質(zhì)上判斷:熔沸點和硬度。(原子晶體離子晶體分子晶體)
熔融狀態(tài)的導(dǎo)電性。(導(dǎo)電化合物:離子晶體)﹥﹥第81頁,共89頁,2023年,2月20日,星期四(2)、同種晶體:離子晶體:陰、陽離子半徑越小,所帶的電荷越多,熔、沸點越高原子晶體:原子半徑越小,熔、沸點越高分子晶體:①含有氫鍵的先考慮,②組成和結(jié)構(gòu)相似的決定于相對分子質(zhì)量,③分子極性(極性越強熔、沸點越高)
(3)、有機(jī)物同分異構(gòu)體的熔點:一般說
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