晶体结构(1).ppt

晶体的类型与性质晶体的类型与性质高三化学总复习一、离子晶体一、离子晶体Na ClCs Cl定义：离子间通过离子键结合而成的晶体思考：离子晶体与离子化合物什么关系？结论：离子化合物在固态时均为离子晶体构成微粒： 微粒间的作用力：阴、阳离子离子键离子晶体包括：强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物如：气态氯化钠存在分子在NaCl晶体中,每个Na+周围与之等距离且最近的Na+ 有___个；每个Cl-周围与之等距离且最近的Cl-有___个1212在NaCl晶体中,每个Na+同时吸引着__个 Cl-；每个Cl-同时吸引着___个Na+6 6在NaCl晶体中与每个Cl-吸引的几个Na+所围成的空 间几何构型为( )A. 正四面体 B. 正六面体C. 正八面体 D. 正十二面体 C氯化钠的晶体结构氯化钠的晶体结构Cl- Na+在NaCl晶 体的一个晶 胞中，Cl-的 个数等于 ，Na+的个 数等于 44每个NaCl晶胞中,平均占有 Na+：12×1/4 + 1=4Cl-：8×1/8 + 6×1/2=4CsClCsCl的晶体结构空间模型的晶体结构空间模型Cs+ Cl-在CsCl晶 体中,每个 Cs+同时 吸引着__ 个Cl-；每 个Cl-同时 吸引着 ___个Cs+ 。

88在CsCl晶体中,每个Cs+周围与之等距离且最近的Cs+有 ___个；每个Cl-周围与之等距离且最近的Cl-有___个66CsClCsCl的晶体结构空间模型的晶体结构空间模型Cs+ Cl-每个CsCl晶胞中,平均占有Cl-：1 Cs+：8×1/8 =1在CsCl晶 体的一个 晶胞中， Cl-的个数 等于 ， Cs+的个 数等于 11离子晶体的物理性质：离子晶体的物理性质：NaClCsCl熔点℃沸点℃80164514131290Ø 大多易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂Ø 固体不导电，但在熔融状态下或其水溶液一般均导电；Ø 硬度较大，硬而脆，难压缩难挥发，熔沸点较高；想一想：为什么NaCl的熔沸点比CsCl高？Ø 无单个分子存在；NaCl不表示分子式Na+半径比Cs+ 小Na+与Cl- 的相互作用比Cs+与Cl- 的相互作用强Na+ 与Cs+ 均带一个单位正电荷，阴离子均为氯离子NaCl晶体中的离子键较强，则熔沸点较高一般来说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半 径越小，则离子键越强，离子晶体的熔沸点越高F=q1q2 Kr2判断NaF,NaCl,NaBr,NaI熔沸点的高低顺序？NaF>NaCl>KCl>KBr>CsI库仑定律：二、二、 分子晶体分子晶体定义：分子间以分子间作用力相互结合的晶体。

构成微粒： 微粒间的作用力：分子分子间作用力（范德华力）思考：哪些物质可以形成分子晶体呢？大多数的共价化合物和大多数的非金属单质可 形成分子晶体即：卤素、氧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，酸，绝大多数有机物，少数盐等分子间作用力与化学键的区别：分子间作用力与化学键的区别：n 化学键存在于相邻原子之间（即分子之内）， 而分子间作用力是在“分子之间” ，分子间作用力 不属于化学键n 分子间作用力要比化学键弱得多，化学键的键 能为120~800 kJ/mol，而分子间作用力只有2到 20 kJ/mol分子间作用力对物质的物理性质有影响，它直接 影响着分子晶体的熔沸点，如果要使分子晶体熔化或 者沸腾就必须克服分子间作用力分子间作用力越大 ，熔沸点越高组成和结构相似的物质，相对分子量越大，分子间作用 力越大，物质的熔、沸点越高Ø 分子间作用力的影响因素:解释:有机物中同系物之间熔沸点的变化规律推测下列物质的沸点变化:1. CH4 SiH4 GeH4 SnH4 2. NH3 PH3 AsH3 SbH3 3. H2O H2S H2Se H2Te 4. HF HCl HBr HIH2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH4一些氢化物的沸点在HF分子中，由于F原子吸引电子的能力很强，H —F键的极性很强，共用电子对强烈地偏向F原子，亦即 H原子的电子云被F原子吸引，使H原子几乎成为“裸露” 的质子。

这个半径很小、带部分正电荷的H核，与另一 个HF分子带部分负电荷的F原子相互吸引这种静电吸 引作用就是氢键 水分子间形成的氢键氢键的强度：★ 它比化学键弱得多，但比分子间作用力稍强，其 键能约在10~40kJ·mol-1氢键的表示方法 ：在形成氢键的两原子间用 · · · 表示氢键的存在使物质的熔、沸点相对较高氢键的作用：F H F HF H共价键氢键化学键> >氢键>分子间作用力含有氢键的物质熔化、汽化时需要破坏氢键和分子间作用力，所以NH3、H2O、HF在同族氢化物中的熔沸点最高ØØ 分子晶体的物理性质分子晶体的物理性质①有单个分子存在，化学式就是分子式 ②较低的熔沸点，较小的硬度 ③固态或熔融状态下都不导电 ④分子晶体的溶解性与溶质与溶剂的分子的极性相关——相似相溶范德华力共价键在此晶胞中，含有 —— 个CO2分子4干冰的晶体结构模型干冰的晶体结构模型每个干冰晶胞中,平均占有CO2：8×1/8 +6×1/2 = 4干冰晶体结构示意图干冰晶体结构示意图12在干冰晶体结构中,每个CO2分子周围与之最近且 等距离的CO2分子个数为 个三、原子晶体三、原子晶体定义：相邻原子间通过共价键结合成的具有空间 网状结构的晶体。

构成微粒： 微粒间的作用力：结构上的共同特点：原子共价键空间网状结构金刚石、晶体硅、二氧化硅晶体、碳化硅晶体等• 哪些物质属于原子晶体？Sio共价键每个Si 原子与4个O原子紧邻，每个O原子与2个Si 原子紧邻由共 价键构成的最小环状结构中有6个Si原子，6个O原子，（十二元环 ），不在同一平面上每n mol SiO2晶体 中含有Si—O键 4n mol二氧化硅中Si －O键夹角为 109o28′SiO2晶体是由Si原子和O原子按1 ：2的比例所组成， 以共价键结合而形成的空间网状的原子晶体109º28´共价键每个C原子与4个C原子紧邻，由5个C原子形成正四面体构型 由共价键构成的最小环状结构中有6个C原子（六元环）， 不在同一平面上每个C原子参与了4个C—C的形成，而两 个C原子共一个C—C键C 原子个数与C—C键数之比为1 ： （4×1/2）=1 ：2金刚石是天然存在的最硬的物质思考：同为原子晶体为什么金刚石比晶体硅的熔、沸点高？原子半径：C＜Si, 键长：C-C＜Si-Si ，键能：C-C＞Si-Si试比较金刚石、SiC晶体、晶体硅的熔点高低,简述理由熔点：金刚石 > SiC晶体 > 晶体硅理由：键能 C—C > Si—C > Si—Si原子晶体的物理性质：原子晶体的物理性质：Ø 难溶于一般溶剂。

Ø 一般不导电；（晶体硅是半导体材料）Ø 熔沸点很高，硬度很大 ；Ø 无单个分子存在 ，SiO2是化学式不是分子式；原子晶体熔沸点的高低与共价键键能的大小有关一般原子 半径越小，键长越短，共价键的键能越大，熔沸点越高石墨的晶体结构模型石墨的晶体结构模型分子间作用力C－C共价键石墨晶体——过渡型晶体或混合型晶体每个平面六边形有6个 C原子由共价键形成 的6个C原子环为平面 正六边形晶体中每 个C原子为3个六边形 所共用平均每个碳 环上含有2个C原子， 每个C原子参与了3个C —C的形成，而两个C 原子共一个C—C键 故石墨中C原子个数与 C—C键数之比为1 ： （3×1/2）= 2 ：3开拓思考题开拓思考题• 仔细观察下边的示意图后，回答下列问题： • 金刚石与石墨的熔点均很高，那么二者熔点是否相同 ？为什么？若不相同，哪种更高一些？n石墨更高一些，因为石墨的C—C键长更短，键能 更大，则熔点更高 但二者沸点一样高（1）由构成微粒：离子--离子晶体 分子--分子晶体 原子--原子晶体 （2）由微粒间作用力：离子键---离子晶体 共价键---原子晶体分子间作用力---分子晶体 （3）由熔沸点高低和硬度大小：很高--原子晶体 较高--离子晶体 较低--分子晶体 （4）由物质类别：四、晶体类型的判断四、晶体类型的判断n有无金属离子？(有：则多数为离子晶体)n是否属于“四种原子晶体”？n以上皆否定，则多数是分子晶体。

（5）由导电性：熔融状态下导电：离子晶体五、晶体熔沸点高低的比较五、晶体熔沸点高低的比较: :1）不同类型的晶体一般: 原子晶体>离子晶体>分子晶体4）原子晶体的熔沸点取决于共价键的键能和键长 原子半径越小，键长越短,键能越大,熔沸点越高2）离子晶体的熔沸点取决于离子键的强弱一般 阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子 键越强，熔沸点越高 3）分子晶体：一般组成和结构相似的物质，相对分 子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高例：下列性质适合分子晶体的是（ ）B CA.熔点1070℃ ，易溶于水，水溶液能导电；B.熔点10.31℃ ，液态不导电，水溶液能导电；C.能溶于CS2，熔点112.8℃ ，沸点444.6℃ D.熔点97.81℃ ，质软，导电，密度0.97g/cm3例2:据下列物质的性质，判断属于原子晶体是（ ） A.微溶于水，硬度小，熔点-56℃ ，固态或液态时不导电；B.熔点3410℃ ，导电性好，延展性强；C.熔点3550℃ ，不导电，不溶于水及有机溶剂，质硬D.熔点800℃ ，易溶于水，熔化时能导电C。