《离子晶体分子晶体和原子晶体第二节金属晶体精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《离子晶体分子晶体和原子晶体第二节金属晶体精选文档.ppt（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、离子晶体分子晶体和原子晶体第二节金属晶体本讲稿第一页，共三十页复习复习:1.在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答：(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数比是多少?答案6 3:1:1本讲稿第二页，共三十页2.NaF，Nal，MgO均为离子化合物，根据下列数据，这三种化合物的熔点高低顺序是 ()物物质质NaFNaIMgO离子电荷数113 m2.313.182.10 A.B.C.D.B本讲稿第三页，共三十页二、分二、分 子子 晶晶 体体 有何事实证明分子间存在作用力？有何事实证明分子间
2、存在作用力？说明了物质的分子间存在着作用力说明了物质的分子间存在着作用力气态气态液态液态固态固态降温加压降温加压降温降温分子距离缩短分子距离缩短分子距离缩短分子距离缩短分子无规则运动分子无规则运动分子有规则排列分子有规则排列这种分子间的作用力又叫做这种分子间的作用力又叫做范德瓦耳斯力范德瓦耳斯力。P31 1、定义：、定义：分子间通过分子间通过分子间作用力分子间作用力结合而成晶体。结合而成晶体。本讲稿第四页，共三十页范范 德德 华华 力力化化 学学 键键 存在于何种存在于何种微粒之间微粒之间 相互作用相互作用 的强弱的强弱分子与分子分子与分子间的作用力间的作用力相邻原子间相邻原子间的相互作用的相
3、互作用弱弱（几到几十（几到几十kJ/molkJ/mol）强强（120120800 kJ/mol800 kJ/mol）HClHCl分子中分子中，H HCl Cl 键能为键能为 431kJ/mol431kJ/mol,HClHCl分子间，分子间，分子间的作用力为分子间的作用力为 21kJ/mol 21kJ/mol。本讲稿第五页，共三十页 分子间作用力对物质的熔点、沸点的影响分子间作用力对物质的熔点、沸点的影响 分子分子组成组成和和结构结构相似相似时，分子量越大，时，分子量越大，分子间作用力越大。请解释，卤素单质熔分子间作用力越大。请解释，卤素单质熔沸点变化规律。沸点变化规律。P3P3图图 氟、氯、溴
4、、碘的单质均是分子晶体，双氟、氯、溴、碘的单质均是分子晶体，双原子分子，每个分子都是通过一个单键结合而原子分子，每个分子都是通过一个单键结合而成，随着分子量的增大，分子间作用力增大，成，随着分子量的增大，分子间作用力增大，故熔沸点递升。故熔沸点递升。本讲稿第六页，共三十页 组成和结构组成和结构相似相似的物质，相对分子质量越大，的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，克服分子间引力使物质熔化和分子间作用力越大，克服分子间引力使物质熔化和气化就需要更多的能量，熔、沸点越高。气化就需要更多的能量，熔、沸点越高。分子量分子量 分子极性分子极性 分子间距离分子间距离 分子间作用力的影响因素分子间作用
5、力的影响因素试比较：第试比较：第四四主族主族元素元素的氢化物由上而下的氢化物由上而下熔沸点熔沸点高低高低 P3 P3 第第五五主族元素的氢化物由上而下主族元素的氢化物由上而下熔沸点熔沸点高低高低 P4 第第六六主族元素的氢化物由上而下主族元素的氢化物由上而下熔沸点熔沸点高低高低 P4 第第七七主族元素的氢化物由上而下主族元素的氢化物由上而下熔沸点熔沸点高低高低 P4本讲稿第七页，共三十页F2Cl2Br2I2F2Cl2Br2I2沸点熔点相对分子质量0-50-100-150-200-2505010015020025050100 150200250温度/卤素单质的熔、沸点与相对分子质量的关系0-50
6、-100-150-200-25050100150200250100300200400温度/相对分子质量500CF4CCl4CBr4CF4CCl4CBr4CI4沸点熔点四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/周期一些氢化物的沸点返回点击后还有两个图本讲稿第八页，共三十页 氢键氢键 种比较强的分子间作用力种比较强的分子间作用力氢键的形成条件：氢键的形成条件：P4P4 氢键氢键的的表示法表示法：“”而且要在而且要在同一同一直
7、线直线上（见下图）上（见下图）p4p4 氢原子氢原子和和非金属性强非金属性强的元素之间，使的元素之间，使共用电子共用电子对对强烈偏向强烈偏向非非金属性金属性强强的元素，这时的元素，这时氢氢原子原子几乎几乎成成了了质子质子，这时的，这时的带正电荷带正电荷的的H核核和和带负电荷带负电荷的的非非金金属性属性强强的元素的元素之间之间的的相互吸引相互吸引，这种，这种静电静电吸引吸引作用作用就是就是氢键氢键本讲稿第九页，共三十页氢键的形成过程氢键的形成过程HOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOH氢键氢键共价键共价键HOHHOH
8、HOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOH本讲稿第十页，共三十页氢键的作用：氢键的作用：讨论：讨论：如果水分子之间没有氢键存在，地球上将会如果水分子之间没有氢键存在，地球上将会是什么是什么面貌面貌？P5P5如：熔沸点、密度的大小、溶解性如：熔沸点、密度的大小、溶解性本讲稿第十一页，共三十页2 2、分子晶体特点：、分子晶体特点：3 3、实例：、实例：有有单个单个分子存在，分子存在，化学式化学式就是就是分子式分子式。熔沸点。熔沸点较低，硬度较小。熔融状态不导电较低，硬度较小。熔融状态不导电大多数有机物（如各种烃，醇、醛、羧酸等）大多数有机物（如各种烃，醇、醛、羧
9、酸等）稀有气体（如氦，氖，氩）稀有气体（如氦，氖，氩）非金属氢化物（如氨，氯化氢）非金属氢化物（如氨，氯化氢）非金属氧化物（如一氧化碳，二氧化硫）非金属氧化物（如一氧化碳，二氧化硫）无机含氧酸（如硫酸、硝酸等）无机含氧酸（如硫酸、硝酸等）多数非金属单质（如卤素，氧气）多数非金属单质（如卤素，氧气）本讲稿第十二页，共三十页OC范德华力范德华力共价键共价键本讲稿第十三页，共三十页1、（、（1）下图为固态）下图为固态CO2的晶体结构示意图。通过观察分析，的晶体结构示意图。通过观察分析，可得出每个可得出每个CO2分子周围与之紧邻等距的分子周围与之紧邻等距的CO2有有个。个。（2）试判断：）试判断：Si
10、O2，CO2，CS2晶体的熔点由晶体的熔点由高高到到低低排列的顺序是排列的顺序是.（填相应物质的编号）。（填相应物质的编号）。（3）在一定温度下，用）在一定温度下，用x射线衍射法测干冰晶胞射线衍射法测干冰晶胞(晶体中最晶体中最小的重复单位小的重复单位)边长边长:a=5.7210-8cm，该温度下干冰的密度，该温度下干冰的密度为多少？为多少？12 本讲稿第十四页，共三十页讨论：讨论：COCO2 2和和SiOSiO2 2的一些物理性质如下表所示，通过的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断比较试判断SIOSIO2 2晶体是否属于分子晶体。晶体是否属于分子晶体。熔点熔点/o oC C状态（室温）状态
11、（室温）CO2 -56.2 气态气态 SiO2 1723 固态固态 结论：结论：SiOSiO2 2不是分子晶体。那它是什么晶体不是分子晶体。那它是什么晶体呢？呢？本讲稿第十五页，共三十页三、原三、原 子子 晶晶 体体1 1、定义：、定义：如：如：金刚石金刚石是以碳碳单键结合而成的正四面是以碳碳单键结合而成的正四面体的体的空间网状结构空间网状结构。键角键角：10928键长键长：1.5510-10m2 2、性质：、性质：熔点熔点：3550 沸点沸点：48273 3、代表晶型：、代表晶型：金刚石、晶体硅、二氧化硅金刚石、晶体硅、二氧化硅原子间以共价键相结合而形成的原子间以共价键相结合而形成的空间网状
12、结构的晶体。空间网状结构的晶体。熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。本讲稿第十六页，共三十页4 4、原子晶体的构成微粒和作用力：、原子晶体的构成微粒和作用力：5 5、原子晶体中不存在分子、原子晶体中不存在分子 6 6、原子晶体的熔沸点也是随作共价键的、原子晶体的熔沸点也是随作共价键的增增强强而而升高升高 如如:SiO2中中只只存在存在Si原子原子和和O原子原子，而，而不不存在存在SiO2分子分子，只只有有化学式化学式。构成微粒是：构成微粒是：原子原子作作 用：用：共价键共价键本讲稿第十七页，共三十页10928共价键共价键本讲稿第十八页，共三十页18010928S
13、iSio o共价键共价键本讲稿第十九页，共三十页石墨石墨石墨为什么石墨为什么很软很软？石墨的熔沸点为什很高？石墨的熔沸点为什很高？石墨为石墨为层状层状结构，各层之间是结构，各层之间是范德华力范德华力结合，容结合，容易易滑动滑动，所以石墨很软，硬度小。，所以石墨很软，硬度小。石墨石墨各层各层均为平面均为平面网状结构网状结构，碳原子之间存在，碳原子之间存在很很强强的的共价键共价键，故熔沸点很高。，故熔沸点很高。所以，石墨称为所以，石墨称为混合型混合型晶体。晶体。混合型晶体混合型晶体本讲稿第二十页，共三十页练习练习1.1.下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，晶
14、体类型也相同的是晶体类型也相同的是 ()()（A A）SOSO2 2 和和 SiOSiO2 2 （B B）COCO2 2 和和 HH2 2O O （C C）NaCl NaCl 和和 HCl HCl （D D）CClCCl4 4 和和 KCl KCl （9393全国高考题）全国高考题）SOSO2 2SiOSiO2 2COCO2 2 H H2 2O O NaClNaCl HCl HCl CClCCl4 4KClKCl共价键共价键分子晶体分子晶体共价键共价键共价键共价键共价键共价键共价键共价键共价键共价键离子键离子键离子键离子键原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体分子晶体
15、分子晶体分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体B B本讲稿第二十一页，共三十页练习练习2.2.下列各组物质气化或熔化时，所克服的微粒间的作用下列各组物质气化或熔化时，所克服的微粒间的作用（力），属同种类型的是（力），属同种类型的是 ()()（A A）碘和干冰的升华）碘和干冰的升华（B B）二氧化硅和生石灰的熔化二氧化硅和生石灰的熔化（C C）氯化钠和铁的熔化）氯化钠和铁的熔化 （DD）水和四氯化碳的蒸发）水和四氯化碳的蒸发 （9090年全国高考题，年全国高考题，DD选项作了更改）选项作了更改）A DA D 分析：分析：构成物质的微粒间作用（力）相同，其实质就是物构成物质的微粒间作用（力）相同，其实质
16、就是物质的晶体类型相同。质的晶体类型相同。均为分子晶体均为分子晶体均为分子晶体均为分子晶体原子晶体，离子晶体原子晶体，离子晶体离子晶体，金属晶体离子晶体，金属晶体本讲稿第二十二页，共三十页表一：离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较 晶体类型晶体类型离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体结结构构粒子间的作用力性性质质硬度溶、沸点导电溶解性构成晶体粒子阴、阳离子阴、阳离子分子分子原子原子离子键离子键分子间作用力分子间作用力共价键共价键结构、性质结构、性质较大较大较小较小较大较大较高较低较低很大很大固体不导电，熔融或固体不导电，熔融或溶于水后导电溶于水后导电固态和熔融状态固态和
17、熔融状态都不导电都不导电不导电不导电有些易溶于等极性有些易溶于等极性溶剂溶剂相似相溶相似相溶难溶于常见溶剂难溶于常见溶剂复习提问复习提问本讲稿第二十三页，共三十页 一、金属共同的物理性质容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。前面我们知道离子晶体、分子晶体、原子晶体有着不同的物理前面我们知道离子晶体、分子晶体、原子晶体有着不同的物理性质特点，且分别由它们的晶体结构所决定，那么金属的这些性质特点，且分别由它们的晶体结构所决定，那么金属的这些共同性质是否也是由金属的结构所决定呢共同性质是否也是由金属的结构所决定呢?本讲稿第二十四页，共三十页 第二节第二节 金
18、属晶体金属晶体通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体。构成金属晶体的粒子有哪些?金属晶体由金属离子和自由电子构成金属晶体由金属离子和自由电子构成 金属晶体的结构与其性质有哪些内在联系呢?本讲稿第二十五页，共三十页三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系 1金属晶体结构与金属导电性的关系 2金属晶体结构与金属的导热性的关系 金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。3
19、金属晶体结构与金属的延展性的关系 金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。本讲稿第二十六页，共三十页金属晶体的结构与性质的关系导电性导热性延展性自由电子在外加电场的作用下发生定向移动自由电子与金属离子碰撞传递热量晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用金属离子和自由电子性质性质微粒微粒本讲稿第二十七页，共三十页1金属晶体的形成是因为晶体中存在 （）A.金属离子间的相互作用B金属原子间的相互作用 C.金属离子与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子间的相互作用 针对性练习CBB本讲稿第二十八页，共三十页2金属能导电的原因是 （）A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱 B金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D金属晶体在外加电场作用下可失去电子 本讲稿第二十九页，共三十页3下列叙述正确的是 （）A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键 D分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其他化学键 本讲稿第三十页，共三十页