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1、思考与交流物质物质 NaClNaCl KClKCl RbClRbCl CsClCsCl熔点熔点 801801776776715715646646某些离子晶体的熔沸点CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示,通过比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族,为什么CO2晶体的熔、沸点很低,而SiO2晶体的熔沸点很高?第1页/共34页以下是一些有关晶体性质的数据,判断以下晶体是否属于同种类型。晶体晶体SiOSiO2 2晶体硅晶体硅金刚石金刚石熔点熔点127312731410141023552355沸点沸点223022302355235535503550原子晶体熔、
2、沸点高一般不导电难溶于常见溶剂第2页/共34页Sio思考:构成以上晶体的粒子是什么?粒子间通过什么样的作用力联系在一起?以上晶体结构在整体上有什么共同特点?原子晶体结构第3页/共34页三:原子晶体1、定义:相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体,叫原子晶体.原子晶体结构(1)构成粒子:(2)粒子间作用力:(3):原子晶体结构上的共同特点:原子共价键空间网状结构第4页/共34页三种晶体的熔点三种晶体的熔点金刚石食 盐干 冰晶体的硬度石墨食 盐金刚石第5页/共34页2、物理性质熔、沸点高,硬度大,难压缩,一般不导电,难溶于常见溶剂.问题:为什么原子晶体的熔沸点很高,硬度很大?其本质是因为
3、原子晶体中原子通过很强的共价键连接,由于共价键比较牢固,要拆开它需要消耗很大的能量,所以原子晶体一般具有较高的熔沸点和较大的硬度.第6页/共34页3 3、常见的原子晶体、常见的原子晶体某些非金属单质:某些非金属单质:金刚石(金刚石(C C)、晶体硅)、晶体硅(Si)(Si)、晶体硼、晶体硼(B B)、晶体锗)、晶体锗(Ge)(Ge)等等某些非金属化合物:某些非金属化合物:碳化硅(碳化硅(SiCSiC)晶体、氮化硼()晶体、氮化硼(BNBN)晶)晶体体某些氧化物:某些氧化物:二氧化硅(二氧化硅(SiOSiO)晶体、)晶体、AlAl2 2O O3 3第7页/共34页以下是金刚石和晶体硅的熔、沸点的
4、比较同为结构相同的原子晶体,为什么金刚石比晶体硅的熔、沸点高?金刚石金刚石晶体硅晶体硅熔点熔点3550355014101410沸点沸点4827482723552355第8页/共34页熔化时破坏共价键晶体 液态 气态共价键越强键长越短键能越大熔沸点越高物质越稳定键长:CC C Si 碳化硅晶体硅 分析:三种晶体均属原子晶体,其熔点决定于它们的键长和键能,键长越短,键能越大,其熔点越高。由于碳原子半径小于硅原子半径,键长是:C-C 键 Si-C 键 离子晶体分子晶体。第13页/共34页下列物质中熔点最高的是A.硫磺B.金刚石C.冰D.食盐练习4第14页/共34页判断熔点的大小,说出判断依据 HBr
5、 和 HCl练习5第15页/共34页 下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是()(A)SO2 和 SiO2 (B)CO2 和 H2O (C)NaCl 和 HCl (D)CCl4 和 KClSO2B SiO2CO2 H2O NaCl HCl CCl4KCl共价键分子晶体共价键共价键共价键共价键共价键离子键离子键原子晶体分子晶体分子晶体离子晶体分子晶体分子晶体离子晶体练习6第16页/共34页 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()(A)碘和干冰的升华(B)二氧化硅和生石灰的熔化(C)氯化钠和铁的熔化 (D)水和四氯化碳的蒸发A D 分析:构成物质
6、的微粒间作用(力)相同,其实质就是物质的晶体类型相同。均为分子晶体均为分子晶体原子晶体,离子晶体离子晶体,金属晶体练习7第17页/共34页 最近,科学家研制得一种新的分子,它具有空心的类似足球状结构,分子式为C60。下列说法正确的是()(A)C60是一种新型的化合物(B)C60和石墨都是碳的同素异形体(C)C60中含离子键 (D)C60的分子量为720 B D 是一种单质1260=720碳元素组成的两种单质含共价键练习8第18页/共34页(1 1)由构成粒子:)由构成粒子:离子离子-离子晶体离子晶体 分子分子-分子晶体分子晶体 原子原子-原子晶体原子晶体(2 2)由粒子间作用力)由粒子间作用力
7、:离子键离子键-离子晶体离子晶体 共价键共价键-原子晶体原子晶体 分子间作用力分子间作用力 -分子晶体分子晶体(3 3)由熔沸点高低及导电性:)由熔沸点高低及导电性:很高很高-原子晶体原子晶体 较高较高-离子晶体离子晶体 较低较低-分子晶体分子晶体 熔融状态能导电熔融状态能导电-离子晶体离子晶体(4 4)由物质类别)由物质类别 强碱、绝大多数盐、部分金属氧化物及过氧化物强碱、绝大多数盐、部分金属氧化物及过氧化物 -离子晶体离子晶体 多数非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物、酸和多数有机多数非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物、酸和多数有机物物 -分子晶体分子晶体 金刚石、晶体硅、晶体二氧化硅、
8、碳化硅金刚石、晶体硅、晶体二氧化硅、碳化硅 -离子晶体离子晶体晶体类型判断从组成上判断(仅限于中学范围):有无金属离子?(有:离子晶体)是否属于“四种原子晶体(金刚石、金刚砂(SiC)、晶体硅、石英(SiO2)”?以上皆否定,则多数是分子晶体。小结 第19页/共34页分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型:A、碳化铝,黄色晶体,熔点2200,熔融态不导电;_B、溴化铝,无色晶体,熔点98,熔融态不导电;_C、五氟化钒,无色晶体,熔点19.5,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中;_D、物质A,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电_原子晶体分子晶体分子晶体离子晶体复习回顾:第20页/共34页对晶体的掌握看懂离
9、子晶体、原子晶体、分子晶体的空间结构图。各种晶体微粒组成、作用力、熔点硬度比较由晶体结构图写物质的化学式利用已知晶体结构图形进行相似结构的类推第21页/共34页Sio18010928共价键思考2思考1第22页/共34页SiO2晶体中每个Si与_个O紧邻形成的空间结构为_,_原子位于其中心,_原子占据其四个顶点,每个O 与_个Si 紧邻,每个正四面体中Si与O原子个数分别是_比值为_。1:2SiO2晶体中存在SiO2小分子吗?SiO2能不能叫分子式?思考14218010928共价键正四面体Si4个O1和2每个正四面体占有1个“完整的Si”、4个“半O原子”第23页/共34页12思考2109281
10、218010928共价键正四面体SioSiO2晶体中,每个硅原子与它周围的4个硅原子所形成的空间结构为_,SiO键的夹角(键角)为_,SiO2晶体中,最小的硅氧原子环上共有_个原子,每个Si为_个最小环共有.第24页/共34页下列物质的晶体中,不存在分子的 是 .A 二氧化硅 B 二氧化硫C 二氧化碳 D 二硫化碳 练习A第25页/共34页10928共价键思考3第26页/共34页思考36结构不在1245正四面体1:2晶体中每个C原子参与4条C-C键的形成,在每条键中的贡献只有一半。1、金刚石晶体中每个C与_个C紧邻,由_个C组成_结构单元。2、最小碳环由_个碳原子组成且碳原子_同一个平面内.3
11、、金刚石晶体中每个C原子被_个环共有。4、金刚石晶体中碳原子数与C-C键数之比是_第27页/共34页已知石墨为碳元素的单质,与金刚石互为同素异形体,石墨具有以下性质和用途:石墨的熔沸点分别为3652 3697,4827。石墨具有导电性,是一种很好的电极材料。石墨具有润滑性,工业上常用其作固体润滑剂。石墨质软呈灰黑色固体,工业上可作铅笔芯原料。材料:据有关对石墨的描述推测,石墨是否同金刚石一样属于原子晶体。原子晶体熔沸点高,硬度大,一般不导电,如金刚石。而石墨熔沸点虽高却质软、润滑、能导电,不属于原子晶体。问题:分析:第28页/共34页石墨晶体是_结构,每层内碳原子排列成_,构成_结构。同层内每
12、个碳原子跟其他_个碳原子以较强的_相结合,使石墨的熔沸点很高,如同原子晶体。层与层之间以较弱的_结合,使得片层间易滑动、质软,如同分子晶体。片层中存在_,石墨能导电,如同金属晶体。石墨的晶体结构石墨的晶体结构石墨中CC夹角为120层状正六边形平面的网状3共价键分子间作用力能自由移动的电子第29页/共34页石墨晶体过渡型晶体或混合型晶体第30页/共34页故正六边形中的碳碳键数为61/2=3,解析:我们可以先选取一个正六边形此结构中的碳原子数为6一个碳原子被三个六元碳环共用,正六边形中的碳原子数为61/3=2。六边形中的任一条边(即碳碳键)均被2个正六边形共用,所以碳原子数与碳碳键数目比为2:3。石墨晶体中,平均每个正六边形占有的C原子数为_个,占有的C-C键数为_个,C原子数与C-C键数之比是_思考2:323第31页/共34页仔细观察右边的示意图后,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?开拓思考题开拓思考题第32页/共34页练习:金刚石结构中,一个碳原子与 个碳原子成键,则每个碳原子实际形成的化学键为 个;a mol金刚石中,碳碳键数为 mol。422a第33页/共34页感谢您的观看!第34页/共34页