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高二化学:1.3.2《不同类型的晶体》精华


专题1 微观结构与物质的多样性

第三单元 从微观结构看物质的多样性
三、不同类型的晶体
干冰 水 晶 雪花

氯 化 钠

金刚石

【问题探究1】
晶体为什么具有规则的几何外形呢?

宏观
反映

决定
微观

晶体规则的几何外形是其内部构成 微粒有规则排列的结果

晶体的类型

离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体

根据晶体构成 微粒和相互作 用不同分为四 种类型:

1、离子晶体
氯化钠晶体和晶体模型

氯 化 钠

Cl-

Na+

1、离子晶体
? 定义:
阴、阳离子间通过离子键结合有规则排列而成的 晶体叫做离子晶体。

组成微粒 形成晶体的作用力 硬度
熔沸点 导电性 熔化、溶解破坏的作用力

代表物:大多数盐 大多数碱 金属氧化物 金属过氧化物

? 形成离子晶体的作用力不一定等于晶体内存在

的作用力
KOH 、CuSO4、NH4Cl 、离子化合物

【问题探究2】

①在NaCl晶体中每个Na+同时吸 引着_个 Cl ,每个Cl 同时吸引着 6 6 + _个Na 。

【问题探究2】

②在NaCl晶体中是否存在单 个的NaCl分子? 不存在
符号“NaCl”表示什么含义?

2、分子晶体
? 定义: 分子间通过分子间作用力相结合按一定规则排列 而成的晶体,叫做分子晶体

组成微粒 形成晶体的作用力 硬度
熔沸点 导电性

决定物理性质

熔化、溶解破坏的作用力(HCl、乙醇、蔗糖)

代表物:大多数非金属单质(除硅、金刚石) 酸 多数非金属氧化物(除SiO2) 非金属氢化物 稀有气体
? 形成分子晶体的作用力不一定等于晶体内存在

的作用力
H2、Cl2、HCl 、H2O、CO2等

He

? 晶体中分子间作用力大,分子越稳定?

干冰晶体模型
分 子 间 作 用 力 共 价 键

代表一个CO2分子

【问题探究4】

①干冰晶体发生汽化或熔化时, 需克服的是哪一种作用力?
若发生化学变化时,需克服的又 是哪一种作用力?

【问题探究4】

② 干冰晶体的化学性质是 活泼还是稳定取决于哪一 种作用力?

【问题探究4】

③干冰晶体的熔沸点高低、 硬度大小等物理性质取决于 哪一种作用力?

讨论:
CO2和SiO2的一些物理性质(如下表)有很大 差异,为什么?
熔点 干 冰(CO2) SiO2 -78.4℃ 1723℃ 沸点 -56.2℃ 2230℃

[问题3]:碳和硅同属第ⅣA族, CO2是分子晶 体,SiO2是分子晶体吗?

Si o
109? 28?

共价键

3、原子晶体
? 定义:
这种相邻原子通过共价键结合而形成空间网状结构 的晶体,叫做原子晶体

组成微粒 形成晶体的作用力 硬度
熔沸点 导电性 熔化破坏的作用力

? 常见的原子晶体:
金刚石、金刚砂(SiC)、晶体硅、石英(SiO2)

? 原子晶体内只有共价键

【问题探究5】

①SiO2晶体中有单个的SiO2 分子存在吗? 没有

【问题探究5】

②构成SiO2晶体的微粒是什 么? 原子(Si和O)

【问题探究5】

③每个Si 与 4 个O 以共价键 相结合?

【问题探究5】

④每个O 与 2 个Si 以共价键 相结合?

【问题探究5】

⑤SiO2化学式SiO2中的1:2 代表的是什么含义? 晶体中Si、O原子个数比

金刚石和金刚石晶体模型

109? 28?

共价键

返回


体 硅

石墨晶体——过渡型晶体或混合型晶体

石墨晶体属于过渡型(混合型)晶体,每一个C原子与3个 C原子以共价键相连,但分子间又存在分子间作用力。

大多数金属具有金属光 泽、有良好的导热、导 电性和延展性

这些金属制品有哪些相似的物理性质?

金属晶体

金属阳离子

自由电子

4、金属晶体
金属阳离子和自由电子通过金属键结合成的晶体, 叫做原子晶体

组成微粒 形成晶体的作用力 硬度
熔沸点 导电性 熔化破坏的作用力

金属的延展性

金属阳离子

自由电子

原子晶 晶体类型 离子晶体 分子晶体 体 熔沸点 硬 度 较高 较硬

金属晶体

很低
一般很软

很高 很硬

有高有低 有硬有软

晶体不导 晶体不导 导电情况 电、熔化 电、熔化 不导电 能导电 微粒种类 离子 分子 微粒间的 作用力 离子键

一般 不导电 大多良好
原子 共价键

分子间 作用力

【知识拓展】

★一般情况下,熔沸点高

低顺序是原子晶体> 分子 体> 晶体。

晶 离子

【小试牛刀】

1 尝试对下列物质进行晶体结构 ②⑥ , 分类,属于离子晶体的有___ ⑤,属于原子 属于分子晶体的有_ ③④,属于金属晶体的 晶体的有__ ① 有__ ①铜 ②硝酸钾 ③二氧化硅晶体 ④金刚石 ⑤冰 ⑥氢氧化钠


【小试牛刀】

2、下列物质属于原子晶体的化合 物是 ( C ) A.金刚石 B.NaOH C.二氧化硅 D.干冰

2、下列各组物质发生状态变化所克服的粒 子间作用力属于同种类型的是( C ) A.食盐和蔗糖熔化 B.钠和硫熔化 C.碘和干冰升华 D.二氧化硅和氧化钠熔化

3.下列物质,按熔点由高到低的顺序排列的是 (C ) A、CCl4 、SiCl4 、GeCl4 、SnCl4 、

B、 KCl 、NaCl 、MgCl2 、 MgO
C、金刚石、碳化硅、晶体硅

D、Rb、 K、 Na 、 Li

4.下列物质性质的变化规律,与共价键的 键能大小有关的是( BC )
A.F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点逐渐升高 B.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 C.金刚石的硬度、熔沸点都高于晶体硅 D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次 降低

【小试牛刀】

3、下列物质中,熔点较低的是( B)

A.BaCl2 B.干冰 C.晶体硅(原子晶体) D.氯化钠 熔点高低:
原子晶体>离子晶体>分子晶体

小结2:晶体熔沸点高低的判断 ⑴不同晶体类型的熔沸点比较 一般:原子晶体>离子晶体>分子晶体(有例外) ⑵同种晶体类型物质的熔沸点比较 ①离子晶体: 组成相似的离子晶体 阴、阳离子半径和越小 熔沸点越高 ②原子晶体: 原子半径越小→键长越短→键能越大 熔沸点越高 ③分子晶体: 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 熔沸点越高 ④金属晶体: 金属阳离子半径越小,电荷数越高 熔沸点越高

【小试牛刀】

4、氮化硅(Si3N4)是一种新型的耐 高温耐磨材料,在工业上有广泛的 应用,它属于 (A) A.原子晶体 C.金属晶体 B.分子晶体 D.离子晶体

5、下表给出几种氯化物的熔沸点,对此 有下列说法:①CaCl2属于离子晶体 ②SiCl4是分子晶体 ③NaCl熔沸点较高 ④MgCl2水溶液不能导电 NaCl MgCl2 CaCl2 SiCl4
熔点(℃) 沸点(℃)

801 1465

712 1418

782 1600

-68 57

与表中数据一致的说法有(

D)

A.仅① B.仅② C.①和② D. ① ②和③

晶体的导电性:
离子晶体固态时不导电,水溶液中或熔融状 态下导电; 分子晶体不导电,但有些分子晶体溶于水后 导电; 原子晶体不导电;金属晶体任何状态都导电。

稀有气体的特殊性:
稀有气体是单原子分子,构成分子晶体,晶 体中不存在化学键,只存在分子间作用力。

【课堂小结】

回顾这节课 的学习过程, 在知识和方法上你有什 么样的收获?

【课堂小结】

知识上:
认识了不同类型的晶体在构 成微粒、微粒间的相互作用和性 质(熔沸点、硬度、导电性)等 方面的差异。

【课堂小结】

方法上:
1.学会运用列表对比的方法,找出 不同对象的异同点; 2.学会运用“结构决定性质、性质 体现结构”的观点来解释不同类型 的晶体在性质上的差异。


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