辛集二中辛集二中 侯秀兰侯秀兰 沪科版沪科版 高三第二章第二节高三第二章第二节 晶体晶体 氯化钠金刚石 明矾 水晶 雪花干冰 几种晶体几种晶体 自然界中物质的存在状态自然界中物质的存在状态 物物 质质 状状 态态｛｛ 气态气态 液态液态 固态固态 ｛｛ 晶体晶体 非晶体非晶体 构成晶体的粒子种类构成晶体的粒子种类 粒子间的相互作用力粒子间的相互作用力 玻璃体玻璃体 ｛｛ 离子晶体离子晶体 分子晶体分子晶体 原子晶体原子晶体 金属晶体金属晶体 具有规则几何外形和固定 熔点的固体 没有固定熔点，加热时逐 渐软化，最后变成液体的 固体 思考：为什么具有 规则的几何外形呢 ？ 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 一一. .离子晶体离子晶体 1 1、、NaClNaCl晶体中离子的排列方式晶体中离子的排列方式 讨论：讨论： 氯化钠晶体的结构特点？氯化钠晶体的结构特点？ NaCl晶体结构示意图 Na+Cl- Go to 3D ---Cl---- Na+ 氯化钠是晶体在氯化钠晶体中，氯化钠是晶体在氯化钠晶体中，__________ 分子，分子，( (填填“ “存在存在” ”或或“ “不存在不存在” ”）存在许多）存在许多 ______________和和____________，每个氯离子的周围，每个氯离子的周围 都有都有________个钠离子，每个钠离子的周围个钠离子，每个钠离子的周围 也有也有________个氯离子。
钠离子和氯离子就个氯离子钠离子和氯离子就 是按照这种排列方式向空间各个方向伸是按照这种排列方式向空间各个方向伸 展，以展，以______________相结合形成氯化钠晶体相结合形成氯化钠晶体 钠离子与氯离子个数比钠离子与氯离子个数比________________ 小结：小结： 不存在 钠离子氯离子 6 6 离子键 1:1 CsCl晶体结构示意图Go to 3D CsCl晶体结构解析图 Cs+Cl- 一、离子晶体一、离子晶体 1 1、定义、定义由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体 2 2、结构特点、结构特点 （（1 1）成键粒子）成键粒子 ：： 阴、阳离于阴、阳离于 （（2 2）相互作用力）相互作用力 ：： 离子键离子键 ◆◆常见的离子晶体常见的离子晶体强碱、活泼金属氢化物、活泼金属氧化强碱、活泼金属氢化物、活泼金属氧化 物、活泼金属碳化物、大部分的盐类等物、活泼金属碳化物、大部分的盐类等 有无单个分子存在有无单个分子存在 ？？ 无单个分子存在无单个分子存在, ,NaCINaCI不表示分子式不表示分子式 3.3.离子晶体物理性质的特点：离子晶体物理性质的特点： （（3 3）熔沸点）熔沸点 （（1 1）硬度和密度）硬度和密度 （（2 2）水溶性）水溶性一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。
一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂 较大较大 较高，难挥发难压缩较高，难挥发难压缩 【讨论】：【讨论】：影响离子晶体熔、沸点的因素：影响离子晶体熔、沸点的因素： 一般情况下，离子晶体中阴、阳离子半径越小，电荷数越多，离子键越一般情况下，离子晶体中阴、阳离子半径越小，电荷数越多，离子键越 强，熔沸点越高，硬度越大强，熔沸点越高，硬度越大 【请思考】：【请思考】：NaF,NaCl,NaBr,NaINaF,NaCl,NaBr,NaI晶体其熔沸点的高低顺序？晶体其熔沸点的高低顺序？ NaFNaF＞＞NaClNaCl＞＞NaBrNaBr＞＞NaINaI 讨论：讨论： 你认为氯化钠晶体能导电吗？要使食盐导电需要什么条件你认为氯化钠晶体能导电吗？要使食盐导电需要什么条件 ？为什么？？为什么？ （（4 4）导电性）导电性 NaClNaCl是电解质，固态时能导电吗？是电解质，固态时能导电吗？提问提问1 1 ：： NaCl 晶体虽然由离子 构成，但因为离子间存 在较强的离子键，离子 不能自由移动，所以固 态时不能导电 为什么为什么NaClNaCl在熔融状态或水溶液中能导电？在熔融状态或水溶液中能导电？提问提问2 2 ：： 温度升高，离子运动加快，克服了阴 阳离子间的引力，产生了能自由移动 的阴阳离子，所以熔融状态的NaCl能 导电；NaCl溶于水后，受水分子作用 ，形成能自由移动的水合钠离子和水 合氯离子，所以能导电。
结论结论 ：： 熔融状态或溶于水时能导电，固态时不导电熔融状态或溶于水时能导电，固态时不导电 [思考]：干冰晶体中存在哪些微粒？如何结合 成晶体的？ 干冰晶体结构示意图（点击后自动播放） COCO 2 2 分子分子 NaNa + + ClCl - - 干冰晶体结构分析图 COCO 2 2 分子分子 中心 分子间作用力分子间作用力 共共 价价 键键 讨论讨论：： 干冰的晶体结构有哪些特点干冰的晶体结构有哪些特点 ：： （（1 1）在晶体中存在单个分子，化学式就是分）在晶体中存在单个分子，化学式就是分 子式子式 （（2 2）分子有规则地排列）分子有规则地排列 （（3 3）分子之间作用力较弱）分子之间作用力较弱 （（4 4）三态变化时只破坏分子间作用力）三态变化时只破坏分子间作用力 小结：小结： 二二. .分子晶体分子晶体 1.1.定义：定义： 分子间通过分子间作用力（范德华力）相结合的晶体 2.2.构成粒子构成粒子 ：： 分子分子 3.3.粒子间作用粒子间作用 ：： 分子间作用力分子间作用力 6.6.分子晶体的物理性质分子晶体的物理性质 ：： 4.4.气化或熔化时破坏的作用力气化或熔化时破坏的作用力 ：： 分子间作用力分子间作用力 5.5.在分子晶体内的原子间的作用力在分子晶体内的原子间的作用力 ：： 共价键共价键 （（1 1）较小的硬度）较小的硬度 （（2 2）较低的熔点和沸点）较低的熔点和沸点 （（3 3）一般不导电，熔融状态也不导电）一般不导电，熔融状态也不导电 熔沸点高低判断 依据？ 分子间作用力和氢 键 一般规 律? 对于组成与结构相似对于组成与结构相似 的物质，相对分子质的物质，相对分子质 量越大，分子间作用量越大，分子间作用 力越大，其熔沸点也力越大，其熔沸点也 越高。
越高 典型的分子晶体典型的分子晶体 （（1 1）大多数非金属单质）大多数非金属单质 ：： x x2 2 ,O,O 2 2 ,H,H 2 2 ,S,S 8 8 ,P,P 4 4 ,C,C60 60等 等 (2)(2)大多数共价化合物大多数共价化合物 ：： 所有非金属气态氢化物所有非金属气态氢化物 ：： H H2 2 O,HO,H 2 2 S,NHS,NH 3 3 ,CH,CH 4 4 ,HX,HX等等 几乎所有酸几乎所有酸 ：： H H2 2 SOSO 4 4 ,HNO,HNO 3 3 ,H,H 3 3 POPO 4 4 等等 大部分非金属氧化物大部分非金属氧化物 ：： COCO 2 2 ,SO,SO 2 2 ,NO,NO 2 2 ,P,P 4 4 OO 6 6 ,P,P 4 4 OO10 10等 等 绝大多数有机物晶体绝大多数有机物晶体 ：： 乙醇，冰醋酸，蔗糖等乙醇，冰醋酸，蔗糖等 金刚石晶体结构示意图 C原子 正四面体结构单元 109˚28’ 共价键 硅晶体结构示意图 Si原子 正四面体结构单元 三三. .原子晶体原子晶体 概念概念 ：： 相邻原子间以共价键相结合面而形成的空间立体网相邻原子间以共价键相结合面而形成的空间立体网 状结构的晶体。
状结构的晶体 注意注意 ：： 1.1.构成原子晶体的粒子是原子构成原子晶体的粒子是原子 2.2.原子晶体间以较强的共价键相结合原子晶体间以较强的共价键相结合 3.3.整块晶体是一个三维的共价键网状结构，无单个分整块晶体是一个三维的共价键网状结构，无单个分 子，只有化学式子，只有化学式 原子晶体的物理特征：原子晶体的物理特征： 在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且 形成空间立体网状结构，所以原子晶体一般具有：形成空间立体网状结构，所以原子晶体一般具有： （（1 1）熔点和沸点高）熔点和沸点高 （（2 2）硬度大）硬度大 （（3 3）一般不导电）一般不导电 （（4 4）难溶于一般常见溶剂）难溶于一般常见溶剂 常见原子晶体常见原子晶体 ：： 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)、硼（、硼（B)B)、锗（、锗（Ge)Ge)、灰锡（、灰锡（Sn)Sn)等等 某些非金属化合物：某些非金属化合物： 碳化硅（碳化硅（SiC)SiC)晶体、氮化硼（晶体、氮化硼（BN)BN)晶体等晶体等 某些氧化物：某些氧化物：二氧化硅（二氧化硅（SiOSiO 2 2 ) )晶体等晶体等 交流与讨论：交流与讨论： 怎样从原子结构的角度解释金刚石、硅、锗熔点和硬度依次怎样从原子结构的角度解释金刚石、硅、锗熔点和硬度依次 下降？下降？ 解释：解释： 从碳到锗，核电荷数增多，电子层数增多，原子半从碳到锗，核电荷数增多，电子层数增多，原子半 径依次增大，径依次增大，C-CC-C键、键、Si-SiSi-Si键、键、Ge-GeGe-Ge键的键长依键的键长依 次增大，键长越长，共价键越不牢固，根据键的稳次增大，键长越长，共价键越不牢固，根据键的稳 定性定性C-CC-C键键>Si-Si>Si-Si键键>Ge-Ge>Ge-Ge键键, ,而熔化时破坏答的是而熔化时破坏答的是 共价键，所以金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次下共价键，所以金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次下 降。
降 结论结论 ：： 结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短， 键能越大，晶体熔点越高键能越大，晶体熔点越高 二氧化硅晶体结构示意图 Si原子 结构单元 O原子 四四. .金属晶体金属晶体 概念概念 ：： 金属离子和自由电子通过金属键形成的晶体金属离子和自由电子通过金属键形成的晶体 构成微粒：构成微粒：金属离子金属离子 自由电子自由电子 微粒间作用力微粒间作用力 ：： 金属键金属键 讨论讨论 ：： 金属晶体有哪些性质？金属晶体有哪些性质？ 物理性质物理性质 ：： a a、金属光泽、良好的导电性、导热性、延展性、金属光泽、良好的导电性、导热性、延展性 学生讨论:金属 晶体有该性质 的原因? 【设疑【设疑 】】 金属单质的熔沸点表现出比较的差异，影响因素金属单质的熔沸点表现出比较的差异，影响因素 有哪些？有哪些？ 【讨论】【讨论】跟金属键的强弱有关（金属离子的半径越小，价电跟金属键的强弱有关（金属离子的半径越小，价电 子越多，金属键越强）子越多，金属键越强） b b、同主族的金属单质，金属键越强，金属、同主族的金属单质，金属键越强，金属 的熔沸点越高，硬度越大，密度越大。
的熔沸点越高，硬度越大，密度越大 同种晶体熔沸点的比较同种晶体熔沸点的比较 1.1.离子晶体离子晶体 组成相似的组成相似的 离子晶体离子晶体 离子电荷数越大离子电荷数越大 离子半径越小离子半径越小 离子键越强离子键越强 离子晶体的熔沸点越高离子晶体的熔沸点越高 例：例： NaCl>KClNaCl>KCl MgO>CaO MgO>CaO 2.2.分子晶体分子晶体 结构组成相似的物质，随着相对结构组成相似的物质，随着相对 分子质量的增大，范德华力增大分子质量的增大，范德华力增大 分子晶体的熔沸点升高分子晶体的熔沸点升高 含有氢键的分子晶体的熔沸点，一般高于不含氢含有氢键的分子晶体的熔沸点，一般高于不含氢 键的分子晶体键的分子晶体 3.3.原子晶体原子晶体 原子半径越小原子半径越小 键长越短键长越短 键能越大键能越大 共价键越共价键越 强强 原子晶体的熔沸点越高原子晶体的熔沸点越高 例如：熔沸点例如：熔。