晶体结构PPT演示课件
同素异形体、同位素与同分异构体的比较
同位素
同素异形体
同分异构体
定义 研究对象
质子数相同、质 同一种元素
量数(或中子数)形成的不同
不同的原子
单质
原子
单质
分子式相同而结 构不同的化合物
化合物
性质
化学性质几乎 完全相同
物理性质差别 大,化学性质 稍有差别
物理性质和化 学性质均有较 大差别
常见实例
1H、2H、3H 35Cl、37Cl
态和熔融状态时都不导电。有些在水溶液中能电离 而导电。
3)溶解性 相似相溶:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂;极
性溶质一般能溶于极性溶剂
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一般来说,对于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
物质熔点 沸点越高
讨论:1)比较下列各组物质的熔、沸点高低
① CS2、CO2 ②CCl4 、O2、NaCl、NaF、MgO 离子晶体的熔沸点比分子晶体高 2)为什么氮气的熔沸点很低,而化学性质 很稳定?
◆概念分析:
(1)构成分子晶体的基本微粒是什么?哪些物质可形成 分子晶体?
(2)这些微粒是通过什么作用力形成晶体的?
思考:①稀有气体单质的结构微粒是什么?
②分子晶体表示的化学式的意义? (3)在干冰晶如体S、中S能8、否C找60到、一P、个CPO4 2分子?
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干冰晶体结构的特点
①在干冰晶胞中存在哪些作用力?
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在NaCl晶体中,以Na+为中心与之最近且距离
相等的Na+共有多少个?
12个
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◆物理性质分析: 离子晶体
1)离子晶体的物理性质一般有何特征?为什么?
①熔沸点较高,难挥发; ②硬度较大,难压缩,但质脆,机械加工性能差; ③密度较大; ④大多数能溶于水(极性溶剂)。
2)NaCl、CsCl熔点为什么有所差异,离子晶体熔沸点 高低与哪些因素有关?
金刚石、石墨 正丁烷和异丁烷,
O3 、O2
二甲醚和乙醇
1
思考:
1)什么叫晶体? 具有一定规则几何外形的固体
2)举出你学过或见过的晶体及外形。
2
3)晶体为什么有一定规则的几何外形?
构成晶体的粒子有规则的排列
4)构成晶体的粒子有哪些?
分子、原子、离子等
5)指出食盐、干冰、金刚石构成的微粒和微粒间的
作用力。
离子键越强 → 熔沸点越高、硬度越大 离子键强弱受离子半径、离子所带电荷数影响。
比较:NaCl、NaF熔点高低。
3)离子晶体为什么固体时不导电,而融化状态、或水 溶液时导电?
4)使氯化钠晶体熔化、溶解于水或晶体粉碎分别破坏
了什么?
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分子晶体
——分子间以分子间作用力互相结合的晶体
结构微粒
微粒间作用力
比较: 晶体类型
相应的物理性质
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体
概
念
离子间通过离子键 分子间以分子间作 结合而成的晶体 用力相结合的晶体
相邻原子间以共价 键相结合而形成空 间网状结构的晶体
结构微粒 阴、阳离子 分子
原子
微粒间作用 离子键
分子间作用力 共价键
熔化时破坏 离子键
熔沸点 硬度 水溶性
为正四面体结构;
2)每个O原子跟2个Si原 子相结合;
3)是一种空间网状结构
讨论:①SiO2代表的意义是
。
②SiO2晶体熔化需破坏什么?熔点为什么高?
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金刚石、晶体硅、金刚原砂、子二晶氧化体硅等是常见的原子晶体
相邻原子间以共价单键结合形成的空间网状结构的晶体
◆物理性质:
(1)根据原子晶体微粒间作用力特征,推断其物理特征 ?
NaCl只是化学式,不是分子式 6、是否所有1:1型离子晶体都如NaCl,采用 6:6 配位 ?
7
每个Na+周围有六个Cl-
8
离子晶体
每个Cl-周围有六个Na+
9
NNaCaCl的l的晶晶胞胞结结构构
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体心
1
11
面心
1 2
12
棱
1 4
13
顶点
1 8
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NaCl的晶体结构
Na+:4 Cl–: 4
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C、Si同主族,CO2是分子晶体,那么SiO2是否与CO2 结构相似? 两者熔点差别如此之大, 必然是晶体结构不同所导致 SiO2晶体结构又如何呢?
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三、原子晶体
——相邻原子间以共价键相结
合而形成空间网状结构的晶体
O
1、SiO2晶体结构
Si
109°28′
1)每个Si原子和4个O原
子形成4个共价键,成
熔沸点高、硬度大(一般比离子晶体高)、一般不导电、难溶
(2)如何判断原子晶体熔沸点的高低?
共价键越强 → 熔沸点越高、硬度越大
共价键强弱受原子半径、的共影用响电子对数目影响。
判断:金刚石、晶体硅、金刚砂的熔沸点、硬度如何比较?
物质
金刚石 碳化硅 单质硅
熔点/℃
3550
2700
1410 24
4
食盐(晶体)的形成 ——以离子键结合
Na+Cl-CNl-a+NaCN+laN-+aC+l- Na+
Na+ClC- l-
NaC+ l-
Cl- NaN+a+NaCC+ll--
Na+
ClNa+ Cl-
Cl-
Na+
●晶体中具有代表性的基本的重复单位叫晶胞
5
6
NaCl晶胞
1、1个Na+周围有___个Cl2、1个Cl-周围有____个Na+ 3、1个Na+周围最近的Na+有__个 4、晶胞中有___ 个NaCl单元 。 5、在晶体中能否找到一个NaCl分子?
它最近且等距离的CO2分子 有 ?个
O 共价键
C
分子间作 用力
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2、分子晶体的性质 讨论:①分子晶体熔化或气化,需克服什么?
②分子间作用力强弱如何?
1)分子晶体中微粒间的作用是分子间作用力很弱,故: ①熔沸点较低,液体易挥发; ②硬度较小。
2)分子晶体及在熔化状态或水溶液中能否导电?
为什么? 由于分子晶体是由分子构成,所以,它们在固
食盐 干冰 金刚石
离子键 分子间作用力
共价键
Na+、ClCO2分子 C原子
离子晶体 分子晶体 原子晶体
根据构成晶体的
离子晶体
粒子种类和粒子间 的相互作用不同,
分子晶体
晶体 原子晶体
可将晶体分为:
金属晶体
……
3
离子晶体: 离子化合物中的阴、阳离子按一定的方式有规则地排列 而形成的晶体。 ◆概念理解: 1)构成离子晶体的微粒是什么?哪些物质属于离子晶体 2)结构微粒间是通过什么作用力结合成晶体的? 3)阴阳离子间是怎样连接形成晶体的呢?
较高 较硬而脆 大多数能溶
导电性
分子间作用力
低 硬度较小 部分能溶
共价键
高 硬度大
不溶
讨思论考::如稀何有根气据体化单学质式是判由断稀某有物气质体属元于素什的么原类子型构的成晶,体?