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晶体结构--第三章


第三章 《晶体结构与性质》

教学目标
1、了解晶体的初步知识,知道晶体与非晶体的本质 差异,学会识别晶体与非晶体的结构示意图。知 道晶胞的概念,了解晶胞与晶体的关系,学会通 过分析晶胞得出晶体的组成。培养空间想像能力 和进一步认识“物质结构决定物质性质”的客观 规律。 2、了解分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其 性质的一般特点。理解分子晶体和原子晶体的晶 体类型与性质的关系。了解分子间作用力对物质 物理性质的影响。了解氢键及其物质物理性质的 影响。

3、知道金属键的涵义能用金属键理论解释金属的 物理性质能列举金属晶体的基本堆积模型了解金 属晶体性质的一般特点理解金属晶体的类型与性 质的关系. ? 4、能说明离子键的形成,能根据离子化合物的 结构特征解释其物理性质。知道离子化合物的热 稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。 了解晶 格能的应用,知道晶格能的大小可以衡量离子晶 体中离子键的强弱 ? 能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶 体的结构基元以及物理性质方面的主要区别

第三章 晶体结构与性质

第一节

《晶体的常识》

一、晶体与非晶体

你知道固体有晶体和 非晶体之分吗?能否 举例说明?

胆 矾

冰 糖 晶 体

明 矾 晶 体

水 晶

水晶石

祖母绿

绿宝石

猫眼石

紫水晶

黄 水 晶 黄水晶

NaCl晶体结构示意图:

Cl-

Na+

金刚石晶体 结构示意图

干 冰 晶 体 结 构

玻璃结构示意图

B M O Si

晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图

1、什么是晶体?什么是非晶体?

定义:晶体——具有规则几何外形的固体
非晶体——没有规则几何外形的固体 2、晶体有什么特点和性质?

特点和性质: (1) 晶体有自范性(几何外形和内部质点排 列的高度有序性,非晶体没有) (2)晶体具有各向异性(非晶体不具有各向异 性) (3)晶体具有固定的熔点(非晶体不具有固定 的熔点)

3、晶体和非晶体的本质区别是什么?

★晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面 体外形的性质。
3、晶体与非晶体的本质区别在于——

构成固体的粒子在三维空间里是 否呈现周期性的有序排列

思考:根据已有知识,举例说明如何
制得晶体?
4、晶体形成的途径: ①熔融态物质凝固. ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华). ③溶质从溶液中析出.

思考与交流:
1.如何鉴别晶体和非晶体? (1)性质差异——如外形、硬度、熔点、折 光率

(2)区分晶体和非晶体最科学的方法是对固 体进行X-射线衍射实验。

[分组探讨]

2 、某同学在网站找到一张玻璃的结构示意图如 图所示,这张图说明玻璃是不是晶体?为什么? 3 、根据晶体物理性质的各向异性的特点,人们 很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举出一 些可能有效的方法鉴别假宝石吗?


本节小结:

一、晶体与非晶体
1、定义:晶体——具有规则几何外形的固体 非晶体——没有规则几何外形的固体 2、特点和性质: (1) 晶体有自范性 (2)晶体具有各向异性 (3)晶体具有固定的熔点 3、晶体与非晶体的本质区别在于——构成固体的粒子 在三维空间里是否呈现周期性的有序排列 4、晶体形成的途径: 5、晶体和非晶体的鉴别

[课堂练习] 1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A、晶体一定比非晶体的熔点高 B、晶体有自范性但排列无序 C C、非晶体无自范性而且排列无序 D、固体SiO2一定是晶体 2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是 A、熔沸点 B、硬度 C、颜色 D、x-射线衍射实验 D

二﹑晶胞
1.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞

蜂巢与蜂室

铜晶体

铜晶胞

晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻, 然而蜂巢是有形的,晶胞是无形的,是人为划定的。

晶胞一般是平行六面体,整块晶体 可看作数量巨大的晶胞“无隙并置” 而成(晶胞间无间隙,平行排列)

CO2晶胞

NaCl晶体结构和晶胞

思考与交流: 1.上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、NaCl晶 体的晶胞的空间构形呈什么形状? 2.在上述晶体中,晶胞是如何排列的?晶胞 之间是否存在空隙?

晶体结构

晶胞示意图

铜晶体 铜晶胞

金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图

NaCl晶体结构和晶胞

思考与交流:
上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎 样的?

无隙并置

平行六 面体

思考: 铜晶胞含有4个铜原子,为什么不 是14个?

2、晶胞中原子个数的计算

晶胞中原子个数的计算

体心:1

面心:1/2

顶点:1/8

棱边:1/4

晶 体 空 间 结 构

ClNa +
3 4

8

7

5

1

6

2

小结:晶胞对质点的占有率
立方晶胞

顶点: 1/8 棱边: 1/4 面心: 1/2 体心: 1

探究: 下图依次是金属钠 (Na) 、金属锌 (Zn) 、碘 (12) 、金刚石 (C)晶胞的示意图,数一数,它们分别平均含几个原子?

钠、锌晶胞都是:8×1/8+1=2; 碘:(8×1/8+6×1/2)×2=8; 金刚石:8×1/8+6×1/2+4=8。


典例分析 例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了 金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是 该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱 柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子,6个硼 原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为

A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2

典例分析

Mg原子的数目: 12×1/6+2×1/2=3 B原子的数目:6 故化学式可表示为

Mg2B

二﹑晶胞 1、概念:描述晶体结构的基本单元

叫做晶胞
2、晶胞中原子个数的计算

立方晶胞

顶点:1/8 棱边: 1/4 面心:1/2
体心: 1

3、如图所示晶体中每个阳离子A或阴离子B,均可被 另一种离子以四面体形式包围着,则该晶体对应的化 学式为

A.AB
C.AB3

B.A2B
D.A2B3



4、右面图形是石墨晶体的层面结构图, 试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的 共价键数和碳原子数是分别: A、6,6 B、2,4 C、2,3 D、3,2



5、某离子晶体晶胞结构如右图所示,X位于立方体 的顶点, Y位于立方体的中心,晶体中距离最近的 两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为: A. 90° B. 60° C. 120° D. 109°28′



6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶 胞)的结构.请回答: CaTiO3 (1)该化合物的化学式为_______. (2)在该化合物晶体中,与某个钛离 子距离最近且相等的其他钛离子共 6 有__________ 个. (3)设该化合物的相对分子质量为M, 3 密度为 ag / cm 阿伏加德罗常数为 NA,则晶体中钙离子与钛离子之间 的最短距离为_______.

7、如图是CsCl晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元) 已知晶体中 2 个最近的 Cs+ 核间距离为 acm ,氯化铯 的相对分子质量为M,NA为阿佛加德 罗常数,则CsCl晶体的密度为

(单位:克/cm3)
A、8M/a3NA B、a3M/8NA

C、M/a3NA

D、a3M/NA

第三章 晶体结构与性质

第二节

《分子晶体与原子 晶体》

交流· 讨论

雪花、冰糖、食盐、水晶 和电木(酚醛树脂)这些固体 是否属于晶体?若不是晶体, 请说明理由。

观察与思考: 下列两种晶体有什么共同点?

干冰晶体结构

碘晶体结构

一、分子晶体
1、概念

构成晶体的粒子是分子,粒 子间以分子间作用力(范德华力, 氢键)相互作用的晶体叫分子晶 体。

2、典型的分子晶体:
(1)所有非金属氢化物:H2O,H2S,NH3, CH4,HX
(2)部分非金属单质:X2,O2,H2, S8,P4, C60 (3)部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10 (4)几乎所有的酸:H2SO4,HNO3,H3PO4 (5)绝大多数有机物的晶体:乙醇,冰醋酸,蔗糖

分子晶体有哪些物理特性,为什么?

3、物理特性:
(1)较低的熔点和沸点,易升华; (2)较小的硬度; (3)一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。

?原因:分子间作用力较弱

分子的密堆积

氧(O2)的晶体结构

碳60的晶胞

(与每个分子距离最近的相同分子共有12个 )

分子的密堆积
(与CO2分子距离最近的 CO2分子共有12个 )
干冰的晶体结构图

分子的非密堆积
氢键具有方向性

冰中1个水分子周围有4个水分子

冰的结构

4、晶体结构特征

(1)密堆积 只有范德华力,无分子间氢键——分 子密堆积。这类晶体每个分子周围一般有 12个紧邻的分子,如:C60、干冰 、I2、O2。 (2)非密堆积
有分子间氢键——氢键具有方向性,使晶体 中的空间利率不高,留有相当大的空隙.这种晶 体不具有分子密堆积特征。如:HF 、NH3、冰 (每个水分子周围只有4个紧邻的水分子)。

科学视野 天然气水合物——一种潜在的能源

笼状化合物

P72

习题

7

*7. 要数出一个CO2周围紧邻多少个CO2,可 以以教科书图3-12中的任一顶点为体心在其周 围“无隙并置”八个CO2晶胞,周围紧邻的CO2分 子数为12个。 或利用晶胞进行数学计算:与任意顶点CO2 紧邻的CO2是该顶点所处面的面心,共有三个分 子。若以该顶点形成立方体,则需要八个与此 相同的晶胞,则由3×8=24个紧邻CO2,但每一 个CO2都属于两个晶胞,所以总数应为: 24÷2=12个。

思考与交流
? 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?

二氧化硅晶体结构示意图
Si O
109? 28?

180?

共价键

金刚石的晶体结构示意图
109? 28?

共价键

二.原子晶体(共价晶体)
1、概念:
金 刚 石

构成晶体的粒子是原子,所有的 相邻原子间都以共价键相结合而形成 空间立体网状结构的晶体。

观察· 思考
? 对比分子晶体和原子晶体的数据,原子 晶体有何物理特性?

2、原子晶体的物理特性
(1)熔点和沸点高; (2)硬度大; (3)一般不导电; (4)且难溶于一些常见的溶剂。 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,所以原子晶体有特殊的物理性质。

3、常见的原子晶体
(1)某些非金属单质:
–金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)、晶 体锗(Ge)等

(2)某些非金属化合物:
–碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体

(3)某些氧化物:
–二氧化硅( SiO2)晶体、α -Al2O3

学与问
1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅 和锗的熔点和硬度依次下降? 解释:结构相似的原子晶体,原子半径越 小,键长越短,键能越大。碳、硅、锗原 子半径依次增大,键长依次增大,键的强 度依次减弱。故它们熔点和硬度依次下降。 即金刚石>硅>锗 2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。 这种说法对吗?为什么?

分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较
晶体类型

结构、性质

分子晶体

原子晶体

结 构

构成晶体粒子
粒子间的作用力 硬度 溶、沸点

分子 分子间作用力 较小

原子 共价键 较大

较低
固态和熔融状 态都不导电 相似相溶

很高
不导电

性 质

导电

溶解性

难溶于常见溶剂

知识拓展-比较石墨和金刚石晶体结构
1.55×10-10m

石墨

金刚石

思考:
(1)石墨为什么很软?
(2)石墨的熔沸点为什么很高? 石墨的熔点为什么高于金刚石?
石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合, 容易滑动,所以石墨很软。 沸点 (℃) 4827 4827

熔点 它们都有很强的C-C共价键。在石墨 (℃) 中各层均为平面网状结构,碳原子 之间存在很强的共价键(大π键), 3652 C-C键长比金刚石的短,键的强度大, 石墨 故其熔点金刚石高。 金刚石 3550

(3)石墨属于哪类晶体?为什么?
石墨为混合键型晶体。

P72

习题

参考答案

1. 分子晶体 原子晶体
2. 分子晶体 原子晶体

3.

4. 只认识到冰中含有共价键(即氢元素和 氧元素之间的共价键),而没有认识冰晶 体中水分子与其他水分子之间的作用力是 范德华力和氢键,不是化学键,所以误认 为冰是原子晶体。 5.属于分子晶体的有:干冰、冰、硫磺、 C60、碘、白磷、苯甲酸、稀有气体的晶体 、氧的晶体、氮的晶体; 属于原子晶体的有:金刚石、石英、金刚砂

第三章 晶体结构与性质

第三节

《金属晶体》

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。

金属为什么具有这些共同性质呢?

二、金属的结构
问题:构成金属晶体的粒子有哪些?

金属阳离子和自由电子 组成粒子:
1.“电子气理论”(自由电子理论)

金属原子脱落来的价电子形成遍布整 个晶体的“电子气”,被所有原子所共用, 从而把所有的原子维系在一起。

2.金属键: 这种金属原子间由于电子气产 生的作用.(在金属晶体中,金属阳离子和 自由电子之间的较强的相互作用)在金属 晶体中。
3、金属晶体:通过金属键作用形成的单 质晶体
金属键强弱判断:阳离子所带电荷多、 半径小-金属键强,熔沸点高。

三、金属晶体的结构与金属性质的内在 联系
【讨论1】

金属为什么易导电



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。

【讨论2】金属为什么易导热?
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。

【讨论3】金属为什么具有较好的延展性?

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。 不同的金属在某些性质方面,如密度、硬 度、熔点等又表现出很大差别。这与金属原 子本身、晶体中原子的排列方式等因素有关。

金属的延展性

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 自由电子

位错

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

+

金属离子

金属原子

资 料

金属之最
熔点最低的金属是-------- 汞 熔点最高的金属是-------- 钨 密度最小的金属是-------- 锂 密度最大的金属是-------- 锇 硬度最小的金属是-------- 铯 硬度最大的金属是-------- 铬 延性最好的金属是-------- 铂 展性最好的金属是-------- 金 最活泼的金属是----------铯

最稳定的金属是----------金

练习
1、金属晶体的形成是因为晶体中存在 ( C ) 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

2.金属能导电的原因是 ( )

C

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

3、下列叙述正确的是( B )
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

4、为什么碱金属单质 的熔沸点从上到下逐渐降低, 而卤素单质的熔沸点从 上到下却升高?

二 金属晶体的密堆积结构

思考:
1、金属原子在形成晶体时有几种堆积方式?

哪种排列方式 金属晶体的原子平面堆积模型 圆球周围剩余 空隙最小?

(a)非密置层

(b)密置层

晶胞的形状是什 ? 简单立方堆积( Po)

金属晶体的原子空间堆积模型1
么?含几个原子?
金属晶体的堆积方式──简单立方堆积

金属晶体的原子空间堆积模型2
? 体心立方堆积( IA,VB,VIB)

金属晶体的堆积方式──钾型

三维堆积-四种方式
简 单 立 方 堆 积 钾型 体心 立方 由 非 密 置 层 一 层 一 层 堆 积 而 成

第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1,3,5 位。 ( 或对准 2,4,6 位,其情形是一样的 )

1
3 6 5

2
3 4

6 5 4

A



1

2

B

关键是第三层,对第一、二层来说,第三层可以有两种最紧 密的堆积方式。

第一种是将球对准第一层的球。

下图是此种六方 紧密堆积的前视图

1 6 5

2
3 4

A

B
A

于是每两层形成一个周期, 即 AB AB 堆积方式,形成六 方紧密堆积。 配位数 12 。 ( 同层 6,上下层各 3 )

B A

六方密堆积

第三层的另一种排列 方式,是将球对准第一层 1 6 5 4

2
3

的 2,4,6 位,不同于
AB 两层的位置,这是 C 层。

1 6 5

2 3 4

1 6
5

2

3
4

第四层再排 A,于是形 成 ABC ABC 三层一个周

A

期。 得到面心立方堆积。

C
B

1 6
5

2

A

3
4

C B

A
配位数 12 。 ( 同层 6, 上下层各 3 ) 此种立方紧密堆积的前视图



C B


A 镁型


铜型

金属晶体的两种最密堆积方式

三、金属晶体的四种堆积模型对比

阅读课文P79《资料卡片》,并填写下表
堆积模型 简单立方 钾型( bcp ) 镁型(hcp) 铜型(ccp) 典型代表 空间利 用率 配位数 晶胞

金属晶体的四中堆积模型对比

石墨是层状结构的混合型晶体

能力训练
1.下列有关金属元素特征的叙述中正确的是
A .金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化 性 B.金属元素在化合物中一定显正价 C.金属元素在不同化合物中的化合价均不同

D.金属单质的熔点总是高于分子晶体

2.关于ⅠA族和ⅡA A.同一周期中,ⅠA族单质的熔点比ⅡA B.浓度都是0.01mol·L-1时,氢氧化钾溶液的pH比

C.
D.

3 .有 A 、 B 、 C 三种元素。已知① 4gA 元素的单质 与 水 作 用 , 标 况 下 放 出 H22.24L , 反 应 中 有 1.204×1023个电子发生转移。②B元素可与A形成 AB2 型的离子化合物,且知 A 、 B 的离子具有相同 的核外电子排布。③元素 C 的气态氢化物可与其 最高价氧化物的水化物发生非氧化还原反应生成 盐,1mol该盐含42个电子。据此填写下列空白:

( 1 )元素符号: A___________ , B___________ , C___________。
(2)用电子式表示C的气态氢化物的形成过程 ___________ ; 它 与 B 的 气 态 氢 化 物 反 应 时 有 ___________ 现 象 发 生 , 生 成 物 的 电 子 式 ___________,它属于___________晶体。

4、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子 按面心立方的形式紧密堆积,即在晶体结 构中可以划出一块正立方体的结构单元, 金属原子处于正立方体的八个顶点和六个 侧面上,试计算这类金属晶体中原子的空 间利用率。

5、单质硼有无定形和晶体两种,参考下列数据回答:
金刚石 晶体硅 晶体硼

熔点(K) 沸点(K) 硬度(moh)

>3823 5100 10

1683 2628 7 .0

2573 2823 9 .5

(1) 晶体硼的晶体类型属于 _________ 晶体。 (2)已知晶体硼的基本结构单元是由B原子 构成的正二十面体,其中有20个等边三角 形的面和一定数目的顶点,每个顶点各有 一个B原子。通过观察图形及推算,可知此 结构单元是由___________个B原子构成, 其中B—B键间的夹角是 _______________。

第三章 晶体结构与性质

第四节

《离子晶体》

离子键与离子型化合物。
(1)离子键的形成 Na (3s )- e
1 - + 2 6

Na

(2s 2p )

NaCl
Cl(3s23p5) +e- Cl- (3s23p6)

正负离子由静电作用形成的化学键

(2)影响离子键强度的因素
1°离子电荷数的影响: 离子所带电荷多,离子键强 。 2°离子半径的影响: 离子半径大,离子间距大,作用力小; 相反,半径小,作用力大。

(3)常见的离子化合物
a. 活泼的金属与活泼的非金属形成的化 合物 b. 大多数金属氧化物 c. 含氧酸盐(包括铵盐)

d.大多数碱

各种离子晶体

一、离子晶体
1、定义:阳离子和阴离子通过离子键结 合成的晶体 2、构成微粒:阴阳离子

3、微粒间作用:离子键 4、离子晶体的物理性质 (1)硬度较大 (2)熔、沸点较高 (3)固态时不导电,熔化状态才导电。

氯化钠晶体的堆积方式
NaCl

晶 体 的 微 观 结 构

思考:氯化钠晶体中钠离子和氯离子分别处 于晶胞的什么位置? 顶点和面心是钠离子 棱上和体心是氯离子

NaCl晶体中离子的配位数
3 1 6 1 2 5 4 3 6 2

5
4

这几个Na+在空间 构成的几何构型 为 正八面体 。

每个Cl- 周围 与之最接近且 距离相等的Na+ 共有 6 个。

CsCl晶体的结构

氯化铯晶体
氯化铯晶体中 氯离子和铯离 子分别处于晶 胞的什么位置?

铯离子
氯离子

铯离子位于顶点, 氯离子位于体心。

CsCl晶体中离子的配位数
(1)每个晶胞含铯离子、 氯离子的个数? (2)在氯化铯晶体中,每 个Cs+周围与之最接近且距离 相等的Cl-共有 ;这几个 Cl-在空间构成的几何构型 为 。 (3)在每个Cl-周围距离相等且最 近的Cs+共有 ;这几个Cs+ 在 空间构成的几何构型 。

NaCl,CsCl晶体中的配位数
离子晶体 NaCl CsCl
阴离子 配位数 阳离子 配位数

6 8

6 8

影响离子配位数的因素
1.几何因素 2.电荷因素
3.键性因素

1、几何因素
配位数与 r +/ r- 之比相关: 0.225 —— 0.414 4 配位 0.414 —— 0.732 6 配位 0.732 —— 1.000 8 配位
NaCl:95/181=0.525 CsCl:169/181=0.933

2、电荷因素

由正负离子的电荷比影响 离子晶体的配位数的因素, 称为电荷因素。 例:CaF2的晶体中,Ca2+ 1:2 ,电 和F-的个数之比____ 荷数之比_____ 2:1 ,Ca2+配位 数是_____ 8 ,F-的配位数 是_______ 。 4

CaF2的晶胞

Ca

F

晶胞上面心 图示为CaF2晶胞的1/8, 观察点为上左前方

8 ,F-的配位数是 Ca2+配位数是_____ 4 。 _______

活动:归纳四类晶体的结构和性质
晶体类型 原子晶体 分子晶体 金属晶体
构成粒子 原子 相互作用 共价键 熔、沸点 高 硬度 延展性 导电性 高硬度 不良 差 分子

离子晶体

金属阳离子 阳离子和阴离子 和自由电子 范德华力 金属键 离子键 低 一般较高、 熔点较高、沸点高 部分较低 硬度较小 一般较高, 硬而脆 部分较低 不良 差 良好 良好 不良 固态不导电.熔化 状态和溶液导电

典型实例 金刚石、 冰、干冰、 Na、Fe SiO2 碘等 等

NaOH、NaCl

二.晶格能
气态离子形成1摩尔离子晶体释放的 能量,通常取正值。

离子半径越小,离子所带的电荷数越多, 晶格能越大,晶体越稳定,离子晶体的熔 沸点越高,硬度越大

科学视野
★复杂离子晶体——碳酸盐的热分解温度 高低规律 以碱土金属碳酸盐为例(碱金属碳酸盐分 解温度甚高,在此不予讨论) ?热分解机理——

?实验数据——

分析实验数据、结合分解机理可知——
★阳离子半径越大,碱土金属碳酸盐的分 解温度越高

★岩浆晶出规则与晶格能的关系 ★晶格能高的晶体熔点较高,更容易在岩 浆冷却过程中冷却下来,从而先结晶

? 1、下表列出了有关晶体的知识,其中错误的是( B
A 晶体 组成晶体的微粒 晶体微粒间存在的作 用力 硫化钾 阴阳离子 离子键 B 干冰 分子 共价键 C 金刚石 原子 共价键 D 碘 分子

练习



范德华力

? 2、下列物质的晶体,按其熔点由低到高的排列顺序正确的 是( C ) A.NaCl、SiO2、CO2 B.NaCl、CO2、SiO2 C.NaCl、MgO、SiO2 D.NaCl、SiO2、MgO ? 3、用离子的电荷和半径解释下列离子晶体熔点高低的顺序。 (1)MgO>KCl (2)MgO>SrS (3)NaF>NaCl>NaBr

4.下列物质中,化学式能准确表示该物质 分子组成的是 A.NH4Cl B.SiO2 C.P4 D.Na2SO4 问题反思——化学式能否表示分子,关 键能判断该物质是否分子晶体

5.下列有关晶体的叙述中不正确的是 ( ) A. 金刚石的网状结构中,由共价键形成 的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子 B. 氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等 的Na+离子共有6个 C. 氯化铯晶体中,每个铯原子周围紧邻8 个氯原子 D. 干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围 紧邻10个二氧化碳分子

6. 关于晶体的下列说法正确的是 A.在离子晶体中只要有阴离子就一定有阳 离子 B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C.原子晶体的熔沸点一定比金属晶体的高 D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低


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