一、学习目标。
1.使学生了解离子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。
2.使学生理解离子晶体的晶体类型与性质的关系。
二、重点难点。
重点:离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型;晶体类型与性质的关系。
难点:离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型;氢键。
三、学习过程。
晶体的特点:①有规则的几何外形②具有固定的熔点③具有各向异性。
所以,晶体一定是固体,但固体不一定都是晶体。
一、离子晶体。
1、概念:离子间通过离子键结合而成的晶体。
例如:nacl晶体、cacl2晶体、k2o晶体等。
2、空间结构。
如图为nacl晶体结构图,图中直线交点处为nacl晶体中na+与cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。
(1)请将其代表na+的用笔涂黑圆点,以完成 nacl晶体结构示意图。
2) na+与cl-所处的位置特点。算出na+与cl-的数目?
3)为何不是1:1呢?(nacl)
晶胞:晶体结构中具有代表性的最小重复单位。
4)从晶胞中,na+周围与它最近且距离相等的cl-共有多少个?
cl-周围与它最近且距离相等的na+共有多少个?
na+周围与它最近且距离相等的na+共有多少个?
[解析]:在离子晶体中,阴、阳离子既可以看作是带电的质点,又要以看作是带电的球体,其中,阳离子总是尽可能的多吸引阴离子、阴离子又总是尽可能多的吸引阴离子(只要空间条件允许的话)这种结构向空间延伸,即晶体多大,分子就有多大,晶体内根本不存在单个的小分子,整个晶体就是一个大分子。
计算在该晶胞中含有na+的数目。在晶胞中心有1个na+外,在棱上共有4个na+,一个晶胞有6个面,与这6个面相接的其他晶胞还有6个面,共12个面。又因棱上每个na+又为周围4个晶胞所共有,所以该晶胞独占的是12×1/4=3个。
该晶胞共有的na+为4个。
晶胞中含有的cl-数:cl-位于顶点及面心处,每。个平面上有4个顶点与1个面心,而每个顶点上的氯离于又为8个晶胞(本层4个,上层4个)所共有。
该晶胞独占8×1/8=1个。一个晶胞有6个面,每面有一个面心氯离子,又为两个晶胞共有,所以该晶胞中独占的cl-数为6×1/2=3。
不难推出,n(na+):n(cl-)=4:4=1:1。化学式为nacl.
根据离子晶体的晶胞,求阴、阳离子个数比的方法?
①处于顶点上的离子:同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞。
②处于棱上的离子:同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞。
③处于面上的离子;同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞。
④处于体心的离子:则完全属于该晶胞。
学生练习:1、分析cscl晶体。
2写化学式:
3、离子晶体结构对其性质的影响。
由物理学静电引力公式:(学生分析)
一般地讲,化学式与结构相似的离子晶体,决定离子键强弱的因素:①阴阳离子半径的大小。
离子所带电荷的多少。
而离子晶体熔、沸点的高低、稳定性取决于离子键的强弱。
学生练习:比较下列各组物质的熔沸点。
naf、nacl、 nabr、 nai
nacl、 kcl、 rbcl、 cscl
小结:离子晶体中,阳离子和阴离子间存在着较强的离子键,因此,离子晶体一般硬度较高,密度较大,熔、沸点较高。
第一节:离子晶体、分子晶体和原子晶体(第二课时)
学习目标。1.掌握分子间作用力和氢键对物质的物理性质的影响。
2.掌握构成分子晶体的微粒,分子晶体的物理特性。
3.了解物质的“相似相溶”原理。
学习过程。(一)引入新课。
常温下氟是淡黄绿色的气体;氯是黄绿色的液体;溴是深棕红色的液体;碘是紫黑色的固体。卤素单质常温下状态不同的原因是分子间的距离不同。
一、分子晶体(学生自学)
1.分子间作用力和氢键。
1)分子间作用力,又称范德瓦耳斯力。存在于物质中相邻分子之间。
(2)分子间作用力比化学键弱得多,主要对物质的熔点,沸点有影响。
3)影响因素:
相对分子质量越大,分子间作用力也越大。
分子间的极性越大,分子间作用力也越大。
如:p3 图1-4;图1-5所示。
但是,有些氢化物的熔点和沸点的递变却不符合这一规律。(引出氢键)
如:p4 图1-6. 为什么h2o,hf,nh3的沸点会反常呢?
这是因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用――氢键。
氢键是怎样形成的呢?
见p4图1-7 f-h…f 就是氢键;
对于hf、h20、nh3熔、沸点反常,原因在于三者都是极性分子(极性很强)分子间作用力很大,超出了一般的分子间作用力的范围(实属氢键)。是介于分子间作用力和化学键之间的一种特殊的分子间作用力,因此,它们的熔、沸点反常。水结冰体积反而膨胀,为什么冰会浮在水上?
见p4在冰中,水分子间大范围的以氢键互相连接,形成相当疏松的晶体,从而在结构中有许多空隙,造成体积膨胀,密度减小。
所以冰会浮在水上。
2.分子晶体。
1)定义:分子间以分子间作用力相结合的晶体。
2)构成微粒__分子。
3)粒子间的作用力:分子间作用力。
4)分子晶体一般物质类别:共价化合物和非金属气体单质、稀有气体
构成分子晶体的粒子是分子,分子间以分子间作用力而结合,而分子之间作用力是一种比较弱的作用。比化学键弱的多。因此造成分子晶体的硬度小,熔、沸点低(与离子晶体相比较)
分子晶体无论是液态时,还是固态时,存在的都是分子,不存在可以导电的粒子(阴、阳离子或电子),故分子晶体熔融或固态时都不导电,由此性质,可判断晶体为分子晶体。
5)分子晶体的物理性质:熔沸点较低,不导电。
3.干冰的空间结构:
在干冰晶体中每个co2分子周围紧邻的 co2分子有。
12_个在晶体中截取一个最小的正方形;使正方。
形的四个顶点部落到co2分子的中心,则在这。
个正方形的平面上有__4_个c02分子。
4.相似相溶:
非极性物质一般能溶于非极性溶剂;如:油污易溶于汽油。
极性物质一般能溶于极性溶剂。如:食盐易溶于水。
例:磷在空气中充分燃烧后生成结构如图所示的分子。图中圆圈表示原子、实线表示化学键。试回答:
1)请从图中找出磷原子,并在图上将其涂黑。
2)形成化合物的化学式为。
3)分子内的磷原子排列成形。
4)每个磷原子处于中心。
5)在用实线表示的化学键中,两原子间单线表示。
的是极(填写非极性键或极性键)。
答案:(1)
2)p4010 (3)正四面体
(4)由原予排列成的正四面体。
(5)极性。
一、学习目标。
1.掌握相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于原子晶体。
2.以金刚石为例,了解原子晶体的物理性质(熔、沸点,导电性和溶解性)
二、学习过程。
以co2与熔点和沸点的不同而引入:
1.原子晶体:相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。
2.构成粒子:原子;。
3.粒子间的作用共价键,原子晶体具备以上物理性质的原因在原子晶体中,构成晶体的粒子是原子,所以不导电。原子间以较强的共价键结合,且形成空间网状结构,故熔点高,沸点高。
不溶于一般的溶剂。
4.原子晶体的物理性质。
(1)熔、沸点很高,硬度很大。
(2) 不溶于一般的溶剂。
(3)不导电。
5.常见的原子晶体有sio2,金刚石等。(学生分析结构特点后,教师补充)
在二氧化硅晶体中:①si为第四主族元素,si周围四个氧原子构成正四面体结构,si在正四面体的正中心。
最小的环上共12个原子(6个氧原子和6个硅原子)
硅氧原子数之比是1:2,为什么不是1:4呢?
学生分析) 所以原子晶体的化学式只能表示原子个数比,而不能代表其分子式。
因为原子晶体中没有单个的分子,其晶体有多大,分子就有多大!
在金刚石晶体中:①每个碳原子与另外4个碳原子构成正四面体结构。
最小的环上共6个碳原子,且不共平面。
每个碳碳键被几个六边形同时使用?(6个)
每个环上的碳碳键平均有:6×1/6=1个碳碳键。
在石墨晶体中: ①每个平面6元环占有的碳原子数:1/3×6=2个。
每个平面6元环占有的碳碳键数:1/2×6=3个。
例]碳化硅sic的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中c原子和s原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是。
ab.②③cd.②①
[解析]c与si同为iva族元素,它们的相似性表现在金刚石是原子晶体,硅晶体,碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大,形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在si与c之间。
三种原子晶体,空间结构相似,熔点决定于它们的键长与键能,故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。[答案]a
三:小结。1.原子晶体中成键的原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体熔沸点越高:
如金刚石》sic>si
高三化学金属晶体
第三节金属晶体。学习目标 知识梳理 1.在金属单质的晶体中,原子之间以相互结合。描述金属键本质的最简单理论是理论。构成金属晶体的粒子是 和。2.金属键的强度差别例如,金属钠的熔点较低,硬度较小,而 是熔点最高,硬度最大的金属,这是由于的缘故。铝硅合金在凝固时收缩率很小,因而这种合金适合铸造。在 铝 ...
高三化学复习晶体结构
教学目标。知识技能 熟悉三类晶体的代表物结构 学会在晶体中寻找晶胞 学会计算晶体中各种微粒的个数之比。能力培养 通过晶体 或晶胞 结构的观察,提高学生的观察能力。通过对 晶胞 概念的阐述,力求学生能够想象整个晶体结构,培养学生的想象能力。通过分析 晶体中的每个微粒为几个晶胞所共有 计算 晶体中原子的...
高三化学晶体结构复习
一 基本概念。1 化学键的定义。2 化学键的基本类型。3 晶体的定义。4 晶胞的定义。5 常见的晶体基本类型 晶体的分类依据。二 主要内容。一 离子晶体。1 离子晶体的定义。2 离子晶体的特点。3 常见的离子晶体。4 氯化钠 氯化铯的晶体结构。二 分子晶体。1 分子晶体的定义。2 分子晶体的特点。3...