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7.4 晶体.ppt

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7.4 晶体,形形色色的晶体,什么是晶体呢?具有规则的几何外形(具有一定熔点)的固体。,离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体,分类依据: 构成晶体的微粒种类 微粒之间的作用,,一、离子晶体,定义:以阴阳离子为基本微粒,通过离子键结合而成的规则排列的晶体。 离子化合物在常温下都以离子晶体形式存在。 构成微粒: 微粒间相互作用: 化学式表示: 物理性质:,熔沸点较高,硬度较大 晶体体不导电—— 溶于水和熔融状态下能导电 (离子化合物是电解质),阴、阳离子,离子键(较强),物质中微粒个数之比,1、当晶体受热熔化时,由于温度的升高,离子的运动加快,克服了阴、阳离子间的作用力,产生了能自由移动的阴、阳离子,所以熔融的NaCl能导电。,2、当晶体溶于水时,由于水分子的作用,使Na+和Cl-之间的作用力减弱,NaCl成为能自由移动的水合钠离子和水合氯离子,所以NaCl水溶液能导电。,破坏了离子键,,,NaCl的晶体结构示意图,晶胞是晶体的代表,是晶体中最小重复单元。晶胞并置起来,则得到晶体。,,,CsCl的晶体结构示意图,每个 Na+ 周围有6个 Cl- 每个 Cl- 周围有6个 Na+,∴Na+和Cl-的个数比为1:1即化学式为 NaCl,NaCl晶体,晶型代表: NaCl 和 CsCl,CsCl晶体,每个 Cs+ 周围有8个Cl- 每个 Cl- 周围有8个Cs+,∴Cs+和Cl-的个数比为1:1,化学式为CsCl,离子晶体,为了描述晶体的结构,我们把构成晶体的原子当成一个点,再用假想的线段将这些代表原子的各点连接起来,就绘成了像图中所表示的格架式空间结构。这种用来描述原子在晶体中排列的几何空间格架,称为晶格。由于晶体中原子的排列是有规律的,可以从晶格中拿出一个完全能够表达晶格结构的最小单元,这个最小单元就叫作晶胞。许多取向相同的晶胞组成晶粒。 晶格是原子有规律的用线条连起来,组成象魔方那样的形状 晶胞可以理解成“细胞”,是晶体的一部分。分子、原子或离子中的原子排列有一定的次序构成,由于晶体次序有重复性,晶胞是晶体中一个最小的单位结构且无重复!,离子晶体中存在单个分子吗?NaCl和CsCl相比,谁的熔沸点更高?,思考与应用,离子晶体熔沸点高低的影响因素:,离子电荷 和 离子半径 电荷越大、半径越小,则离子键越强, 离子晶体熔沸点越高,定义:以原子为基本微粒,通过共价键形成的空间网状结构的晶体。(共价型物质)构成微粒:微粒间相互作用:空间构型: 物理性质:,二、原子晶体,原子,共价键,空间网状结构,熔沸点很高 硬度很大 一般不导电 (晶体硅为半导体),常见四种原子晶体: 金刚石(C) 晶体硅(Si) 金刚砂(SiC) 水晶/石英(SiO2),金刚石的空间结构每个碳原子通过伸向正四面体的四个顶点的四根共价键,形成正四面体的空间网状结构,键角 109o28’ 。,,5个碳原子构成最小的“晶体单位” ——正四面体 6个碳原子形成一个最小的环,金刚石中存在C分子吗?,水晶(SiO2)的空间结构,,最小的“晶体单位”是由5个硅原子和4个氧原子构成的正四面体 ∴ Si、O原子个数比 = 1 : 2 化学式为 SiO2,* 自然界最硬的物质是金刚石,* (人造)氮化碳的硬度 金刚石的硬度,结构决定性质,三、分子晶体,干 冰,,,,,,,气态,液态,,,分子无规则运动,分子有规则排列,,晶态,,范德华力,,共价键,干冰晶体结构,定义:以分子或原子为基本微粒,通过分 子间较弱作用力——范德华力——形成的晶体。 构成微粒: 微粒间相互作用: 物理性质:,分子晶体,熔沸点很低 硬度小,干冰、白磷、单质碘(I2)、硫、SO3、AlCl3 绝大多数固体有机化合物、稀有气体(Ne He),分子,原子,范德华力,每个二氧化碳分子周围最小距离有____个二氧化碳分子,12,分子晶体的硬度和熔沸点主要由什么因素决定的呢?,结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力增大,硬度增大,熔沸点升高。,四、金属晶体,金属离子浸泡在自由电子的“海洋”中。 金属离子与自由电子产生较强的相互作用 ——金属键,构成微粒: 微粒间相互作用: 物理性质:,自由电子、金属阳离子,金属键,导热性 导电性 延展性,含有金属阳离子的物质一定是离子晶体吗?,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,五、石墨,石墨晶体是空间层状结构,层内:,正六边形,共价键,原子晶体,层间,范德华力,分子晶体,自由电子,金属键,金属晶体,,,,,,石墨是原子晶体、分子晶体和金属晶体的混合晶体,科学家研制得的一种新分子,它具有空心的类似足球状结构,分子式为C60。下列说法正确的是( ) (A)C60是一种新型的化合物 (B)C60和石墨都是碳的同素异形体 (C)C60中含离子键 (D)
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