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离子、分子、原子、金属四种晶体的比较表
2014-06-05
离子晶体、分子晶体和原子晶体
离子晶体、分子晶体和原子晶体 [学法指导] 在学习中要加强对化学键中的非极性键、极性键、离子键、晶体类型及结构的认识与理解；在掌握粒子半径递变规律的基础上，分析离子晶体、原子晶体、分子晶体的熔点、沸点等物理性质的变化规律；并在认识晶体的空间结构的过程中，培养空间想象能力及思维的严密性和抽象性。 同时，关于晶体空间结构的问题，很容易与数学等学科知识结合起来，在综合题的命题中具有广阔的空间，因此，一定要把握基础、领会实质，建立同类题的解题策略和相应的思维模式。 [要点分析] 一、晶体 固体可以分为两种存在形式：晶体和非晶体。 晶体的分布非常广泛，自然界的固体物质中，绝大多数是晶体。气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体。晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列，从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的，而且具有固定的熔点和规则的几何外形。 NaCl晶体结构
食盐晶体
金刚石晶体金刚石晶体模型 钻石 C60分子
二、晶体结构 1．几种晶体的结构、性质比较 类型离子晶体原子晶体分子晶体构成粒子阴、阳离子原子分子相互作用离子键共价键分子间作用力硬度较大很大很小熔沸点较高很高很低导电性溶液或熔化导电一般不导电不导电 溶解性一般易溶于水难溶水和其他溶剂相似相溶 典型实例NaCl、KBr等金刚石、硅晶体、SiO2、SiC 单质：H2、O2等 化合物：干冰、H2SO4 2．几种典型的晶体结构： （1）NaCl晶体（如图1）：每个Na+周围有6个Cl-，每个Cl-周围有6个Na+，离子个数比为1：1。 （2）CsCl晶体（如图2）：每个Cl-周围有8个Cs+，每个Cs+周围有8个Cl-；距离Cs+最近的且距离相等的Cs+有6个，距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个，Cs+和Cl-的离子个数比为1：1。 （3）金刚石（如图3）：每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围，以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展，键角都是109°28'，最小的碳环上有六个碳原子。
离子晶体和分子晶体
第一节离子晶体、分子晶体 和原子晶体(一) 1.使学生了解离子晶体、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。 2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系 3.使学生了解分子间作用力对物质物理性质的影响 4.常识性介绍氢键及其物质物理性质的影响。 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 (一)引入新课 [复习提问] 1.写出NaCl 、CO2、H2O 的电子式 。 2．NaCl晶体是由Na+和Cl—通过形成的晶体。 [课题板书] 第一节离子晶体、分子晶体和分子晶体（有课件） 一、离子晶体 1、概念：离子间通过离子键形成的晶体 2、空间结构 以NaCl 、CsCl为例来，以媒体为手段，攻克离子晶体空间结构这一难点 [针对性练习] [例1]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。并确定晶体的晶胞，分析其构成。 (2)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na+共有多少个? [解析]下图中心圆甲涂黑为Na+，与之相隔均要涂黑 (1)分析图为8个小立方体构成，为晶体的晶胞， (2)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. (3)以中心Na+为依据，画上或找出三个平面(主个平面互相垂直)。在每个平面上的Na+都与中心 Na+最近且为等距离。 每个平面上又都有4个Na+，所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个。 [答案] (1)含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞 (2)在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:1. (3)12个 3、离子晶体结构对其性质的影响 （1）离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱，而离子晶体的稳定性又取决于什么?在离子晶体中，构成晶体的粒子和构成离子键的粒子是相同的，即都是阴、阳离子。离子晶体发生三态变化，破坏的是离子键。也就是离子键强弱即决定了晶体熔、沸点的
《分子晶体与原子晶体》教案(人教版选修3)
2 分子晶体与原子晶体 第一课时分子晶体 [教材内容分析] 晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。本节延续前面一节离子晶体，以“构成微粒---晶体类型---晶体性质”的认知模式为主线，着重探究了典型分子晶体冰和干冰的晶体结构特点。并谈到了分子间作用力和氢键对物质性质的影响。使学生对分子晶体的结构和性质特点有里一个大致的了解。并为后面学习原子晶体做好了知识准备，以形成比较。 [教学目标设定] 1．使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。 2．使学生了解晶体类型与性质的关系。 3．使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。 4．知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。 5．使学生主动参与科学探究，体验研究过程，激发他们的学习兴趣。 [教学重点难点] 重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点 难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响 从三维空间结构认识晶胞的组成结构 [教学方法建议] 运用模型和类比方法诱导分析归纳 [教学过程设计] 复问：什么是离子晶体？哪几类物质属于离子晶体？ （离子化合物为固态时均属于离子晶体，如大部分盐、碱、金属氧化物属于离子晶体） 教师诱导：这些物质属于离子晶体吗？构成它们的基本粒子是什么？这些粒子间通过什么作用结合而成的？ 学生分组讨论回答 板书分子通过分子间作用力形成分子晶体 二、分子晶体 1．定义：含分子的晶体称为分子晶体 也就是说：分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体 看图3-9，如：碘晶体中只含有I2分子，就属于分子晶体问：还有哪些属于分子晶体？ 2．较典型的分子晶体有非金属氢化物，部分非金属单质，部分非金属氧化物，几乎所有的酸，绝大多数有机物的晶体。 3．分子间作用力和氢键
高中化学《分子晶体与原子晶体》说课稿
高中化学《分子晶体与原子晶体》说课稿 一、教材分析 《分子晶体与原子晶体》是高中化学选修3的第三章“晶体的结构与性质”第二节内容。本课时是在学习了分子的结构与性质和分子晶体之后编排的。本节在复习化学键等知识的基础上引入晶体结构、化学键间相互作用力等基本概念和基本理论，并运用化学键理论和晶体结构理论分析晶体结构与性质的关系，本节是中学化学教学的重难点，也是历来高考的热点。通过本节课的学习，既可以对共价键和分子的立体构型的知识进一步巩固和深化，又可以为以后学习金属晶体与离子晶体打下基础。此外，金刚石、二氧化硅的知识与我们日常生活、生产、科学研究有着密切的联系，因此学习这部分有着广泛的现实意义。 二：学情分析 （1）学生已经掌握原子空间构型、化学键、杂化轨道等理论为基础 （2）学生学习了分子晶体，对晶体有了一定的了解，对空间结构有一定的了解。 三：目标分析 1、知识与技能目标 （1）了解原子晶体的概念，掌握原子晶体的熔、沸点，硬度等物理性质，能够区分原子晶体和分子晶体 （2）掌握金刚石典型晶体的晶胞和结构特征。能够通过金
刚石结构特征分析晶体硅、二氧化硅等原子晶体结构。 （3）理解并掌握原子晶体内原子间作用力的类型。 2、过程与方法目标 （1）通过对原子晶体概念的教学，培养学生准确描述概念、深刻理解概念、比较辨析概念的能力。 （2）从结构理解原子晶体的性质，明确原子晶体的物理性质及化学变化特点和空间结构。 （3）运用归纳、对比等方法，理解原子晶体的特点和与分子晶体的区别及联系。 3、情感态度价值观 （1）通过小组讨论小组竞赛等方法，引导学生积极思维，激发学生学习化学的兴趣。 （2）通过结构决定性质的知识对学生进行内外因辩证关系的教育。 四：重点难点分析 重点：原子晶体的概念 原子晶体的结构与性质的关系 难点：原子晶体的结构及特点 五：教法学法分析 教法：探究教学法为主，多媒体教学法为辅 学法：思考、讨论、归纳等自主学习 六：预计课时： 2
怎样区分分子晶体与原子晶体
分子晶体与原子晶体 1 原子晶体:相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体。 （1）原子晶体中，组成晶体的微粒是原子，原子间的相互作用是共价键，共价键结合牢固，原子晶体的熔、沸点高，硬度大，不溶于一般的溶剂，多数原子晶体为绝缘体，有些如硅、锗等是优良的半导体材料。原子晶体中不存在分子，用化学式表示物质的组成，单质的化学式直接用元素符号表示，两种以上元素组成的原子晶体，按各原子数目的最简比写化学式。常见的原子晶体是周期系第ⅣA族元素的一些单质和某些化合物，例如金刚石、硅晶体、SiO2、SiC等。（但碳元素的另一单质石墨不是原子晶体，石墨晶体是层状结构，以一个碳原子为中心，通过共价键连接3个碳原子，形成网状六边形，属过渡型晶体。）对不同的原子晶体，组成晶体的原子半径越小，共价键的键长越短，即共价键越牢固，晶体的熔，沸点越高，例如金刚石、碳化硅、硅晶体的熔沸点依次降低。 （2）一般键长越短，熔沸点越高。例如：金刚石（C—C） > 二氧化硅（Si—O） > 碳化硅（Si—C） > 晶体硅（Si—Si） 2分子间通过分子间作用力(包括范德华力和氢键)构成的晶体。 （1）典型的分子晶体 ①所有非金属氢化物 ②大部分非金属单质，如：稀有气体、卤素(X2)、氧气、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等 ③部分非金属氧化物，如：CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等 ④几乎所有的酸 ⑤绝大多数有机化合物，如：苯、乙酸、乙醇、葡萄糖等 ⑥所有常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质(除汞外)、易挥发的固态物质 （2）分子晶体是由分子组成，可以是极性分子，也可以是非极性分子。分子间的作用力很弱，分子晶体具有较低的熔、沸点，硬度小、易挥发，许多物质在常温下呈气态或液态，例如O2、CO2是气体，乙醇、冰醋酸是液体。同类型分子的晶体，其熔、沸点随分子量的增加而升高，例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增；非金属元素的氢化物，按周期系同主族由上而下熔沸点升高；有机物的同系物随碳原子数的增加，熔沸点升高。但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间，除存在范德华力外，还有氢键的作用力，它们的熔沸点较高。在固态和熔融状态时都不导电。 分子组成的物质，其溶解性遵守“相似相溶[1]”原理，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性的有机溶剂，例如NH3、HCl极易溶于水，难溶于CCl4和苯；而Br2、I2难溶于水，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。根据此性质，可用CCl4、苯等溶剂将Br2和I2从它们的水溶液中萃取、分离出来。 （3）分子间作用力越强，熔沸点越高 ①组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高。例如：元素周期表中第ⅦA族的元素单质其熔沸点变化规律为：At2>I2 > Br2 >
分子晶体和原子晶体教案
分子晶体与原子晶体 高中化学选修三第三章第三节 教学目标： 知识与技能： 1、知道什么是分子晶体和原子晶体，说出他们的典型代表。 2、能够判断和区分分子晶体和原子晶体。 3、理解并能说明晶体结构对其物理性质的影响。 4、能够简单比较晶体的熔沸点高低。 5、掌握干冰、冰、金刚石、晶态二氧化硅的晶体结构。过程与方法： 通过分子晶体与原子晶体的对比，学会对比学习的方法。情感态度和价值观： 体会分类研究物质的方法在化学中的运用。 教材分析：本节内容是在晶体常识之后对分子晶体和原子晶体两大类晶体的具体介绍。两类晶体的构成微粒间的作用方式对熔沸点的影响与前面知识联系紧密。 学情分析：学生已具备了原子内部的结构特征以及微粒间的相互作用（化学键、分子间作用力、氢键）等基本概念。并在本章第一节了解了晶体、非晶体、晶胞等知识。为继续学习不同类型晶体的打下了基础。但在运用所学知识理解和解释晶体结构和物理性质的关系时，还需要老师引导。 教学重点： 1、原子晶体和分子晶体的概念及结构特征。 2、氢键对晶体物理性质的影响。 3、典型晶体的结构和性质。
教学难点： 1、常见分子晶体和原子晶体的判断及物理性质比较。 2、晶体结构对其性质的影响。 教学过程： 【导入】ppt 展示常见晶体的图片 ［讲］上节课我们学习了晶体常识，知道了晶体和非晶体的区别，生活中的晶体是很多的，可以说是形形色色的晶体。对于一类物质我们通常将其细分成类来研究。晶体可以分为四类。ppt 展示分类。今天这节课我们来认识分子晶体和原子晶体。 【分子晶体】ppt 展示冰晶体结构、CO2 晶体、I 2 晶体的晶胞。请同学们找出三种晶体的共同点。 根据共同点得出分子晶体的概念。结合导学案介绍构成分子晶体的组成（构成微粒、微粒间作用方式） 【问】分子晶体中一定存在化学键吗？特例：稀有气体请回忆分子间作用力范德华力的特点，推测分子晶体的物理性质。【生】结合导学案回忆，范德华力是分子间作用力，不是化学键，比化学键弱得多。因此分子晶体的熔沸点较低。 【师】以干冰、碘易升华的事实肯定学生的推测。ppt 归纳出分子晶体的性质和结够特点。常 见的分子晶体介绍，ppt 归纳，显示周期表中的位置。 生】听讲，填写导学案【师】分子晶体中比较典型的是干冰和冰。ppt 展示干冰的晶体结构。【问】每个晶胞中有几个CO2 分子？多少个原子？每个CO2 分子周围有几个等距紧邻的CO2 分子？ 【生】4，12，12 【师】ppt 展示氧族元素氢化物的熔沸点图，发现水偏高。展示冰的结构，分析原因。动画展
第十四讲 金属晶体与离子晶体专题复习
第十四讲金属晶体与离子晶体 主要知识点: 大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？ 一、金属键 1.金属键：在金属单质晶体中,使金属原子相互结合的强烈作用（金属离子与自由电子间的强烈的相互作用）叫金属键。 2.金属晶体:金属阳离子和自由电子之间通过金属键结合而形成的晶体 构成微粒：金属阳离子与自由电子； 微粒间的作用：金属键 物性特点：大部分金属熔点较高、质硬（少数质软），难溶于水（K、 Na、Ca 等与水反应），能导电、导热、有延展性等 金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。注意：金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。 二、电子气理论及其对金属通性的解释 1．电子气理论 经典的金属键理论叫做“电子气理论”。它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。 2．金属通性的解释 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。 ⑴．金属导电性的解释 在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。 思考：导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中电子气中的自由电子担当什么角色? 金属容易导热，是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而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。 （2）．金属延展性的解释 当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在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。因此，金属都有良好的延展性。 阅读材料 1．超导体——一类急待开发的材料 一般说来，金属是电的良好导体(汞的很差)。 1911年荷兰物理学家H·昂内斯在研究低温
【华师一】《晶体的类型与性质》第一节《离子晶体分子晶体原子晶体》第二课时
第一单元晶体的类型与性质 第一节离子晶体、分子晶体和原子晶体 第二课时 1、下列晶体由原子直接构成，且属于分子晶体的是（） A、固态氢 B、固态氖 C、磷 D、三氧化硫 2、下列性质适合于分子晶体的是（） A、熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电 B、熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电 C、能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃ D、熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm3 3、下列各组物质中，形成的晶体全部是分子晶体的是（） A、CO2、Ar、Al2O3 B、H2O、CO2、I2 C、PH4I、H2O2、CCl4 D、SO3、MgCl2、Al2Cl6 4、下列过程中，共价键被破坏的是（） A、碘升华 B、溴蒸气被木炭吸附 C、酒精溶于水 D、HCl气体溶于水 5、结合课本上（P5图1—10）干冰晶体结构模型图分析每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分 子数目为（） A、6 B、8 C、10 D、12 6、碘的熔、沸点较低，其原因是（） A、碘的非金属性较弱 B、I2中I－I键不稳定 C、碘晶体属于分子晶体 D、碘的氧化性较弱 7、下列叙述正确的是（） A、两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键 B、两种元素原子间形成的化学键都是极性键 C、含有极性键的化合物不一定是极性分子 D、只要是离子化合物，其熔点就比共价化合物高 8、SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其做出如下推断：①SiCl4晶体是分子晶体；②常温常压SiCl4 不是气体；③SiCl4分子是由极性键构成的非极性分子；④SiCl4熔点高于CCl4。其中正确的是（） A 、只有①B、只有①②C、只有②③D、①②③④ 9、水的沸点是100℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60.7℃，引起这种差异 的主要原因是（） A、范德华力 B、共价键 C、氢键 D、相对分子质量 10、下列说法正确的是（） A、离子晶体中可能含有共价键，但一定含有金属元素 B、分子晶体中一定含有共价健 C、离子晶体中一定不存在非极性键 D、石英与晶体硅都是原子晶体 11、有下列几种氢键①O—H…O；②N—H…N；③F—H…F； ④O—H…N。按氢键从强到弱顺序排列正确的是（） A、①>②>③>④ B、③>①>④>② C、③>①>②>④ D、①>④>③>② 12、能说明固态氨是分子晶体的事实是（） A、常温下氨是气态物质 B、氨气和氯化氢气体相遇易形成白烟
分子晶体和原子晶体解析
分子晶体和原子晶体 第一课时 教学目标 知识与技能 1、了解分子晶体的概念 2、了解冰、二氧化碳的晶体结构及晶体中分子间作用力类型 3、掌握分子晶体关于熔、沸点等方面的物理性质 过程与方法 联系旧知识，学习新知识，通过列举各种晶体及其特征，达到逐个掌握的目的 情感、态度与价值观 通过对水结冰密度减小这一学生已知事实的讲解，激发学生探究物质内部结构奥秘的兴趣 教学重点 分子晶体的概念、结构特点 教学难点 氯键对冰晶体结构和性质的影响 教学过程 【问题讨论】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。 雪花、冰糖、食盐、水晶都是晶体。 电木不是晶体。它是高聚物，无固定的熔点。 【阅读】教材P 66碘晶胞、P 70干冰晶胞 这两个晶胞有何共同点？ 组成这两个晶胞的微粒都是分子。 【师】这节课我们来学习第二节——分子晶体和原子晶体 【板书】第二节——分子晶体和原子晶体 一、分子晶体 1．定义：只．含有分子的晶体。 【师】1、既然组成分子晶体的微粒都是分子，那这些微粒之间存在着哪些作用呢？ 范德华力（分子间作用力）与氢键 2、据此，可推断出分子晶体有哪些特点？
熔、沸点低、硬度小 【板书】2．分子晶体的特点 有单个分子存在，化学式就是分子式。熔、沸点低、硬度小，易升华。 【师】根据分子晶体的概念，哪些物质的晶体属于分子晶体呢？ 【板书】3．分子晶体的形成 ⑴所有非金属气态氢化物。 ⑵多数非金属单质。如卤素(X2)、氧(O2)、氢(H2)、氮(N2)、白磷(P4)、硫(S8)、C60等。 ⑶多数非金属氧化物。如：CO2、P4O6、P4O10、SO2等。 ⑷所有的酸。 ⑸绝对大多数有机物。 【师】下面，我们来看一下分子晶体都有哪些物理性质。 【板书】4．分子晶体的物理性质 ⑴分子晶体不导电。 【师】物质导电的条件是存在自由移到的电子或离子。由于构成分子晶体的粒子都是分子，不管是晶体还是晶体熔化成的液体，都没有带电荷的离子存在。因此，分子晶体及它熔化成的液体都不导电（但碲能导电）。分子晶体溶于水时，有的能导电（如：HCl），有的不能导电（如：CH3CH2OH）。 【板书】⑵分子晶体的溶解性和熔、沸点。 【师】组成分子的分子不同，分子晶体的性质也不同。如在溶解性以及熔沸点上，不同晶体之间存在着较大的差异。 【板书】溶解性：相似相溶、氢键； 熔、沸点：氢键、分子间作用力、分子的极性。 5．分子晶体的结构特征和结构模型 ⑴如果分子间作用力只是范德华力，若以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子。如干冰晶体。 ⑵如果分子间还有其他作用力，如存在氢键的分子晶体，由于氢键具有方向性，必然要对这些分子的堆积方而成的晶体的构型产生影响。如晶体冰。 ⑶干冰的晶体模型 【师】提问： 1、与一个CO2分子距离最近且相等的CO2分子共有多少个？ 2、一个干冰晶胞中平均有几个CO2分子？ 3、干冰晶体中，CO2分子的排列方向有几种？ 答案：1、12个；2、4个；3、4种（顶点一种，三个面心各一种）。
人教版高中化学选修三 教案3.4 离子晶体
山东省单县职高2013-2014年高中化学 3.4 离子晶体教案新人教版 选修3 学习目标] 知识梳理] 1．构成离子晶体的粒子是，粒子之间的相互作用是，这些粒子在晶体中(能或不能)自由移动，所以离子晶体 (能或不能)导电． 2. 离子晶体中的配位数是指___________________________________________________. 3.___________________________________是决定离子晶体结构的重要因素.此外, 离子晶体的结构还取决于____________________________. 4. 离子晶体的晶格能的定义是________________________________________________.离子晶体的晶格能是最能反映_____________________的数据. 5. 晶格能越大,形成的离子晶体_________________________,而且熔点_______________,硬度______________.典型的离子晶体，晶格能的大小与离子所带的电荷和离子半径的关系一般是：离子电荷高，晶格能，离子半径大，晶格能。 方法导引] 1.离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体的比较
2．物质熔沸点的比较 ⑴不同类晶体：一般情况下，原子晶体>离子晶体>分子晶体 ⑵同种类型晶体：构成晶体质点间的作用大，则熔沸点高，反之则小。 四种晶体熔、沸点对比规律 ①离子晶体：结构相似且化学式中各离子个数比相同的离子晶体中，离子半径小(或阴、阳离子半径之和越小的)，键能越强的熔、沸点就越高。如NaCl、 NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl 等的熔、沸点依次降低。离子所带电荷大的熔点较高。如：MgO熔点高于 NaCl ②分子晶体：在组成结构均相似的分子晶体中，式量大的分子间作用力就大熔点也高。如：F2、Cl2、 Br2、I2和HCl、HBr、HI等均随式量增大。熔、沸点升高。但结构相似的分子晶体，有氢键存在熔、沸点较高。 ③原子晶体：在原子晶体中，只要成键原子半径小，键能大的，熔点就高。如金刚石、金刚砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降低。 ④金属晶体：在元素周期表中，主族数越大，金属原子半径越小，其熔、沸点也就越高。如ⅢA 的Al，ⅡA的Mg，IA的Na，熔、沸点就依次降低。而在同一主族中，金属原子半径越小的，其熔沸点越高。 ⑶常温常压下状态 ①熔点：固态物质>液态物质 ②沸点：液态物质>气态物质 3.均摊法确定晶体的化学式 在学习晶体时和在一些考试中，我们会遇到这样一类试题：题目中给出晶体的—部分(称为晶胞)的图形，要求我们确定晶体的化学式．求解这类题，通常采用均摊法．均摊法是先求出给出的图形(晶胞)中平均拥有的各种粒子(离子或原子)的数目，再计算各种粒子数目的比值，从而确定化学式．
《金属晶体与离子晶体》第二课时教案
第2节金属晶体与离子晶体 第2课时离子晶体 【教学目标】 1. 使学生认识几种常见的AB型离子晶体（NaCl、CsCl、ZnS）的结构，了解其配位数情况。 2. 能用“切割法”计算一个给定的简单离子晶体晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数。 3. 了解晶格能的概念，知道离子晶体的熔、沸点等性质决定于晶格能的大小；知道晶格能的大小与离子晶体的结构型式和阴、阳离子所带电荷以及阴、阳离子的间距有关。 【教学重点、难点】离子晶体的空间堆积方式，离子晶体的结构特点。 【教学方法】借助模型课件教学 【教师具备】制作课件 【教学过程】 【复习引入】 1. 晶体有哪些类型？ 2. 什么叫离子晶体？ 【回答】 1. 金属晶体，离子晶体，分子晶体和原子晶体。 ２.离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合，在空间呈现有规律的排列所形成的晶体。 那么，离子晶体的结构是怎样的，有什么特点呢？我们这节课就来学习离子晶体的结构。 【板书】二、离子晶体 我们先来探讨NaCl晶体的内部结构 【提出问题】请同学们观察NaCl晶体的堆积模型，思考以下问题： １. NaCl晶体采取哪种堆积方式？ 2. 像NaCl这样的离子晶体采取密堆积的原因是什么？ 【回答】
１. NaCl晶体中的Cl-采取A1型密堆积，Na+填在Cl-所形成的空隙中，整体是采取不等径圆球的密堆积。 ２. 离子晶体微粒间的作用力为离子键，离子键无方向性和饱和性，因此离子晶体尽可能采取密堆积，以使得体系能量降低，达到稳定状态。 【过渡】我们知道晶体中最小的结构重复单元称为晶胞，将一个个晶胞上、下、前、后、左右并置起来，就构成整个晶体结构，那么NaCl晶胞是怎样的呢？【展示】NaCl的堆积模型 请同学们观察NaCl晶胞，思考以下几个问题： 1.NaCl晶体中Na+和Cl-的配位数分别为多少？ 2. NaCl晶体中在Na+周围与它最近且距离相等的Na+共有几个？ ３.一个NaCl晶胞中含有的Na+和Cl-各是多少？ ４.“NaCl”这一化学式表示什么含义？ 学生看到屏幕上NaCl晶胞中体心上的Na+，6个面心上的Cl-不停地闪烁 【回答】 1.在NaCl晶体中，每个Na+同时吸引6个Cl-，每个Cl-同时吸引6个Na+，所以Na+、Cl-配位数均为6。 2.12个 3.Na+：12ⅹ１／４＋１＝４Cl-：８ⅹ１／８＋６ⅹ１／２＝４ 4.离子晶体中，并不存在单独的“NaCl”分子，在整个晶体Na+与Cl-的个数比为１：１，因此，“NaCl”这一化学式表示的只是氯化钠的组成。 【过渡】通常哪些物质为离子化合物呢？ 【答案】强碱、大部分金属氧化物和盐 请同学们观察课本80页介绍的几种常见的AB型离子晶体：NaCl型、CsCl型、ZnS型，根据CsCl、ZnS的晶胞找出它们的配位数和每个晶胞中含有的阴、阳离子的个数。 学生通过简单计算，迅速给出答案，然后教师简单总结： CsCl配位数：８：８ZnS配位数：４：４ CsCl晶胞中Cs+：１个Cl-：１个 ZnS晶胞中Zn2+：４个S2-：４个
(完整版)高二复习总结-离子晶体分子晶体和原子晶体
复习总结－离子晶体、分子晶体和原子晶体 在学习中要加强对化学键中的非极性键、极性键、离子键、晶体类型及结构的认识与理解；在掌握微粒半径递变规律的基础上，分析离子晶体、原子晶体、分子晶体的熔点、沸点等物理性质的变化规律；并在认识晶体的空间结构的过程中，培养空间想象能力及思维的严密性和抽象性。 同时，关于晶体空间结构的问题，很容易与数学等学科知识结合起来，在综合题的命题方法具有广阔的空间，因此，一定要把握基础、领会实质，建立同类题的解题策略和相应的思维模式。 一、晶体 固体可以分为两种存在形式：晶体和非晶体。晶体的分布非常广泛，自然界的固体物质中，绝大多数是晶体。气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体。晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列，从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的，而且具有固定的熔点和规则的几何外形。
NaCl晶体结构
食盐晶体 C60分子
二、晶体结构 1．几种晶体的结构、性质比较 2．几种典型的晶体结构： （1）NaCl晶体（如图1）：每个Na+周围有6个Cl-，每个Cl-周围有6个Na+，离子个数比为1：1。 （2）CsCl晶体（如图2）：每个Cl-周围有8个Cs+，每个Cs+周围有8个Cl-；距离Cs+最近的且距离相等的Cs+有6个，距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个，Cs+和Cl-的个数比为1：1。 （3）金刚石（如图3）：每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围，以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展，键角都是109o28'，最小的碳环上有六个碳原子。
金属晶体分子晶体原子晶体离子晶体
金属晶体、分子晶体、原子晶体和离子晶体 金属晶体：由金属键形成的单质晶体。金属单质及一些金属合金都属于金属晶体，例如镁、铝、铁和铜等。金属晶体中存在金属离子(或金属原子)和自由电子，金属离子(或金属原子)总是紧密地堆积在一起，金属离子和自由电子之间存在较强烈的金属键，自由电子在整个晶体中自由运动，金属具有共同的特性，如金属有光泽、不透明，是热和电的良导体，有良好的延展性和机械强度。大多数金属具有较高的熔点和硬度，金属晶体中，金属离子排列越紧密，金属离子的半径越小、离子电荷越高，金属键越强，金属的熔、沸点越高。例如周期系IA族金属由上而下，随着金属离子半径的增大，熔、沸点递减。第三周期金属按Na、Mg、Al顺序，熔沸点递增。 根据中学阶段所学的知识。金属晶体都是金属单质，构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子（也就是金属的价电子）。 分子晶体：分子间以范德华力相互结合形成的晶体。大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰(CO2)、I2、大多数有机物，其固态均为分子晶体。分子晶体是由分子组成，可以是极性分子，也可以是非极性分子。分子间的作用力很弱，分子晶体具有较低的熔、沸点，硬度小、易挥发，许多物质在常温下呈气态或液态，例如O2、CO2是气体，乙醇、冰醋酸是液体。同类型分子的晶体，其熔、沸点随分子量的增加而升高，例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增；非金属元素的氢化物，按周期系同主族由上而下熔沸点升高；有机物的同系物随碳原子数的增加，熔沸点升高。但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间，除存在范德华力外，还有氢键的作用力，它们的熔沸点较高。分子组成的物质，其溶解性遵守“相似相溶[1]”原理，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性的有机溶剂，例如NH3、HCl极易溶于水，难溶于CCl4和苯；而Br2、I2难溶于水，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。根据此性质，可用CCl4、苯等溶剂将Br2和I2从它们的水溶液中萃取、分离出来。 分子晶体熔沸点高低规律：分子间作用力越强，熔沸点越高 ①组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高。例如：元素周期表中第ⅦA族的元素单质其熔沸点变化规律为：At2>I2 > Br2 > Cl2>F2 。②若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体大，故熔沸点较高。例如：HF > HI > HBr > HCl。 原子晶体：定义：相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体 原理简介相邻原子间以共价键结合而形成的空间网状结构的晶体。例如金刚石晶体，是以一个碳原子为中心，通过共价键连接4个碳原子，形成正四面体的空间结构，每个碳环有6个碳原子组成，所有的C－C键键长为×10-10米，键角为109°28′，键能也都相等， 详细内容：金刚石是典型的原子晶体，熔点高达3550℃，是硬度最大的单质。原子晶体中，组成晶体的微粒是原子，原子间的相互作用是共价键，共价键结合牢固，原子晶体的熔、沸点高，硬度大，不溶于一般的溶剂，多数原子晶体为绝缘体，有些如硅、锗等是优良的半导体材
分子晶体与原子晶体教案
教学过程1.概念： 只含分子的晶体称为分子晶体。 2.结构特点： (1)分子晶体中存在的粒子：分子。 (2)粒子间的作用力： ①分子内原子间以共价键相结合。 ②若分子间作用力只是范德华力，由于范德华力不具有方 向性，因此分子晶体有分子密堆积特征，即通常每个分子 周围有12个紧邻的分子。 例如：干冰晶体 干冰结构模型每个分子周围有12个紧邻的分子 a.干冰在常压下极易升华 b.干冰中的CO 2 分子间只存在范德华力而不存在氢键， 一个CO 2 分子周围等距紧邻的CO 2 分子有12个。 ③若分子间含有其它作用力，如氢键，则每个分子周围紧 邻的分子数要少于12个。 例如：冰 冰的结构模型每个水分子周围只有4个紧邻的分子 a.冰晶体中水分子间的主要作用力是氢键，当然也存在 范德华力。 从本质上揭示 分子内部的结 构。 使用模型、图 片，增强学生 的观察力。 借助图片的观 察，增强学生 的总结归纳能 力。
教学过程 b.氢键有方向性，它的存在迫使在四面体中心的每个水 分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子互相吸引。 3．分子晶体种类： (1)所有非金属氢化物，如：H2O、H2S等。 (2)部分非金属单质，如：白磷(P4)、卤素(X2)等。 (3)部分非金属氧化物，如：CO2、SO2等。 (4)几乎所有的酸，如：HNO3、H2SO4等。 (5)绝大多数有机物的晶体，如：乙酸、苯等。 4．分子晶体的物理性质及熔沸点变化规律： (1)因为分子晶体是通过分子间作用力结合构成的，分子 间作用力较弱，故分子晶体的熔、沸点较低，硬度较小。 (2) 熔沸点变化规律： ①对组成和结构相似、晶体中不含氢键的物质来说，随 着相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔沸点升高。 如：卤素单质，四卤化碳，稀有气体等。 ②有机物中，同分异构体支链数越多，熔沸点越低。 ③如果分子间存在氢键，则其沸点要高于组成和结构相 似的没有氢键的分子晶体，如沸点：H 2 O>H 2 S;HF>HCl;NH 3 >PH 3 二．原子晶体： 1．概念： 相邻原子间以共价键相互结合形成的具有三维的共价键网 状结构的晶体，叫原子晶体，又叫共价晶体。 2．结构特点： (1)原子晶体的基本粒子：原子。 (2)形成原子晶体的作用力：共价键。 3．典型的原子晶体： (1)金刚石： ①在晶体中每个碳原子以 四个共价键与相邻的4 个碳原子相结合。金刚石的晶体结构模型 按类别总结， 便于学生记 忆。 由物质的本质 （结构）决定 物质的特征 （现象），增强 学生辩证唯物 主义观念。 从本质上定 义，便于学生 今后判断。 利用图形和模 具直观教学，
高考第一轮复习——分子晶体和原子晶体 (习题+解析)
1. 下列属于分子晶体的一组物质是 A. CaO、NO、CO B. CCl4、H2O2、He C. CO2、SO2、NaCl D. CH4、O2、Na2O 2. 下列性质符合分子晶体的是 A. 熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电 B. 熔点是10.31°，液体不导电，水溶液能导电 C. 熔点97.81℃，质软，能导电，密度是0.97g/cm3 D. 熔点，熔化时能导电，水溶液也能导电 3. 下列说法正确的是 A. 离子化合物中可能含有共价键 B. 分子晶体中的分子内不含有共价键 C. 分子晶体中一定有非极性共价键 D. 分子晶体中分子一定紧密堆积 4. 干冰汽化时，下列所述内容发生变化的是 A. 分子内共价键 B. 分子间作用力 C. 分子间距离 D. 分子间的氢键 5. 在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上，碳原子数是 A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 6个 6. 在x mol石英晶体中，含有的Si-O键数是 A. x mol B. 2x mol C. 3 x mol D. 4x mol 7. 石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是 A. 10个 B. 18个 C. 24个 D. 14个 8. 石英玻璃是将纯石英在1600℃高温下熔化，冷却后形成的玻璃体。关于石英玻璃的结构和性质的叙述中正确的是 A. 石英玻璃属于原子晶体 B. 石英玻璃耐高温且能抵抗一切酸的腐蚀 C. 石英玻璃的结构类似于液体 D. 石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀 9. 已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是 A. 该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固 B. 该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子 C. 该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构 D. 该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构 10. 碳化硅（SiC）具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅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 A. ①③② B. ②③① C. ③①② D. ②①③
金属晶体与离子晶体
第2节金属晶体与离子晶体 【自学目标】 1．知道离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 2．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。 3．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。 4.能列举金属晶体的基本堆积模型。制作典型的离子晶体结构模型。比较氯化钠、氯化铯等 离子晶体的结构特征 【自学助手】 1．由于金属键没有性和性，所以金属晶体最常见的结构形式具有堆积密度、原子的配位数、能充分利用空间等特点的最密堆积。如Cu、Au属于，配位数是；Mg、Zn属于，配位数是。但是有些金属晶体的堆积方式不是最密堆积，而是采用A2密堆积，也叫堆积，如常见金属，其配位数是。 2．金属晶体中金属原子的价电子数越，原子半径越，金属阳离子与自由电子静电作用越强，金属键越强，熔沸点越高，反之越低。如：熔点Na Mg Al；Li Na K Rb Cs。3．晶格能是指。晶格能越大，表示离子键越，离子晶体越。 4．（1）金属能导电的原因是_____________________________________ 。 （2）离子晶体在固态时不能导电的原因_____________________________________， 但在熔化状态下或水溶液中能导电的原因是_____________________________________。 5．离子晶体的熔沸点与离子所带电荷、核间距有关。离子所带电荷越，核间距越，离子晶体的熔沸点越。 6．离子晶体一般易溶于，难溶于溶剂。 【思维点拨】 【例题1】金属晶体的形成是因为晶体中存在 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 【答案】C 【例题2】科学家发现的钇钡铜氧化合物在90K具有超导性，若该化合物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是 A．YBa2Cu3O4 B.YBa2Cu2O5 C．YBa2Cu3O5 D.YBaCu4O4 【解答】位于顶点的铜原子(最上层平面和最下层平面)的共8个，这个晶胞中只分摊到8×1/8=1个；位于棱线(中间两个平面)的也是8个，这个晶胞分摊到的份额是8×1/4=2个；所以，每个晶胞单独占有的铜原子数为3个。氧原子共13个，位于晶胞面上(不含棱)的是7个，位于晶胞棱上的是6个，所以，每个晶胞单独含有的氧原子数共为7×1/2+6×1/4=5个。所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独占有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5 【答案】C 【自我检测】 1．金属的下列性质中，不能用金属晶体结构加以解释的是( ) A．易导电B．易导热C．有延展性D．易锈蚀 2．金属能导电的原因是( ) A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用较弱 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
离子晶体、分子晶体和原子晶体(一)
离子晶体、分子晶体和原子晶体(一) 一、学习目标 1.使学生了解离子晶体、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。 2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系 3.使学生了解分子间作用力对物质物理性质的影响 4.常识性介绍氢键及其物质物理性质的影响。 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 (一)引入新课 [复习提问] 1.写出NaCl 、CO2 、H2O 的电子式 。 2．NaCl晶体是由Na+和Cl—通过形成的晶体。
[课题板书] 第一节离子晶体、分子晶体和分子晶体（有课件） 一、离子晶体 1、概念：离子间通过离子键形成的晶体 2、空间结构 以NaCl 、CsCl为例来，以媒体为手段，攻克离子晶体空间结构这一难点 [针对性练习] [例1]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。并确定晶体的晶胞，分析其构成。 (2)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na+共有多少个? [解析]下图中心圆甲涂黑为Na+，与之相隔均要涂黑
(1)分析图为8个小立方体构成，为晶体的晶胞， (2)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. (3)以中心Na+为依据，画上或找出三个平面(主个平面互相垂直)。在每个平面上的Na+都与中心 Na+最近且为等距离。 每个平面上又都有4个Na+，所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个。 [答案] (1)含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞 (2)在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:1. (3)12个 3、离子晶体结构对其性质的影响