1、一、分子晶体一、分子晶体 1 1、分子晶体、分子晶体 概念：概念：只含分子的晶体只含分子的晶体 组成微粒：组成微粒：分子分子 粒子间作用力：粒子间作用力：分子内原子间以共价键结合分子内原子间以共价键结合相邻分子间靠分子间作用力（范德相邻分子间靠分子间作用力（范德华力、氢键）相互吸引华力、氢键）相互吸引 化学式就是分子式化学式就是分子式 2 2、典型的分子晶体：、典型的分子晶体：3 3、结构特征、结构特征 分子间作用力分子间作用力 范德华力范德华力 氢键氢键 若分子间只有范德华力时若分子间只有范德华力时 以以1个个分子为中心，分子为中心，周围有周围有12个紧邻个紧邻分子，即分子，即分子分子密堆积
2、密堆积结构结构CO2干冰干冰晶胞晶胞 若分子间主要为氢键时若分子间主要为氢键时 以以1个个分子为中心，分子为中心，周围有周围有4个相邻个相邻分子，即分子，即分子分子非密堆积非密堆积结构。如结构。如：HF、NH3、冰等、冰等 4 4、物理性质、物理性质 熔沸点较低熔沸点较低;易升华易升华 硬度很小硬度很小 固态和熔融状态时都不导电固态和熔融状态时都不导电只有酸的水溶液中有的导电只有酸的水溶液中有的导电 相似相溶原理相似相溶原理 1.1.下列性质适合于分子晶体的是下列性质适合于分子晶体的是()()A.A.熔点熔点10701070，易溶于水，水溶液导电，易溶于水，水溶液导电 B.B.熔点熔点10.3
3、1 10.31，液态不导电、水溶液能导电，液态不导电、水溶液能导电 C.C.易溶于易溶于CSCS2 2、熔点、熔点112.8 112.8，沸点，沸点444.6444.6 D.D.熔点熔点97.8197.81，质软、导电、密度，质软、导电、密度0.97g0.97gcm3cm3BCBC2.2.共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是 ()()A.A.干冰干冰 B.B.氯化钠氯化钠 C.C.氢氧化钠氢氧化钠 D.D.碘碘B B练习练习:3.3.下列分子晶体：下列
4、分子晶体：H H2 2O O HCl HCl HBr HBr HI HI CO CO N N2 2 H H2 2熔沸点由高到低的顺序是熔沸点由高到低的顺序是()()A.A.B.B.C.C.D.D.C C5 5下列过程中，共价键被破坏的是下列过程中，共价键被破坏的是()()A A碘升华碘升华 B B溴蒸气被木炭吸附溴蒸气被木炭吸附 C C酒精溶于水酒精溶于水 D DHClHCl气体溶于水气体溶于水4.4.当当S0S03 3晶体熔化或气化时，下述各项中发生变化晶体熔化或气化时，下述各项中发生变化的是的是()()A.A.分子内化学键分子内化学键 B.B.分子间距离分子间距离 C.C.分子构型分子构型
5、 D.D.分子间作用力分子间作用力 BDBDD D6.6.下列有关共价化合物的说法：具有较低的熔、沸下列有关共价化合物的说法：具有较低的熔、沸点点 不是电解质不是电解质 固态时是分子晶体固态时是分子晶体 都是由都是由分子构成分子构成 液态时不导电，其中一定正确的是液态时不导电，其中一定正确的是()()A.A.B.B.C.C.D.D.D D7 7已知氯化铝的熔点为已知氯化铝的熔点为190(2190(2202202lOlO5 5Pa)Pa)，但它在，但它在180180即开始升华。即开始升华。(1)(1)氯化铝是氯化铝是_。(填填“离子化合物离子化合物”“”“共共价化合物价化合物”)(2)(2)无水
6、氯化铝在空气中强烈的无水氯化铝在空气中强烈的“发烟发烟”，其原因是，其原因是_。(3)(3)设计一个可靠的实验，判断氧化铝是离子化合物设计一个可靠的实验，判断氧化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是还是共价化合物。你设计的实验是_。(4)(4)在在500K500K和和1.011.0110105 5PaPa时，它的蒸气密度时，它的蒸气密度(换算为标换算为标准状况时准状况时)为为11.92g11.92gL L1 1，试确定氯化铝在蒸气状态时的，试确定氯化铝在蒸气状态时的化学式为化学式为_。共价化合物共价化合物AlAl2 2ClCl6 6氯化铝与空气中的水蒸气发生水解反应产生氯化铝与空气中的
7、水蒸气发生水解反应产生HClHCl气体，气体，HClHCl在空气中形成酸雾而在空气中形成酸雾而“发烟发烟”。在其熔融状态下，试验其是否导电；若不导电是共价化合物。在其熔融状态下，试验其是否导电；若不导电是共价化合物。1 1、下列物质属于分子晶体的化合物是（、下列物质属于分子晶体的化合物是（）A A、石英、石英 B B、硫磺、硫磺 C C、干冰、干冰 D D、食盐、食盐C练习练习2 2、干冰气化时，下列所述内容发生变化的是、干冰气化时，下列所述内容发生变化的是A A、分子内共价键、分子内共价键 B B、分子间作用力、分子间作用力C C、分子键距离、分子键距离 D D、分子间的氢键、分子间的氢键B
8、C3 3、冰醋酸固体中不存在的作用力是（、冰醋酸固体中不存在的作用力是（）A A、离子键、离子键 B B、极性键、极性键 C C、非极性键、非极性键 D D、范德华力、范德华力A4、水分子间存在着氢键的作用，使、水分子间存在着氢键的作用，使水分子彼此结合而成（水分子彼此结合而成（H2O）n。在。在冰中每个水分子被冰中每个水分子被4个水分子包围形个水分子包围形成变形的正四面体，通过成变形的正四面体，通过“氢键氢键”相相互连接成庞大的分子晶体，其结构如互连接成庞大的分子晶体，其结构如图：试分析：图：试分析：1mol 冰中有冰中有 mol氢键？氢键？H2O的熔沸点比的熔沸点比H2S高还是低？为高还是
9、低？为什么？什么？2氢键氢键 二、原子晶体二、原子晶体 1 1、原子晶体、原子晶体 概念：概念：原子间以共价键相结合而形成原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体空间网状结构的晶体，又称共价晶体，又称共价晶体 组成微粒：组成微粒：原子原子 粒子间作用力：粒子间作用力：共价键共价键无分子式无分子式化学式表示原子最简整数比化学式表示原子最简整数比 2 2、常见原子晶体、常见原子晶体 某些非金属单质：某些非金属单质：某些非金属化合物：某些非金属化合物：硼（硼（B）、硅（）、硅（Si）锗（锗（Ge）、金刚石（）、金刚石（C）等）等 SiC、BN、SiO2、Al2O3等等3 3、结构特征、结构特征
10、晶体中只存在共价键，无单个分子存在；晶体中只存在共价键，无单个分子存在；晶体为空间网状结构。晶体为空间网状结构。金刚石金刚石 二氧二氧化硅化硅 4 4、原子晶体的物理性质、原子晶体的物理性质 熔沸点高熔沸点高 硬度大硬度大 一般不导电一般不导电 难溶于溶剂难溶于溶剂 在在SiO2晶体中，每个晶体中，每个Si原子和（原子和（）个）个O原原子形成（子形成（）个共价键即每个）个共价键即每个Si原子周围原子周围结合（结合（）个）个O原子；同时，每个原子；同时，每个O 原子和原子和（）个）个Si原子相结合。在原子相结合。在SiO2晶体中，最晶体中，最小的环是（小的环是（）元环。）元环。()单个的单个的S
11、iO2分子存在。分子存在。4 4 4 2 12 没有没有 1 1、石墨为什么很软？、石墨为什么很软？2 2、石墨的熔沸点为什么很高（熔点高于金刚石）？、石墨的熔沸点为什么很高（熔点高于金刚石）？石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，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。容易滑动，所以石墨很软。石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键，故熔沸点很高。存在很强的共价键，故熔沸点很高。石墨为混合键型晶体石墨为混合键型晶体。例例4：石墨晶体的层状结构，层石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构，试回内为平面正六边形结构，试回
12、答下列问题：答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占）图中平均每个正六边形占有有C原子数为原子数为_个、占有的碳个、占有的碳碳键数为碳键数为_个。个。（2）层内）层内7个六元环完全占有的个六元环完全占有的C原子数为原子数为_个，碳原子数个，碳原子数目与碳碳化学键数目之比为目与碳碳化学键数目之比为_.142:323一、金属键一、金属键 1 1、金属键、金属键 金属离子金属离子与与自由电子自由电子之间强烈的相互作用之间强烈的相互作用 定义定义 本质本质 电子气理论电子气理论 金属原子的价电子发生脱落，金属原子的价电子发生脱落，形成金属阳离子和自由电子形成金属阳离子和自由电子 自由电子被所有原子所共
13、用自由电子被所有原子所共用从而把所有的金属原子维系在一起从而把所有的金属原子维系在一起 无饱和性无饱和性无方向性无方向性2 2、金属晶体、金属晶体 金属离子与自由电子通过金属键结合金属离子与自由电子通过金属键结合而成的晶体叫做金属晶体而成的晶体叫做金属晶体粒子间的作用力：粒子间的作用力：金属键金属键 构成金属晶体的粒子：构成金属晶体的粒子：金属离子、自由电子金属离子、自由电子 常见金属晶体常见金属晶体：金属、合金：金属、合金3 3、金属性质与电子气理论、金属性质与电子气理论 金属导电性金属导电性 电子气的运动是没有一定方向的，但在外电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下，自由电子定
14、向运动形成加电场的条件下，自由电子定向运动形成电流，所以金属容易导电电流，所以金属容易导电金属的导热性金属的导热性 自由电子在运动时与金属离子碰撞，把自由电子在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，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。从而使整块金属达到相同的温度。高温下热运动剧烈，因此电子的定向移高温下热运动剧烈，因此电子的定向移动程度减弱，所以，随着温度的升高，动程度减弱，所以，随着温度的升高，金属的导电性减弱金属的导电性减弱 金属的延展性金属的延展性 金属离子和自由电子间相互作用没有方向性，金属离子和自由电子间相互作用没有方向性，在外力作
15、用下各原子层就会发生相对滑动，在外力作用下各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠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之间润滑剂的作用 金属键的强弱与金属键的强弱与离子半径、离子电荷离子半径、离子电荷有关有关 金属的熔点、硬度金属的熔点、硬度 金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关离子半径离子半径越小越小或离子所带电荷或离子所带电荷越多越多，则金属，则金属键键越强越强，金属的熔沸点，金属的熔沸点越高越高、硬度、硬度越大越大。二、金属晶体的原子堆积模
16、型二、金属晶体的原子堆积模型 1 1、几个概念、几个概念 配位数配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻：在晶体中与每个微粒紧密相邻 且距离相等的微粒个数且距离相等的微粒个数空间利用率空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积百分数晶体的空间被微粒占满的体积百分数用来表示紧密堆积程度用来表示紧密堆积程度 金属的二维堆积方式金属的二维堆积方式 非密置层非密置层 配位数为配位数为4 密置层密置层 配位数为配位数为6 2 2、金属的三维堆积方式、金属的三维堆积方式 简单立方堆积简单立方堆积 唯一金属唯一金属钋钋 简单立方堆积的配位数简单立方堆积的配位数 =6 简单立方堆积的空间占有率简单立方堆积的空间占有率
17、=52%球半径为球半径为r 正方体边长为正方体边长为a =2r 体心立方堆积（钾型）体心立方堆积（钾型）K、Na、Fe 体心立方堆积的配位数体心立方堆积的配位数 =8 体心立方堆积的空间占有率体心立方堆积的空间占有率 =68%体对角线长为体对角线长为c 面对角线长为面对角线长为b 棱线长为棱线长为a 球半径为球半径为r c2=b2+a2 b2=a2+a2 c=4r (4r)2=3a2六方最密堆积（镁型）六方最密堆积（镁型）Mg、Zn、Ti ABABA123456六方最密堆积的配位数六方最密堆积的配位数 =12 六方最密堆积的晶胞六方最密堆积的晶胞 六方最密六方最密堆积的晶胞堆积的晶胞 六方最密
18、堆积的空间占有率六方最密堆积的空间占有率 =74%上下面为菱形上下面为菱形边长为半径的边长为半径的2倍倍2r 高为高为2倍倍正四面体的高正四面体的高 r2362面心立方最密堆积（铜型）面心立方最密堆积（铜型）Cu、Ag、Au ABCAABC123456立方面心最密堆积的配位数立方面心最密堆积的配位数 =12 立方面心最密堆积的空间占有率立方面心最密堆积的空间占有率 =74%一、离子晶体一、离子晶体1 1、离子晶体、离子晶体 概念：概念：由阳离子和阴离子通过离子键由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体结合而成的晶体叫做离子晶体 组成微粒：组成微粒：阴阳阴阳离子离子 粒子间作用力：粒
19、子间作用力：离子键离子键 无分子式无分子式化学式表示离子最简整数比化学式表示离子最简整数比 配位数（缩写为配位数（缩写为C.N.）一个离子周围最邻近的异电性离子的数目一个离子周围最邻近的异电性离子的数目 2 2、常见离子晶体、常见离子晶体 强碱、金属氧化物、部分盐类强碱、金属氧化物、部分盐类 NaCl NaCl 晶体晶体 阴离子配位数阴离子配位数 阳离子配位数阳离子配位数 6 6 NaCl 晶体晶体 每个每个Cl 周围最近且等距离的周围最近且等距离的Cl有有 个个 每个每个Na+周围最近且等距离的周围最近且等距离的Na+有有 个个 12 12 每个晶胞中每个晶胞中Cl有有 个个 Na+有有 个
20、个 4 4 CsCl CsCl 晶体晶体 阴离子配位数阴离子配位数 阳离子配位数阳离子配位数 8 8 每个每个Cl 周围最近且等距离的周围最近且等距离的Cl有有 个个 每个每个Cs+周围最近且等距离的周围最近且等距离的Cs+有有 个个 6 6 每个晶胞中每个晶胞中Cl有有 个个 Cs+有有 个个 1 1 CsCl晶胞晶胞 NaCl晶胞晶胞 阴离子配位数阴离子配位数 阳离子配位数阳离子配位数 4 8 CaFCaF2 2晶体晶体CaF2晶胞晶胞 每个每个F 周围最周围最近且等距离的近且等距离的F有有 个个 每个每个Ca2+周围周围最近且等距离的最近且等距离的Ca2+有有 个个 6 12 每个晶胞中
21、每个晶胞中F有有 个个 Ca2+有有 个个 8 4 CaF2晶胞晶胞3 3、影响离子晶体配位数的因素、影响离子晶体配位数的因素 几何因素：晶体中正负离子的半径比几何因素：晶体中正负离子的半径比 电荷因素：正负离子的电荷比电荷因素：正负离子的电荷比 键性因素：离子键的纯粹程度键性因素：离子键的纯粹程度 4 4、离子晶体的物理性质、离子晶体的物理性质 熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电二、晶格能二、晶格能 1 1、定义：、定义：气态离子形成气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量摩离子晶体时释放的能量 2 2、晶格能的大小的影响因素、晶格能的大小的影响因素 电荷、离子半径电荷、离子半径 随着离子电荷的增加或者核间距离的缩短随着离子电荷的增加或者核间距离的缩短晶格能增大晶格能增大 晶格能越大，离子晶体越稳定晶格能越大，离子晶体越稳定熔点越高，硬度越大熔点越高，硬度越大
