晶体结构教案

【教学内容】离子晶体、分子晶体和原子晶体【教学目标】1、了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的初步知识.2、懂得离子晶体和原子晶体不存在单个分子的原因.3、能从组成晶体的微粒、相互作用、物理性质入手，对离子晶体、分子晶体和原子晶体进行比较，并能进行晶体类型和熔沸点的相互判断.【知识讲解】一、离子晶体定义：离子间通过离子键结合而成的晶体.说明：①以离子键结合的化合物就是离子化合物.离子化合物在室温下以晶体形式存在.②离子晶体中微粒间的作用力为离子键.③在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列（见课本NaCl、CsCl的晶体结构）.④离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比.而不是表示分子组成的化学式.⑤一般说来，离子间存在较强的离子键，因此一般说来，离子晶体硬度较高、密度较大，难于压缩，难于挥发、有较高的熔点和沸点.⑥离子化合物熔沸点比较，其实质是比较阴阳离子间的作用力.例1、关于化学键的下列叙述中正确的是A、离子化合物可能含有共价键B、共价化合物可能含离子键C、离子化合物只含离子键D、共价化合物中不含离子键解析：由简单离子构成的离子化合物是不含共价键的，由复杂离子（如NO3－、SO42－、NH4+、HS－等）构成的离子化合物是含有共价键的，所以A对C错.在共价化合物中只含有共价键，不含离了键，B错.答案：AD例2、某物质晶体中，含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示（其中前后两面心上的B原子不能画出）.晶体中A、B、C的原子个数比为A、1:3:1B、2:3:1C、2:2:3D、1:3:3解析：在所给图中，A被8个重复单元（晶胞）所共用，在每个晶胞中角A占81，每个晶胞中平均含A：8×81=1，B为2个重复单元所共用，在每个晶胞中面心B占21，每个晶胞中平均含B：21×6=3，每个晶胞中含C为1，则A:B:C=1:3:1.答案：A例3、比较下列三组物质的熔点：①NaCl和KCl②NaCl和NaI③NaF和KBr解析：阴离子相同时，比较阳离子的半径，离子半径大则与阴离子的作用力小，离子键弱、熔点低.阳离子相同时，比较阴离子半径，阴离子半径大则与阳离子的作用力小，离子键弱则熔点低.如果相比较阳离子、阴离子半径均小子，则离子键必然相对强，熔点表示A表示B表示C也必然相对高.答案：熔点：NaClKCl、NaClNaI、NaFKBr二、分子晶体定义：分子间以分子间作用力（范德华力）相互结合的晶体.说明：①分子晶体可以是单质，也可是化合物②分子晶体中微粒间的作用力为范德华力（分子间作用力）③由于分子晶体中微粒间的作用力较小，因此分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度.④分子晶体中分子按一定规律在空间排列（见课本固态二氧化碳的晶体结构示意图）.⑤组成结构相似的物质，其化学式量越大，分子间作用力越大，该分子晶体的熔、沸点相对越高.例4、根据下表物质的熔点，回答有关问题：物质NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔点(0C)995801755651801776715646物质SiF4SiCl4SiBr4Si54SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔点(0C)－90.4－70.45.2120－70.4－49.5－36.2－15①钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的______有关，随着______的增大，熔点依次降低.②硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物熔点与_____有关，随着______增大，______增大，故熔点依次升高.③钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与______有关，因为一般______比______熔点高.解析：第一栏熔点高，均为离子晶体；第二栏熔点低，可判断为分子晶体.由熔点变化规律及晶体类型，可总结出熔点变化规律的原因.答案：①半径，半径.②分子相对质量，分子相对质量，分子间作用力.③晶体类型，离子晶体、分子晶体.三、原子晶体定义：相邻原子间以共价键相结合而成空间网状结构的晶体.说明：①原子晶体可以为单质，也可是化合物②原子晶体中微粒间的作用力为共价键③由于原子晶体中，原子间用较强的共价键相结合，因而熔、沸点较高、硬度较大，并难溶于溶剂④原子晶体中，原子按一定规律在空间排列（见课本金刚石和石墨晶体结构示意图）⑤原子晶体熔点的比较其实质为键能的比较可视作为成键的两原子核间距离的比较即键长的比较.例5、比较三种原子晶体，金刚石、晶体硅、金刚砂（SiC）的熔沸点高低.解析：碳原子半径小于硅原子半径，C—C键长比Si—Si键键长短则键能大，键断裂吸收能量高，因此金刚石的熔沸点高于晶体硅的熔沸点，而C—Si键长介于C—C键和Si—Si键之间，因此熔沸点也介于之间.答案：熔沸点：金刚石金刚砂晶体硅.四、三种晶体的比较项目离子晶体原子晶体分子晶体构成微粒阴、阳离子原子分子微粒间作用力离子键共价键分子间作用力（大）（大）小熔、沸点较高高低硬度较大大小导电性水溶液及熔化时导电一般为非导体但如硅等导电非导体，在水溶液中可能导电实例NaCl、NH4Cl、CaO、BaSO4金刚石、晶体硅、二氧化硅、金刚砂He、CO2HCl、H2ONH3、H2SO4