内容正文:
第三单元 从微观结构看物质的多样性
第2课时 晶体与非晶体
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教学目标
1.能说出构成氯化钠、金刚石、足球烯、干冰、石英的微观粒子的排列方式,知道晶体可以分成离子晶体、分子晶体、共价晶体、金属晶体。
2.能叙述四类晶体的结构及主要特性,形成“结构决定性质、性质反映结构”的观念。
一、晶体
二、四类晶体的构成
1.离子晶体。
(1)含义:离子化合物中的阴、阳离子按一定的方式有规则地排列形成的晶体。
(2)构成微粒:阴、阳离子。
(3)微粒间作用力:离子键。
(4)性质:熔点较高,硬度较大,固体时不导电,熔融或溶于水能导电。
2.分子晶体。
(1)含义:由分子构成的物质所形成的晶体。
(2)构成微粒:分子。
(3)微粒间作用力:分子间作用力。
(4)性质:熔点较低,硬度较小,晶体不导电。
3.共价晶体。
(1)含义:原子间通过共价键结合形成的具有空间网状结构的晶体。
(2)构成微粒:原子。
(3)微粒间作用力:共价键。
(4)性质:熔点高,硬度大,一般不导电。
4.金属晶体。
金属晶体有共同的物理性质,如有金属光泽,能导电和传热,有延展性等。不同金属的熔点、硬度差异大。
1.晶体一定是固体,固体一定是晶体吗?
晶体一定是固体,固体不一定是晶体,如玻璃、橡胶等。
2.如图所示,明矾和石蜡均有规则的几何外形,两者均为晶体吗?
明矾 石蜡
明矾是晶体,石蜡是非晶体。利用外形区别晶体和非晶体不可靠。
3.如何简单地判别晶体类型?
通常能导电的是金属晶体;熔融状态下能导电的是离子晶体;熔、沸点低的是分子晶体;熔、沸点很高,硬度大,不导电的是共价晶体。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)58.5 g NaCl晶体中含有6.02×1023个NaCl分子。( )
(2)晶体一定是无色透明固体。( )
(3)区分晶体与非晶体最可靠的方法是确定有没有固定的熔点。( )
×
×
×
2.下列叙述正确的是( )。
A.构成晶体的微粒间一定含有化学键
B.离子晶体中一定只含有离子键
C.同主族元素形成的氧化物的晶体类型一定相同
D.熔化时无须破坏化学键的晶体一定是分子晶体
答案:D
解析:稀有气体形成的分子晶体中无化学键,A错误;离子晶体中一定含有离子键,也可能含有共价键,如NaOH,B错误;在ⅣA族中,碳的氧化物CO、CO2形成的晶体为分子晶体,硅的氧化物SiO2属共价晶体,C错误;分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力,无化学键的破坏,D正确。
3.氮化硅(Si3N4)是一种新型的耐高温、耐磨材料,在工业上有广泛的用途,它属于( )。
A.共价晶体 B.分子晶体
C.离子晶体 D.金属晶体
答案:A
解析:根据氮化硅(Si3N4)材料的性能:耐高温、耐磨,说明它具有熔点高、硬度大的性质,可以判断出氮化硅属于共价晶体。
观察下列晶体结构模型,回答有关问题。
晶体性质的比较
1.上述三种晶体分别属于哪类晶体?构成晶体的微粒是什么?
晶体的分类标准为构成晶体的微粒以及微粒间的作用力。氯化钠属于离子晶体,由Na+和Cl-构成;干冰是分子晶体,构成微粒是CO2分子;二氧化硅是共价晶体,构成微粒是O、Si原子。
2.上述三种晶体熔化时需要克服何种作用力?
晶体熔化时需要克服构成晶体微粒间的作用力。NaCl晶体熔化需克服离子键,CO2晶体熔化需克服分子间作用力,SiO2晶体熔化需克服共价键。
3.不同晶体之间熔点大小有何关系?为什么不同类型的晶体熔点、硬度差异较大?
共价晶体、离子晶体、分子晶体中的构成微粒间的相互作用力分别为共价键、离子键、分子间作用力,晶体中构成微粒间的相互作用力的强弱决定了要改变微粒的位置或状态所需能量的多少,也就造成了性质上的差异。因此,一般来说晶体熔点、硬度是共价晶体>离子晶体>分子晶体。
常见晶体的熔、沸点比较:
(1)不同晶体类型物质的熔、沸点。
一般来说,共价晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体的熔、沸点有的很高,如钨等,有的则很低,如汞等。
(2)同种晶体类型的物质,晶体内微粒间的作用力越大,熔、沸点越高。
①共价晶体。
一般来说,原子半径越小,共价键越牢固,晶体的熔、沸点越高。如熔点:金刚石(C)>水晶(SiO2)>晶体硅(Si)。
②离子晶体。
一般来说,阴、阳离子所带的电荷数越多,离子半径越小,则熔、沸点越高。如熔点:MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。
③分子晶体。
一般来说,组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,熔、沸点越高。
【例题】 下表给出了几种物质的熔、沸点:
判断下列有关说法中错误的是( )。
A.SiCl4是分子晶体 B.单质B可能是共价晶体
C.AlCl3加热能升华D.NaCl中离子键的强度比MgCl2中的小
D