(共41张PPT)
金属晶体与离子晶体(第二课时)
卤化物的熔点比较
NaF
NaCl
NaBr
NaI
思考1
钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)的熔点如图所示
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
卤化物的熔点比较
思考1
钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)的熔点如图所示
(1)判断晶体的类型。
(2)解释熔点变化的原因。
金属晶体
离子晶体
分子晶体
共价晶体
判断晶体的类型
判断晶体的类型
(1)从物质类别的角度
晶体类型
金属晶体
离子晶体
分子晶体
共价晶体
物质类别
典型例子
金属单质和合金
K、Cu、Mg
离子化合物
NaCl、CsCl
多数的非金属单质和共价化合物
干冰、冰、碘单质
少数的非金属单质和共价化合物
金刚石、SiO2
晶体类型
离子晶体
分子晶体
共价晶体
熔点
熔化时需克
服的作用力
(2)从性质的角度
差异较大
离子键
较低
高
共价键
分子间作用力或氢键
判断晶体的类型
卤化物的熔点比较
离子晶体
X-半径增大,离子键减弱
NaF
NaCl
NaBr
NaI
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
分子晶体
相对分子质量增大,
分子间作用力增加
卤化物的熔点比较
NaF
NaCl
NaBr
NaI
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
思考2
TiF4熔点高于TiCl4
、
TiBr4、TiI4
,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,请解释原因。
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
卤化物的熔点比较
NaF
NaCl
NaBr
NaI
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
(1)TiF4是离子化合物,熔点较高
(2)
TiCl4
、
TiBr4、TiI4是共价化合物
事实上,大多数离子晶体中的化学键具有一定的共价键成分。
思考3
离子键的百分数和什么因素有关?
化合物
键型
离子键的百分数
电负性差值
CsCl
离子键
75%
3.16
―
0.79
=
2.37
HCl
极性共价键
20%
3.16
―
2.22
=
0.94
Cl2
非极性共价键
0
3.16
―
3.16
=
0
电负性差值越大,离子键成分的百分数越高
钛的电负性
Ti
1.54
Ti
1.54
Ti
1.54
Ti
1.54
卤素的电负性
F
3.98
Cl
3.16
Br
2.96
I
2.66
电负性差值
2.44
1.62
1.42
1.12
查阅数据
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
过渡晶体
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
过渡晶体
离子晶体
分子晶体
共价晶体
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
过渡晶体
离子晶体
分子晶体
共价晶体
离子
晶体
离子
晶体
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
过渡晶体
离子晶体
分子晶体
共价晶体
离子
晶体
离子
晶体
分子
晶体
分子
晶体
共价
晶体
共价
晶体
分子
晶体
铝的冶炼
思考4
冶炼铝通常采用电解熔融Al2O3的方法,
为什么不电解熔融态AlCl3?
并判断AlCl3的晶体类型。
化合物
熔点/℃
AlCl3
192.6
Al2O3
2
054
资料1
氯化铝晶体的导电性随温度变化图
熔点
资料2
氯化铝处于熔融态时,以二聚体的Al2Cl6
的形式存在。
Al2Cl6的分子结构
资料1
氯化铝晶体的导电性随温度变化图
熔点
资料2
氯化铝处于熔融态时,以二聚体的Al2Cl6
的形式存在。
Al2Cl6的分子结构
资料1
氯化铝晶体的导电性随温度变化图
熔点
AlCl3
过渡晶体
AlCl3
过渡晶体
NaCl
MgCl2
SiCl4
SF6
离子晶体
分子晶体
分子晶体
离子晶体
NaCl
Na—Mg—Al—Si—P—S—Cl2
MgCl2
AlCl3
SiCl4
SF6
离子晶体
分子晶体
金属晶体
石墨的结构和性质
石墨的结构和性质
石墨晶体的二维平面结构
石墨的层状结构
思考5
分析石墨晶体的构成微粒及微粒间相互作用,
并解释石墨具有导电性和润滑性的原因。
石墨的层状结构
思考5
分析石墨晶体的构成微粒及微粒间相互作用,
并解释石墨具有导电性和润滑性的原因。
石墨的层状结构
分子间作用力较弱,
层与层之间易于断开而滑动,
所以石墨具有润滑性
混合型晶体
在石墨晶体中既有共价键又带有金属键性质,而层间结合则依靠分子间作用力。所以这是一种十分典型的混合键型单质晶体。
四种典型晶体
金属晶体
离子晶体
分子晶体
共价晶体
晶体
大有可为
1.
钙钛矿太阳能电池
钙钛矿的晶胞如图(a)所示,金属离子与氧离子间的作用力为_______,
化学式是______。
离子键
a
钙钛矿的晶胞如图(a)所示,金属离子与氧离子间的作用力为_______,
化学式是______。
离子键
O
123
Ca
Ti
1
81
CaTiO3
4
1
8
1
a
由Pb2+、I-和有机碱离子CH3NH
组成的一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料,其晶胞如图(b)所示,化学式是__________。
+
3
b
由Pb2+、I-和有机碱离子CH3NH
组成的一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料,其晶胞如图(b)所示,化学式是__________。
+
3
CH3NH3PbI3
I-
6
=3
CH3NH
Pb2+
8
=1
1
2
1
8
1
+
3
+
3
b
晶体
大有可为
2.
固体电解质
电解质是掺杂了Y2O3(Y为钇)的ZrO2
(Zr为锆)晶体,
它在高温下能传导O2-。
电解质
晶体
大有可为
2.
固体电解质
O2-空位
3.纳米晶
晶体
构成的微粒
微粒间相互作用
物质的性质
物质的聚集状态(共45张PPT)
金属晶体与离子晶体(第一课时)
思考1
金属有哪些共同的物理性质?
铝锂合金用于C919飞机的外壳
国家体育场的钢架结构
铜电缆
一、金属晶体
资料
铜的晶体结构模型
铜的晶胞模型
构成的微粒
微粒间相互作用
物质的性质
物质的聚集状态
思考2
金属晶体中的原子是通过什么作用结合在一起的?
金属原子
导电、导热、延展性等
金属晶体
金属“电子气理论”
构成的微粒
微粒间相互作用
物质的性质
物质的聚集状态
?
?
“电子气”
导电、导热、延展性等
金属晶体
导电、导热、延展性等
金属晶体
金属阳离子
金属键
自由电子
金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用。
构成的微粒
微粒间相互作用
物质的性质
物质的聚集状态
用“电子气理论”解释金属的通性
(1)金属的导电性,
金属的电导率
随温度升高而
降低
用“电子气理论”解释金属的通性
(1)金属的导电性,
金属的电导率
随温度升高而
降低
用“电子气理论”解释金属的通性
(2)金属的导热性
用“电子气理论”解释金属的通性
(3)金属的延展性
用“电子气理论”解释金属的通性
(3)金属的延展性
用“电子气理论”解释金属的通性
(4)金属的熔点和硬度差别很大,和什么因素有关?
金属单质
熔点/℃
Li
180.5
Na
97.81
K
63.65
Rb
38.89
Cs
28.40
小结:金属晶体的认知模型
构成的微粒
微粒间相互作用
物质的性质
物质的聚集状态
导电、导热、延展性等
金属晶体
金属阳离子
金属键
自由电子
合金
钢
合金
14
K
金
二、离子晶体
NaCl晶体
从NaCl认识离子晶体
用手揉捏食盐
硬度大
生活经验
NaCl的物理性质
烧烤、爆炒等加入食盐,未见其熔融
熔点较高(801
oC)
NaCl晶胞的球棍模型
NaCl晶胞的模型
活动1
动手制作氯化钠的晶胞模型
NaCl晶胞的球棍模型
NaCl晶胞的模型
活动1
动手制作氯化钠的晶胞模型
NaCl晶胞的球棍模型
NaCl晶胞的模型
活动1
动手制作氯化钠的晶胞模型
Cl?
Na+
活动1
动手制作氯化钠的晶胞模型
(1)晶胞中各离子的位置分布;
Cl?
Na+
活动1
动手制作氯化钠的晶胞模型
(1)晶胞中各离子的位置分布;
Cl?
Na+
活动1
动手制作氯化钠的晶胞模型
(1)晶胞中各离子的位置分布;
Cl?
Na+
活动1
动手制作氯化钠的晶胞模型
(2)NaCl表示什么含义?
活动1
动手制作氯化钠的晶胞模型
(2)NaCl表示什么含义?
Cl?
Na+
Cl?
Na+
86
=4
1+1
=4
8
1
2
1
4
1
活动1
动手制作氯化钠的晶胞模型
(2)NaCl表示什么含义?
活动1
动手制作氯化钠的晶胞模型
(3)解释NaCl的熔点较高、硬度较大的原因。
Cl?
Na+
氯化铯的结构分析和性质解释
CsCl的熔点较高(645
℃)
Cl?
Cs+
(1)晶胞中各离子的位置分布;
Cl?
Cs+
(1)晶胞中各离子的位置分布;
每个Cs+同时吸引着8个Cl?
Cl?
Cs+
(1)晶胞中各离子的位置分布;
Cl?
Cs+
每个Cl?同时吸引着8个Cs+
(1)晶胞中各离子的位置分布;
每个Cl?同时吸引着8个Cs+
(2)晶体中是否存在氯化铯分子?
CsCl表示什么含义?
Cl?
Cs+
Cl?
Cs+
8
=1
1
8
1
(3)CsCl的熔点较高的原因?
Cl?
Cs+
离子晶体的性质探究
(1)NaCl等离子晶体在熔融状态下导电、
水溶液导电与金属导电有什么不同?
离子晶体的性质探究
(1)NaCl等离子晶体在熔融状态下导电、
水溶液导电与金属导电有什么不同?
离子晶体的性质探究
(1)NaCl等离子晶体在熔融状态下导电、
水溶液导电与金属导电有什么不同?
离子晶体的性质探究
(2)离子晶体是否具有较好的延展性?
施加外力
发生滑动
阳离子
阴离子
离子晶体的性质探究
(2)离子晶体是否具有较好的延展性?
发生滑动
同种电荷相互排斥,使晶面裂开
3、离子晶体的性质探究
(3)离子晶体的熔点是否都较高?
分析下表中的数据,能得出什么结论?
小结:离子晶体的认知模型
构成的微粒
微粒间相互作用
物质的性质
物质的聚集状态
性质差异较大
离子晶体
阳离子
离子键
阴离子
晶体的认知模型
构成的微粒
微粒间相互作用
物质的性质
物质的聚集状态