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课件网) 鲁科版选择性必修2 物质结构与性质 同学们好 欢迎来到化学课堂 为了认识复杂的晶体世界,人们常常从结构简单的晶体入手。如图 3-1-5 所示,氯 化钠、铜、金刚石、冰中存在着离子、原子或分子等微粒的周期性重复排列。根据这些晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同,将它们分为离子晶体(如氯化钠)、金属晶体(如铜)、共价晶体(如金刚石)和分子晶体(如冰)。 复习回忆 常见金属晶体的结构 常见的离子晶体 三种常见的共价晶体 金刚石 碳化硅 二氧化硅 晶胞 中心原子 杂化类型 键角 晶胞中微粒数目 1 mol物质中化学键物质的量 sp3 sp3 sp3 109°28' 109°28' (O-Si-O)109028' (Si-O-Si) ≠1800 8个C 2 mol C—C键 4 molC—Si键 C:4个 Si:4个 4 molSi—O键 Si:8个 O:16个 常见的 分子晶体 搭建模型认识结构 请你思考! 晶体类型之间存在绝对的界限吗? 共价晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体 第二章 不同聚集状态的物质与性质 第 2 节 几种简单的晶体结构模型 课时4 晶体结构的复杂性 教材分析 以石墨为例认识晶体的复杂性,借助过渡晶体及混合型晶体模型,解释其具有的独特性质。通过本节的学习,引导学生深入认识物质的结构与性质之间的关系,提升对物质结构与性质的基本认识,促进"宏观辨识与微观探析""证据推理与模型认知""科学探究与创新意识"化学学科核心素养的发展。 请你思考! 同是碳单质的晶体,金刚石和石墨的性质存在哪些异同? 你认为是什么造成了这种差异? 联想·质疑 金刚石部分物理性质 熔点 莫氏硬度 电导率/(s·m-1) 3550℃ 10 2.11*10-13 石墨部分物理性质 熔点 莫氏硬度 电导率/(s·m-1) 3850℃ 1 2.5*103 01 混合型晶体 混合型晶体 实验测定,石墨的熔点高达 3850 ℃,这说明石墨晶体具有共价晶体的特点。但是,石墨很软并且能导电,是非常好的润滑剂,这说明它又不同于共价晶体。那么,石墨究竞属于哪种类型的晶体呢 混合型晶体 石墨性质特征 熔点高、 质软、 能导电 共价晶体特征 金属晶体特征 石墨结构特征 混合型晶体 层状结构 分子晶体特征 石墨晶体既存在共价键又存在范德华力,同时还存在类似金属键的作用力,我们将这类晶体称为混合型晶体 石墨晶体结构 从不同角度观察石墨的结构模型 实验测得:石墨晶体是层状结构的,层内的碳原子的核间距为142 pm,层间距离为335 pm。 石墨晶体结构 石墨晶体中的二维平面结构 109°28′ 碳原子杂化方式: 347KJ·mol-1 键角: 键长: 键能: 0.154nm SP2 石墨晶体结构 石墨的层状结构 石墨的层状结构 ⑴石墨的晶体具有层状结构,同一层中的每个碳原子与邻近的3个碳原子以共价键相结合,形成无限的六边形平面网状结构。每个碳原子还有1个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道,并含有1个未成对电子,能形成遍及整个平面的大π键 石墨晶体结构 ⑵碳原子采取sp2杂化,C—C键之间的夹角为120°。 ⑶层与层之间以范德华力结合。 ⑷石墨晶体既含有共价键,又有范德华力,同时还存在类似金属键的作用力,这类晶体称为混合型晶体。石墨熔点高、质软、能导电。 用途: 制造电极、润滑剂、铅笔芯等 拓 展 视 野 黑磷 黑磷有正交、简单立方和菱方等三种晶型。其中,正交晶型的黑磷具有半导体性质, 可用作电学和光学材料。 黑磷 在晶体中,与石墨相似,黑磷具有层状结构,层间依靠范德华力结合在一起。而在层内,每个磷原子与其他三个磷原子相连,形成二维皱褶蜂巢型结构。 二维的单层黑磷又称磷烯,它具有比石墨烯更大的带隙(0.3~2 eV),磷烯在场效应晶体管、光电子器件、自旋电子学、气体传感器及太阳能电池等方面有着广阔的应用前景。 观察·思考 事实上,纯粹的典型晶体是不多的,大多数离子晶体 ... ...