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1、高三第一轮复习,第三单元 晶体结构与性质,考点一 晶体的常识,一、晶体与非晶体,1、晶体与非晶体的区别,2、得到晶体的途径,晶体:具有规则几何外形的固体 非晶体:没有规则几何外形的固体,（1）熔融态物质凝固 （2）气态物质不经液态直接凝固 （3）溶质从溶液中析出,4、区别晶体与非晶体的方法,3、晶体的特点,（1）有规则的几何外形 （2）有固定的熔沸点 （3）各向异性(强度、导热性、光学性质等）,（1）熔点法 （2）x-射线衍射法,二、晶胞：晶体中最小的结构重复单元。,.概念 分子间以分子间作用力相结合的晶体叫分子晶体。,一、分子晶体,构成分子晶体的粒子:分子 粒子间的相互作用:分子间作用力,考
2、点二 分子晶体和原子晶体,分子晶体共性：,2.分子晶体的物理特性,一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。,相似相溶原理,非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。,较低的熔点和沸点,较小的硬度。,溶解性：,(1)非金属氢化物：H2O,H2S,NH3,CH4,HX,(2)酸：H2SO4,HNO3,H3PO4,(3)部分非金属单质: X2,O2,H2, S8,P4, C60,(4)部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2,P4O10 P4O6,(5)大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖,3.典型的分子晶体,干冰的晶体结构图,干冰的晶体结构,（与CO2分子距离最近的CO2分子共有12
3、个 ）,冰中个水分子周围有个水分子,冰的结构,冰的结构,1、定义：相邻 间通过 结合而成的具有 结构的晶体。,二、原子晶体,2、原子晶体的特点,、晶体中 单个分子存在；化学式只代表 。,、熔、沸点 ；硬度 ； 溶于一般溶剂； 导电。,3、 影响原子晶体熔沸点、硬度大小的因素：,一般键长越小，键能越 ，原子晶体的熔沸点越 ，硬度越 。,大,高,大,4、 常见的原子晶体：,单 质：金刚石、晶体硼、晶体硅； 化合物：金刚砂、氮化硅、石英等,金刚石晶体,基本单元：六元环,个碳原子形成一个 环,每个碳原子与 个碳原子相连；,4,六元,金刚石中最小的环是6元环，1个C被12个六元环共有。,晶体中碳原子与C
4、-C键数比 。,12,SiO2晶体,构成SiO2晶体的微粒是什么？,Si原子和O原子,每个Si原子与 个O原子以共价键相结合；每个O原子与 个Si原子以共价键相结合。,4,2,晶体中最小的环有 个原子。,12,晶体中Si原子与O原子个数比为 。晶体中Si原子与Si-O键数目之比为 。,12,14,一、均摊法（适用于无限结构）,一个晶胞中实际拥有微粒的数目 = 顶点微粒数1/8 + 棱上微粒数1/4 +面上微粒数1/2 +内部微粒数1,晶体的计算,（1）长方体形（正方体）晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献。,（2）非长方体形（正方体）晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。,例：石墨晶体是
5、层状结构，在每一层内，每一个碳原子都跟其它3个碳原子相结合。上图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是（ ） A、10个 B、18个 C、24个 D、14个,D,1.金属共同的物理性质,金属光泽、,一、金属键与金属特性,容易导电、,导热、,有延展性等。,2.金属的结构,考点三 金属晶体,组成粒子：,金属阳离子和自由电子,“电子气理论”要点：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整个晶体的“自由流动的电子”,被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在一起。,3.金属键:(在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用)这是化学键的又一种类型。,无方向性、无饱和性,自由电子被许
6、多金属离子所共有，即被整个金属所共有 ；无方向性、饱和性,4.成键特征：,【问题1】 金属为什么易导电？,5.金属晶体的结构与金属性质的内在联系,【问题2】金属为什么易导热？,金属容易导热，是由于自由电子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，从而使整块金属达到相同的温度。,在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子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就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。,【问题3】金属为什么具有较好的延展性？,金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使
7、在外力作用下，发生形变也不易断裂。,自由电子在外加电场的作用下发生定向移动,自由电子与金属离子碰撞传递热量,晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用,金属阳离子和自由电子,金属晶体的结构与性质的关系,1原子化热：,1mol金属固体完全气化成相互远离的气态原子时吸收的能量。,2、影响金属键强弱的因素：,金属键强弱判断:金属阳离子所带电荷多、半径小，原子化热大，金属键强，熔、沸点高，硬度大。但金属性越弱,二、金属的熔、沸点、硬度与金属键的关系,金属元素的原子半径、 单位体积内自由电子的数目,部分金属的原子半径、原子化热和熔点,金属之最,汞,钨,锂,锇,铯,铬,铯,金,铂,金,二、金属晶体,1、二维空间
8、模型,（a）非密置层 （b）密置层,配位数：4 6,哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小？,2、三维空间模型,简单立方堆积（Po）,相邻非密置层原子的原子核在同一直线上，配位数为6。,体心立方堆积（ IA，VB，VIB）钾型,配位数 8,非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，每层都照此堆积。配位数为8。,三维堆积由非密置层堆积的两种方式,简单立方堆积,钾型体心立方,由非密置层一层一层堆积而成,金属晶体的最密置层堆积方式,三维堆积由最密置层堆积的两种方式, , ,镁 型,铜 型,金属晶体的两种最密堆积方式,六方密堆积,立方面心堆积,四种堆积方式，最常见的堆积为三种： 立方体心堆积、立方
9、面心堆积、 六方堆积。,金属晶体的密堆积结构,如：三种常见的立方晶体结构,电子 转移,NaCl形成的微观过程,不稳定,一、离子键的形成,1.离子键,使阴、阳离子结合成化合物的静电作用,易形成阳离子的元素 易形成阴离子的元素,成键粒子：,阴、阳离子,成键元素（一般情况）：,成键性质：,静电作用（吸引与排斥）离子键没有方向性和饱和性！,活泼金属元素（IA、IIA）,活泼非金属元素(VIA、VIIA),定义：,强碱、大多数盐、典型金属氧化物等,含有离子键的物质：,(1)含有离子键的化合物一定是离子化合物 (2)离子化合物中不一定含金属元素，如铵盐；含金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3、
10、BeCl2等。 (3)离子化合物受热熔化时会破坏离子键，从水溶液中结晶形成离子化合物时会形成离子键。,注意：,2.离子晶体,(1)离子间通过离子键结合而成的晶体。,(2)无单个分子存在；NaCl不表示分子式。 (3)熔沸点较高，硬度较大，难挥发、难压缩 水溶液或者熔融状态下均导电。,一般说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高。 例：熔点NaCl KCl RbCl Al2O3 MgO,(3)晶格能(U)：拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量。,离子电荷数越大，核间距越小，晶格能越大，表明离子晶体中的离子键越牢固。一般而言，晶格能越大，
11、离子晶体的熔点越高、硬度越大。,例：NaCl(s)=Na+(g)+Cl-(g) U=786KJmol-1,例:试比较下列各组离子化合物晶格能的大小 (1)Na2O K2O (2)KCl MgO (3)NaF CsBr,(3)常见离子晶体,a.氯化钠的晶体结构,氯化钠晶体中每个氯离子周围有6个钠离子，每个钠离子周围有6个氯离子。每个NaCl晶胞中含有4个Na+和4个Cl-。,氯化钠的晶体结构,b.氯化铯的晶体结构,氯化铯晶体中每个氯离子周围有8个铯离子，每个铯离子周围有8个氯离子,三种化学键的比较,金属阳离子和自由电子静电作用,共用电子对,有,无,无,原子半径和价电子数,离子半径和离子电荷,键长,阴阳离子间的静电作用,三、四大晶体结构与性质关系的比较,金属晶体,晶体的基本类型,分类依据：,构成晶体的粒子种类及粒子间的相互作用。,离子晶体,分子晶体,原子晶体,金属晶体,混合型晶体,石墨晶体过渡型晶体或混合型晶体,1、如何判断某晶体是分子晶体、离子晶体还是金属晶体？,2、 比较晶体熔沸点高低,1)依据构成晶体的粒子种类和粒子间的相互作用 2)依据各类晶体的特征性质 3)依据物质的类别,比较不同晶体熔沸点高低的一般规律： 原子晶体离子晶体分子晶体,
