高考化学一轮复习课件：第35讲　晶体结构与性质（67） .ppt

《高考化学一轮复习课件：第35讲　晶体结构与性质（67） .ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习课件：第35讲　晶体结构与性质（67） .ppt（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第35讲 晶体结构与性质 考纲要求 1 了解原子晶体的特征 能描述金刚石 二氧化硅等原子晶体 的结构与性质的关系 2 了解分子晶体结构与性质的关系 3 了解晶体的类 型 了解不同类型晶体中结构微粒 微粒间作用力的区别 4 理解金属键的含 义 能用金属键理论解释金属的一些物理性质 了解金属晶体常见的堆积方式 5 理解离子键的形成 能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质 6 了 解晶胞的概念 能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算 7 了解晶格能 的概念 了解晶格能对离子晶体性质的影响 考点1 晶体与晶胞 知识梳理 1 晶体与非晶体 1 晶体与非晶体的比较 比较较晶体非晶体 结结构特征结结构粒

2、子 排列结结构粒子 排列 性质质 特征 自范性有没有 熔点固定不固定 异同表现现 周期性有序无序 各向异性各向同性 实实例冰 NaCl Fe玻璃 石蜡 两者区别别方法间间接方法 测测定其是否有固定的 科学方法 对对固体进进行 实验实验 熔点 X 射线衍射 2 获得晶体的三条途径 熔融态物质凝固 气态物质冷却不经液态直接 溶质从溶液中析出 凝固 凝华 2 晶胞 1 概念 描述晶体结构的 2 晶体中晶胞的排列 无隙并置 无隙 相邻晶胞之间没有 并置 所有晶胞都是 排列的 相同 3 形状 一般而言晶胞都是平行六面体 基本单元 任何间隙 平行取向 4 晶胞中粒子数目的计算 均摊法 如图 非长方体 如三

3、棱柱 1 多维思考 提示 1 2 3 4 5 6 7 8 1 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 固态物质一定是晶体 2 晶体的熔点一定比非晶体的熔点高 3 冰和固体碘晶体中相互作用力相同 4 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块 5 晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序 排列 6 晶胞是晶体中的最小的 平行六面体 7 立方晶胞中 顶点上的原子被4个晶胞共用 8 通过X 射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体 提示 MN MN3 MN2 2 如图为离子晶体空间构型示意图 阳离子 阴离子 以M代表阳离子 以N表示阴离子 写出各离子晶体

4、的组成表达式 A B C 考点演练 考向一 晶胞中粒子个数的计算 1 导学号 96656230 某晶体的一部分如图所示 这种晶体中A B C三种粒子 数之比是 A 3 9 4 B 1 4 2 C 2 9 4 D 3 8 4 B 2 如图是由Q R G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构 其中R为 2价 G为 2价 则Q的化合价为 答案 3 1 晶胞是从晶体中 截取 出来具有代表性的 平行六面体 但不一定 是最小的 平行六面体 2 在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时 要注意晶胞的形状 不同形状的晶 胞 应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有 如六棱柱晶胞中 顶点 侧棱 底面上的棱 面心依次

5、被6 3 4 2个晶胞所共有 练后反思 考向二 考查晶体密度和微粒间距离的计算 晶胞参数 描述晶胞的大小和形状 已知Ge单晶的晶胞参数a 565 76 pm 其密 度为 g cm 3 列出计算式即可 晶体结构的相关计算 1 晶胞计算公式 立方晶胞 a3 NA nM a 棱长 密度 NA 阿伏加德罗常数的数值 n 1 mol晶胞所含 基本粒子或特定组合的物质的量 M 组成的摩尔质量 归纳总结 考点2 四类晶体的组成与性质 知识梳理 1 金属键 金属晶体 1 金属键 金属阳离子与自由电子之间的作用 2 本质 电子气理论 该理论认为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的 电子气 被 所有原子共用

6、 从而把所有的金属原子维系在一起 3 金属晶体的物理性质及解释 2 离子晶体的晶格能 1 定义 气态离子形成1摩离子晶体释放的能量 通常取正值 单位为kJ mol 1 2 影响因素 离子所带电荷数 离子所带电荷数越多 晶格能越 离子的半径 离子的半径越 晶格能越大 3 与离子晶体性质的关系 晶格能越大 形成的离子晶体越 且熔点越高 硬度越 大 小 稳定大 3 四种晶体类型的比较 晶体类类型 比较项较项 目 分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体 构成粒子 金属阳离子 自由电电子 粒子间间的相 互作用力 某 些含氢键氢键 硬度较较小很大有的很大 有的 很小 较较大 分子原子阴 阳离子 范德华力 共价键

7、金属键离子键 熔 沸点较较低很高有的很高 有的很低 较较高 溶解性相似相溶难难溶于任何溶剂剂常见见溶剂剂 难难溶 大多易溶于水等极 性溶剂剂 导电导电 传热传热 性 一般不导电导电 溶于 水后有的导电导电 一般不具 有导电导电 性 电电和热热的 良导导体 晶体不导电导电 水溶 液或熔融态导电态导电 物质质 类别类别 及举举例 大多数 非金属单单 质质 气态氢态氢 化物 酸 非金属氧化 物 SiO2除外 绝绝 大多数有机物 有 机盐盐除外 部分非金属单质单质 如金刚刚石 硅 晶 体硼 部分非金属 化合物 如SiC SiO2 金属单质单质 与合金 如 Na Al Fe 青铜铜 金属氧化物 如Na2

8、O 强碱 如KOH 绝绝大部 分盐盐 如NaCl 晶体晶体结结构晶体详详解 原 子 晶 体 金刚刚石 1 每个碳与相邻邻 个碳以共价键结键结 合 形成正四面体结结构 2 键键角均为为 3 最小碳环环由 个C组组成且六个原子 不在同一平面内 4 每个C参与4条C C键键的形成 C原子数与C C键键数之比为为 SiO2 1 每个Si与 个O以共价键结键结 合 形成正 四面体结结构 2 每个正四面体占有1个Si 4个 O n Si n O 3 最小环环上有 个原子 即6个O 6个Si 4 典型晶体模型 109 28 4 6 1 2 4 1 2 12 分 子 晶 体 干冰 1 8个CO2分子构成立方体

9、且在6个面心又 各占据1个CO2分子 2 每个CO2分子周围围等距紧邻紧邻 的CO2分子有 个 离 子 晶 体 NaCl 型 1 每个Na Cl 周围围等距且紧邻紧邻 的Cl Na 有6个 每个Na 周围围等距且紧邻紧邻 的 Na 有 个 2 每个晶胞中含 个Na 和 个Cl CsCl 型 1 每个Cs 周围围等距且紧邻紧邻 的Cl 有 个 每个Cs Cl 周围围等距且紧邻紧邻 的Cs Cl 有8个 2 如图为图为 8个晶胞 每个晶胞中含1个Cs 1个Cl 12 12 44 8 金 属 晶 体 简单简单 立 方堆积积 典型代表Po 配位数为为 空间间 利用率52 面心立 方最密 堆积积 又称为

10、为A1型或铜铜型 典型代表Cu Ag Au 配位数为为 空间间利 用率74 体心立 方堆积积 又称为为A2型或钾钾型 典型代表Na K Fe 配位数为为 空间间利用 率68 六方最 密堆积积 又称为为A3型或镁镁型 典型代表Mg Zn Ti 配位数为为 空间间利 用率74 6 12 8 12 混 合 晶 体 石墨 1 石墨层层状晶体中 层层与层层之间间的作用 是 2 平均每个正六边边形拥拥有的碳原子个数 是 C原子采取的杂杂化方式是 3 每层层中存在 键键和 键键 还还有金属键键 4 C C的键长键长 比金刚刚石的C C键长键长 短 熔点比金刚刚石的高 5 硬度不大 有滑腻腻感 能导电导电 范

11、德华力 2sp2 多维思考 1 判断下列说说法是否正确 正确的打 错误错误 的打 1 由金属元素和非金属元素组组成的晶体一定是离子晶体 2 晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 3 原子晶体一定含有非极性键键 4 金属镁镁形成的晶体中 每个镁镁原子周围围与其距离最近的原子有6个 5 在NaCl晶体中 每个Na 周围围与其距离最近的Na 有12个 6 分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 提示 1 2 3 4 5 6 2 在下列物质中 NaCl NaOH Na2S H2O2 Na2S2 NH4 2S CO2 CCl4 C2H2 SiO2 SiC 晶体硅 金刚石 1 其中只含有离子键的离子晶体是 2 其中

12、既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是 3 其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是 4 其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是 5 其中含有极性共价键的原子晶体是 6 其中属于分子晶体的是 提示 1 NaCl Na2S 2 NaOH NH4 2S 3 NH4 2S 4 Na2S2 5 SiO2 SiC 6 H2O2 CO2 CCl4 C2H2 考点演练 考向一 晶体类型的判断 1 下表给出几种氯化物的熔点和沸点 A 有关表中所列四种氯化物的性质 有以下叙述 氯化铝在加热时能升华 四氯化硅在晶态时属于分子晶体 氯化钠晶体中微粒之间以范德华力结合 氯化铝晶体是典型的离子晶体

13、 其中与表中数据一致的是 A B C D NaClMgCl2AlCl3SiCl4 熔点 801714190 70 沸点 1 4131 41218057 57 解析 氯化铝的熔 沸点都很低 其晶体应该是分子晶体 并且沸点比熔点 还低 加热时容易升华 四氯化硅是共价化合物 并且熔 沸点很低 应该 属于分子晶体 氯化钠是离子晶体 2 导学号 96656232 有A B C三种晶体 分别由C H Na Cl四种元素中的一 种或几种形成 对这三种晶体进行实验 结果见下表 项项目熔点 硬度水溶性导电导电 性水溶液与 Ag 反应应 A811较较大易溶水溶液 或熔融 导电导电白色沉淀 B3 500很大不溶不导

14、电导电不反应应 C 114 2很小易溶液态态不导电导电白色沉淀 1 晶体的化学式分别为 A B C 2 晶体的类型分别为 A B C 3 晶体中粒子间的作用力分别为 A B C 解析 由表可知A应为离子晶体 B应为原子晶体 C应为分子晶体 又已知A B C分别由C H Na Cl四种元素中的一种或几种形成 再结合其水溶液 与Ag 的反应 可确定 A为NaCl B为C 金刚石 C为HCl 粒子间的作用力分别 为离子键 共价键和分子间作用力 答案 1 NaCl C 金刚石 HCl 2 离子晶体 原子晶体 分子晶体 3 离子键 共价键 分子间作用力 练后反思 三角度判断晶体类型 1 依据构成晶体的微

15、粒和微粒间的作用力判断 1 离子晶体的构成微粒是阴 阳离子 微粒间的作用力是离子键 2 原子晶体的构成微粒是原子 微粒间的作用力是共价键 3 分子晶体的构成微粒是分子 微粒间的作用力为分子间作用力 4 金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子 微粒间的作用力是 金属键 2 依据物质的分类判断 1 金属氧化物 如K2O Na2O2等 强碱 NaOH KOH等 和绝大多数的盐类是离子 晶体 2 大多数非金属单质 除金刚石 石墨 晶体硅等 非金属氢化物 非金属氧 化物 除SiO2外 几乎所有的酸 绝大多数有机物 除有机盐外 是分子晶体 3 常见的单质类原子晶体有金刚石 晶体硅 晶体硼等 常见的化合物

16、类原子晶 体有碳化硅 二氧化硅等 4 金属单质是金属晶体 3 根据各类晶体的特征性质判断 一般来说 低熔 沸点的化合物属于分子晶体 熔 沸点较高 且在水溶液中或熔 融状态下能导电的化合物为离子晶体 熔 沸点很高 不导电 不溶于一般溶剂的 物质属于原子晶体 能导电 传热 具有延展性的晶体为金属晶体 考向二 晶体结构的分析与熔点的比较 3 下列物质的熔 沸点高低顺序正确的是 A 金刚石 晶体硅 二氧化硅 碳化硅 B CI4 CBr4 CCl4 CF4 C MgO H2O N2 O2 D 金刚石 生铁 钠 纯铁 B 解析 A项 物质全部为原子晶体 判断其熔 沸点高低可比较其原子半径 Si C O 故键长关系为Si Si Si C Si O C C 故A项中的熔 沸点顺 序错误 B项 为同种类型的分子晶体 可比阿较其相对分子质量大小 相对 分子质量越大 熔 沸点越高 C项 N2与O2为同种类型的分子晶体 O2的熔 沸点比N2高 D项 熔 沸点关系为金刚石 纯铁 生铁 钠 合金的熔 沸点比 纯金属低 4 导学号 96656233 下列说说法正确的是 A 钛钛和钾钾都采取图图1的堆积积方式 B 图