《2014高考化学一轮复习技能突破课件第12章第2讲《晶体结构与物质性质》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014高考化学一轮复习技能突破课件第12章第2讲《晶体结构与物质性质》（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒，以及微粒间作用力的区别。,第二讲 晶体结构与物质性质,1晶体的组成、结构以及晶体类型的判断。 2同种和不同种晶体类型性质的比较。,一、晶体常识 1晶体与非晶体,周期性有序,无序,有,无,固定,不固定,各向异性,各向同性,熔点,X射线衍射,2.晶胞 (1)概念：描述晶体结构的基本单元。 (2)晶胞的排列特征 无隙：相邻晶胞之间没有 。 并置：所有晶胞都是 排列的， 相同。,任何间隙,平行,取向,3晶格能 (1)定义：气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值，
2、单位： 。 (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 ，硬度越 。,kJmol1,大,小,稳定,高,大,固体物质都是晶体吗？玻璃属于晶体吗？ 提示 不是。固体物质可分为晶体与非晶体。玻璃属于一种特殊的固体叫做玻璃态物质。,二、四种晶体的比较,分子,原子,金属阳离子、自由电子,阴、阳离子,分子间作用力,共价键,金属键,离子键,大多数非金属 单质,气态氢化物,酸,非金属,有机物,水溶液中或熔 融,CO2和SiO2在物理性质上有较大差异，而在化学性质上却有较多相似，
3、你知道原因吗？ 提示 决定二者物理性质的因素：晶体类型及结构微粒间的作用力，CO2是分子晶体，其微弱的分子间作用力是其决定因素，SiO2是原子晶体，其牢固的化学键是其决定因素。二者的化学性质均由其内部的化学键决定，而CO与SiO键都是极性键。,三条途径 获得晶体的三条途径 (1)熔融态物质凝固。 (2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 (3)溶质从溶液中析出。,两个概念 晶体和晶胞 晶体是宏观物质，晶胞是微观结构；晶胞的空间构型不一 定等同于晶体的几何外形。 两种关系 1在金属晶体中，由于具有自由电子使金属具有良好导电性和导热性；由于金属键无方向性和饱和性使金属具有良好的延展性。 2由于
4、离子晶体中具有阴阳离子，因而熔融状态或其水溶液具有导电性。,一条规则 晶格能与岩浆晶出规则 一般地，晶格能高的矿物先晶出，晶格能小的矿物后晶出，即晶格能越大，岩浆中的矿物越易结晶析出。,我的警示 1具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃； 2原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为 1 710 ，MgO的熔点为2 852 。 3金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如Na的熔点为97 ，尿素的熔点为132.7 。,问题征解 为什么石墨的熔沸点很高，而且质软易滑？ 提示 石墨的晶体结构如图：同一层的碳原子间以较强的共价键结合，使石墨的熔沸点很高。层与层间分子间作用力较弱，容易滑动，
5、使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶体一般称为过渡型晶体或混合型晶体。,必考点88 晶体类型的判断方法 1依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断 (1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。 (2)原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。 (3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。 (4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。,2依据物质的分类判断 (1)金属氧化物(如K2O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
6、乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 (3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。 (4)金属单质是金属晶体。,3依据晶体的熔点判断 (1)离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度以上。 (2)原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。 (3)分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。 (4)金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。,4依据导电性判断 (1)离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。 (2)原子晶体一般为非导体。 (3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化
7、学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。 (4)金属晶体是电的良导体。 5依据硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大且脆。 原子晶体硬度大。 分子晶体硬度小且较脆。 金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。,【典例1】 (2013重庆名校联考)现有几组物质的熔点( )数据：,据此回答下列问题： (1)A组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。 (2)B组晶体共同的物理性质是_(填序号)。 有金属光泽 导电性 导热性 延展性 (3)C组中HF熔点反常是由于_。,(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。 硬度小 水溶液能导电 固体能导电 熔融状态能导电 (5)D组晶体的熔点由高到低
8、的顺序为NaClKClRbClCsCl，其原因为_。,解析 (1)根据A组熔点很高，属原子晶体，是由原子通过共价键形成的；(2)B组为金属晶体，具有四条共性；(3)HF中含有分子间氢键，故其熔点反常；(4)D组属于离子晶体，具有两条性质；(5)D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。,答案 (1)原子 共价键 (2) (3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可) (4) (5)D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高,晶体的结构决定晶体的性质，晶体的性质反映了晶体的结
9、构，物质的组成和结构是判断晶体类型的根本依据，在根据物质的性质和类别判断晶体类型时还要考虑到不同物质的特性，如一般情况下盐类是离子晶体，但AlCl3是分子晶体，原子晶体一般不导电，但晶体硅能导电等。,【应用1】 下列晶体中含有相同的化学键类型的是 ( )。 ANaCl、HCl、H2O、NaOH BCl2、Na2S、HCl、SO2 CHBr、CO2、H2O、CS2 DNa2O2、H2O2、H2O、O3 解析 A项中，NaOH、NaCl是离子晶体，其中均含有离子键，HCl、H2O中均含有共价键；B项，Na2S中含有离子键，Cl2、HCl、SO2中均含有共价键；C项，各物质都只含有共价键；D项，Na
10、2O2中含有离子键和共价键，H2O2、H2O、O3均只含有共价键。 答案 C,必考点89 常见晶体的熔沸点高低的判断 1不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律 原子晶体离子晶体分子晶体。 金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等沸点很高，如汞、镓、铯等沸点很低，金属晶体一般不参与比较。 2原子晶体 由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石碳化硅硅。 3离子晶体 一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。,4分子晶体 (1)分子间作用力越大，物质的熔、沸点越
11、高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常地高。如H2OH2TeH2SeH2S。 (2)组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4GeH4SiH4CH4，F2N2，CH3OHCH3CH3。,5金属晶体 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：NaNaKRbCs。,【典例2】 (2012铜梁期末)根据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是 ( )。 A. SiCl4是分子晶体 B单质B可能是原子晶体 CAlCl3加热能升华 DNaCl的键的强度比KCl的小,解析 由表中所给熔、沸点数据可知，SiCl4应为分子晶体
12、，A项正确；单质B可能为原子晶体，B项正确；AlCl3的沸点低于熔点，它可升华，C项也正确；NaCl的熔、沸点高于KCl的，表明Na与Cl键断裂较K与Cl键断裂难，即NaCl的键的强度大于KCl的，D项错误。 答案 D,(1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。 (2)石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.421010 m，比金刚石中碳碳共价键的键长(键长为1.541010 m)短，所以熔、沸点高于金刚石。 (3)AlCl3晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，其熔、沸点低(熔点190 )。 (4)合金的硬度比成分金属大，但熔、沸点比成分金属低。,【
13、应用2】 下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是 ( )。 A金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅 BCI4CBr4CCl4CH4 CMgOH2OO2Br2 D金刚石生铁纯铁钠,解析 对于A选项，同属于原子晶体，熔沸点高低主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅离子晶体分子晶体，MgO(H2O、O2、Br2)，H2O(Br2、O2)，Br2O2，错误；D选项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。 答案 B,Hold住考向 名师揭秘 本讲是高考重点考查的内容，要求熟悉常见晶体结构与性质的关系，具备从宏观和微观两个方面理解应用晶体知识的能力，2014高考会以新颖的命题情境，考查晶体基本知识的应用。,1(2
14、010重庆理综，26)用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。 (1)Al的原子结构示意图为_；Al：与NaOH溶液反应的离子方程式为_。 (2)30Si原子的中子数为_；SiO2的晶体类型为_。 (3)Al3与Yn的电子数相同，Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是_。,晶体的类型与性质,(4)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是_。 (5)经处理后的熔渣36.0 g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2)，加入足量稀盐酸，分离得到11.0 g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4 g固体；则此熔渣中
15、Al2O3的质量分数为_。,2(2012上海，四)2009年自然杂志报道了我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果，这种测量方法叫“铝铍测年法”。完成下列填空： (1)10Be和9Be_。 a是同一种原子 b具有相同的中子数 c具有相同的化学性质 d具有恒定的丰度 Be所在的周期中，最外层有2个未成对电子的元素相互组成的化合物属于_晶体。,(2)Al和Be具有相似的化学性质，写出BeCl2水解反应的化学方程式_。 (3)研究表明26Al可以衰变为26Mg，可以比较这两种元素金属性强弱的方法是_。 a比较这两种元素的单质的硬度和熔点 b在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化 钠溶液 c将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚 酞溶液 d将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水 作用,(4)目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法”。写出和Ar核外电子排布相同的阴离子的半径由大到小的顺序_(用化学符号表示)；其中一种离子与钾相邻元素的
