《2018版高三化学一轮复习 选考部分 物质结构与性质 3 晶体结构与物质的性质课件 新人教版选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高三化学一轮复习 选考部分 物质结构与性质 3 晶体结构与物质的性质课件 新人教版选修3（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节 晶体结构与物质的性质,-2-,考纲要求:1.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。 2.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。 3.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。 4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 5.能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 6.了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。,-3-,基础梳理,考点突破,考点一 晶体和晶胞 1.晶体与非晶体,-4-,基础梳理,考点突破,2.晶胞 (1)晶胞:是描述晶体结构的基本单元。
2、 (2)晶体与晶胞的关系:整个晶体可以看作由数量巨大的晶胞“无隙并置”而成,晶胞是晶体结构中的基本重复单元,晶胞的结构可以反映晶体的结构。 (3)晶胞中粒子数目的计算均摊法:如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有 属于这个晶胞。,-5-,基础梳理,考点突破,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,单位:kJmol-1。 (2)影响因素: 离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越大。 离子的半径:离子的半径越小,晶格能越大。 与离子晶体性质的关系: 晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,且熔点越高,硬度越大。,-6-,基础梳理,考点突破,自主巩固 判断正误,正确
3、的画“”,错误的画“”。 (1)凡是有规则外形的固体一定是晶体 ( ) (2)晶体与非晶体的本质区别:是否有自范性 ( ) (3)熔融态物质凝固就得到晶体 ( ) (4)晶体有一定的熔沸点 ( ) (5)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法:是否具有固定的熔沸点 ( ),-7-,基础梳理,考点突破,晶胞组成的计算规律 (1),-8-,基础梳理,考点突破,(2)非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用均摊法,其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如,石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子对六边形的贡献为 ,那么每一个六边形实际有6 =2个碳原子。 又如,在六棱柱晶胞(如图所示M
4、gB2的晶胞)中,顶点上的原子为6个晶胞(同层3个,上层或下层各3个)共有,底面上的原子为2个晶胞共有,因此镁原子个数为 ,硼原子个数为6。,-9-,基础梳理,考点突破,(3)求算晶体密度。,-10-,基础梳理,考点突破,例1六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5 pm,立方氮化硼一个晶胞中含有 个氮原子、 个硼原子,立方氮化硼的密度是 gcm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)。,答案,解析,-11-,基础梳理,考点突破,-12-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.(1)(2015全国,37节选)O和Na
5、能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566 nm,F的化学式为 ;晶胞中A原子的配位数为 ;列式计算晶体F的密度(gcm-3) 。,-13-,基础梳理,考点突破,(2)(2015全国,37节选)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示: 在石墨烯晶体中,每个C原子连接 个六元环,每个六元环占有 个C原子。 在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接 个六元环,六元环中最多有 个C原子在同一平面。,-14-,基础梳理,考点突破,-15-,基础梳理,考点突破,2.(1)(2014全国,37节选)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子
6、,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。 Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405 nm,晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示Al单质的密度 gcm-3(不必计算出结果)。 (2)(2014江苏化学,21节选)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如右图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 。,-16-,基础梳理,考点突破,(3)(2013江苏化学,21节选)Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示。 在1个晶胞中,Zn离子的数目为 。 该化合物的化学式为 。 (4)(2013四川理综,11节选)Al2O3在一定条件下可制得AlN,AlN的晶体结构如图
7、所示,该晶体中Al的配位数是 。,-17-,基础梳理,考点突破,(5)(2013全国,37节选)F、K和Ni三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。 该化合物的化学式为 ,Ni的配位数为 ; 列式计算该晶体的密度 gcm-3。,-18-,基础梳理,考点突破,(6)(2013山东理综,33节选)利用“卤代硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。,-19-,基础梳理,考点突破,-20-,基础梳理,考点突破,-21-,基础梳理,考点突破,-22-,基础梳理,考点突破,-23-,基础梳理,考点突破,考点二 四种晶体类型的
8、比较 四种晶体的比较,-24-,基础梳理,考点突破,-25-,基础梳理,考点突破,-26-,基础梳理,考点突破,自主巩固 判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 ( ) (2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 ( ) (3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 ( ) (4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 ( ) (5)离子晶体中一定不含有共价键 ( ) (6)分子晶体或原子晶体中一定不含离子键 ( ) (7)AlCl3属于离子晶体 ( ),-27-,基础梳理,考点突破,1.晶体熔、沸点的比较 (1)不同类型晶体熔、沸点的比较。 不同类型晶体的熔、沸点
9、高低的一般规律: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、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。,-28-,基础梳理,考点突破,(2)同种晶体类型熔、沸点的比较。 原子晶体:(比较共价键强弱) 原子半径越小键长越短键能越大共价键越强熔、沸点越高。 如熔点:金刚石碳化硅晶体硅 离子晶体:(比较离子键强弱或晶格能大小) a.一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越大,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgOMgCl2NaClCsCl。 b.衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。,-29-,基础梳
10、理,考点突破,分子晶体:(比较分子间作用力大小) a.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。如沸点H2OH2TeH2SeH2S。 b.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。 c.组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如CON2,CH3OHCH3CH3。 d.同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。,-30-,基础梳理,考点突破,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:NaMgAl。,-31-,基础梳理,考点突破,2.典型
11、晶体模型,-32-,基础梳理,考点突破,-33-,基础梳理,考点突破,-34-,基础梳理,考点突破,-35-,基础梳理,考点突破,例2现有几组物质的熔点()数据:,据此回答下列问题: (1)由表格中数据可知,A组熔点普遍偏高,据此回答: A组属于 晶体,其熔化时克服的粒子间的作用力是 ; 硅的熔点低于二氧化硅,是由于 ; 硼晶体的硬度与硅晶体相对比: 。,-36-,基础梳理,考点突破,(2)B组晶体中存在的作用力是 ,其共同的物理性质是 (填序号),可以用 理论解释。 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
12、水溶液能导电 固体能导电 熔融状态能导电 (5)D组晶体中NaCl、KCl、RbCl的熔点由高到低的顺序为 ,MgO晶体的熔点高于前三者,其原因解释为 。,-37-,基础梳理,考点突破,答案:(1)原子 共价键 SiSi键键能小于SiO键键能 硼晶体大于硅晶体 (2)金属键 电子气 (3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多 (4) (5)NaClKClRbCl MgO晶体为离子晶体,离子所带电荷越多,半径越小,晶格能越大,熔点越高,-38-,基础梳理,考点突破,解析:(1)A组由非金属元素组成,熔点最高,属原子晶体,熔化时需破坏共价键。由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短
13、,键能大,晶体熔、沸点高,硬度大。 (2)B组都是金属,存在金属键,具有金属晶体的性质,可以用“电子气理论”解释相关的性质。 (3)C组卤化氢晶体属于分子晶体,HF熔点高是由于分子之间形成氢键。 (4)D组是离子化合物,熔点高,具有离子晶体的性质。 (5)晶格能与离子电荷数和离子半径有关,电荷数越多,半径越小,晶格能越大,熔点越高。,-39-,基础梳理,考点突破,误区警示: (1)分子晶体熔、沸点的比较要特别注意氢键的存在。 (2)离子晶体的熔点不一定都低于原子晶体,如MgO是离子晶体,熔点是2 800 ;而SiO2是原子晶体,熔点是1 732 。,-40-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.
14、(1)(2015全国,37节选)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于 晶体。 (2)(2015全国,37节选)O、Na的氢化物所属的晶体类型分别为 和 。,答案,解析,-41-,基础梳理,考点突破,2.(2015山东理综,33节选)下列有关CaF2的表述正确的是 。 a.Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用 b.F-的离子半径小于Cl-,则CaF2的熔点高于CaCl2 c.阴阳离子比为21的物质,均与CaF2晶体构型相同 d.CaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电,答案:bd,-42-,基础梳理,考点突破,解析:CaF2是离子化合物,阴阳离子间存在静电作用,包括引力和斥力,a项错误;熔点与晶格能有关,晶格能与离子半径成反比,b项正确;阴、阳离子比相同的晶体,晶体构型不一定相同,c项错误;离子键在熔融状态下可以断裂,因此离子化合物可以在熔融状态下导电,d项正确。 所以,x+2(100 mL-x)=150 mL 解得:x=50 mL,氧气的体积为100 mL-50 mL=50 mL,所以,混合气体中Cl2和O2的体积之比为50 mL50 mL=11。假设氯气和氧气各1摩尔,则混合气体的平均摩尔质量为: =51.5 gmol-1,即平均相对分子质量为51.5。,
