高考化学(苏教版)一轮复习配套课件：选修3-3晶体结构与性质.ppt

考纲展示 1.了解化学键和分子间作用力的区别。 2.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。 3.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。 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。 5.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。,第三单元 晶体结构与性质,主干知识 一、晶体和晶胞 1晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的区别,(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凝固(凝华)。 溶质从溶液中析出。 2晶胞 晶胞与晶体的关系 (1)晶胞是描述晶体结构的基本单元。 (2)数量巨大的晶胞“无隙并置”构成晶体。,二、常见晶体类型的结构和性质 四种晶体类型的比较,三、几种典型的晶体模型,1立方晶胞中，顶点、棱边、面心依次被多少个晶胞共用？ 提示：立方晶胞中，顶点、棱边、面心依次被8、4、2个晶胞共用。 2六棱柱晶胞中，顶点，侧棱、底面上的棱、面心依次被多少个晶胞共用？ 提示：六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞共用。,自我诊断 11 mol金刚石中含有NA个分子。() 2SiO2晶体中最小的环上，Si和O原子之比为12。() 3在镁晶体中，1个Mg2只与2个价电子存在强烈的相互作用。() 4MgO和Na2O相比较，MgO的熔沸点较低。() 5物质熔沸点：金刚石硅晶体碳化硅。() 6石墨是混合型晶体，熔沸点比金刚石低。(),1下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，其对应的化学式正确的是(图中：X，Y，Z)( ),晶体组成的计算方法分割法,答案：B,典例1 铜(Cu)是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答下列问题： (1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为_； (2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_； (4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为_；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_；该晶体中，原子之间的作用力是_；,(5)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_。,1(2014年潍坊模拟)元素B、C、N和Si单质及其化合物在工农生产中有很重要的应用。 (1)写出基态C原子的电子排布式_。从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。 (2)NH3中N原子的杂化类型是_，饱和氨水中可能形成的分子间氢键有_种。 (3)碳化硅(SiC)俗名金刚砂，其硬度仅次于金刚石，SiC的晶体结构与金刚石相似，SiC晶体属于_晶体，微粒间存在的作用力是_。,(4)硼和镁的化合物在超导方面有重要应用。右图示意的是某化合物的晶体结构单元；镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底的中心各有一个镁原子；六个硼原子位于棱柱内。则该化合物的晶体结构单元中硼和镁原子的简单整数比为_。,解析：(1)C在第2周期A族，其核外电子排布式为1s22s22p2；由于N原子最外层的2p能级为半充满状态，不容易失去e，而O最外层为2s22p4，失去1个p电子后形成p亚层半充满状态，所以第一电离能由大到小的顺序为NOB。(2)NH3为三角锥形结构，其中N原子为sp3杂化，NH3与H2O反应形成的氢键为NH3中H与NH3中N成氢键，H2O中H与H2O中O成氢键，H2O中H与NH3中N成氢键，H2O中O与NH3中H成氢键。(3)SiC为原子晶体，Si与C之间以共价键相结合。(4)位于棱柱内的B原子是整个单元含有的B原子，共6个，Mg原子在棱柱的顶点，每一顶点的Mg原子均被6个单元共用，而上下底的Mg原子被2个单元共用，则整个单元中的Mg原子为 则BMg6321。 答案：(1)1s22s22p2 NOB (2)sp3 4 (3)原子 共价键 (4)21,晶体类型的判断及熔沸点高低的比较,2共价键、金属键、离子键和分子间作用力都是构成物质粒子间的作用力，含有以上所说的两种作用力的晶体是( ) ASiO2晶体 B铜晶体 CMgCl2晶体 DNaOH晶体 解析：SiO2晶体中只含有SiO共价键；铜晶体中只含有金属键、MgCl2晶体中只含有Mg2和Cl之间的离子键；NaOH晶体中含有OH共价键和Na与OH之间的离子键，所以含有两种作用力的为NaOH，选D。 答案：D,1晶体类型的判断 (1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断 离子晶体的构成粒子是阴、阳离子，粒子间的作用是离子键。 原子晶体的构成粒子是原子，粒子间的作用是共价键。 分子晶体的构成粒子是分子，粒子间的作用力为分子间作用力。 金属晶体的构成粒子是金属阳离子和自由电子，粒子间的作用是金属键。 (2)依据物质的分类判断 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。 大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)，气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。,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。 金属单质是金属晶体。 (3)依据晶体的熔点判断 离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度以上。 原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。 分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。 金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。 (4)依据导电性判断 离子晶体水溶液及熔化时能导电。 原子晶体一般为非导体。 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，使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。 金属晶体是电的良导体。,(5)依据硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大或略硬而脆。 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。,2晶体熔、沸点高低的比较 (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、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。 (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，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键就越强，晶格能也就越大。其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。,(4)分子晶体 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、沸点反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。 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。 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。,同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。 如：CH3CH2CH2CH2CH3 (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：NaMgAl。,典例2 现有几组物质的熔点()数据： 据此回答下列问题： (1)由表格可知，A组熔点普通偏高，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_。,硅的熔点高于二氧化硅，是由于_ _； 硼晶体的硬度与硅晶体相对比：_。 (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 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晶体的熔点高于三者，其原因解释为：_。,解析 (1)A组由非金属元素组成熔点最高，属于原子晶体，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，键能大，晶体的熔、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物理性质。 (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，电荷越多半径越小，晶格能越大，晶体熔点越高。,答案 (1)原子 共价键 SiSi键能大于SiO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(只要答出HF分子间能形成氢键即可) (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,2(2014年南京质检)决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。 (1)已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示： A通常显_价，A的电负性_B的电负性(填“”“”或“”)。,(2)实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示)，其中3种离子晶体的晶格能数据如下表： 则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是：_。 其中MgO晶体中一个Mg2周围和它最邻近且等距离的Mg2有_个。,(3)金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中，适合作录音带磁粉原料的是_。 (4)某配合物的分子结构如图所示，其分子内不含有_(填序号)。,A离子键 B极性键 C金属键 D配位键 E氢键 F非极性键 解析：(1)根据表中的数据可知，A元素原子的价电子数为3，B元素原子的价电子数为2，A、B两元素位于同一周期，根据元素周期律可知，A的电负性大于B的电负性。(2)成键离子的半径越小，离子晶体的晶格能越大。由于镁离子半径小于钙离子半径，晶格能：MgOCaO，TiN中N3的半径小于O2，晶格能：TiNMgO，综合题给信息可知四种晶