贵州省高三化学一轮复习 第38讲 晶体结构教学案.doc

贵州省塞文实验学校高三化学一轮复习教学案第38讲：晶体结构【考试说明要求】1. 知道金属晶体的基本堆积方式，了解常见金属晶体的晶胞结构特征（晶体内部空隙的识别、与晶胞的边长等晶体结构参数相关的计算不作要求。）2. 了解nacl型和cscl型离子晶体的结构特征，能用晶格能解释典型离子化合物的物理性质。3. 知道分子晶体的含义，了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响。4. 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。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。【基础知识梳理】一、金属晶体金属的通性1. 由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很紧密，使金属具有很多共同的性质。(1) 状态：通常情况下，除_外都是固体。(2) 金属光泽：多数金属具有光泽。但除mg、al、 cu、au在粉末状态有光泽外，其他金属在块状时才表现出来。 (3) 易导电、导热：由于金属晶体中_的运动，使金属易导电、导热。(4) 延展性(5) 熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。(6) 金属除有共同的物理性质外，还具有各自的特性： 颜色：绝大多数金属都是_色，有少数金属具有颜色。如：au呈金黄色，cu呈紫红色，cs为银白略带金色。 密度：与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的紧密程度有关。最重的为锇(os)，铂(pt)，最轻的为_。 熔点：最高的为_，最低的为_。 硬度：最硬的金属为_，最软的金属为铯(cs)，可用小刀切割。 导电性：导电性能强的为银(ag)，金(au)，铜 (cu)等，导电性能差的为汞(hg)。 延展性：延展性最好的为金(au)，铝(al)。合金两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于混合物，对应的固体为金属晶体。合金的特点： _比各成份金属的都低；强度、硬度比成分金属_有的抗腐蚀能力强。金属晶体的原子堆积模型1. 非密置层和密置层：金属原子平面放置，原子横竖对齐排列，所得配位数为_的堆积方式为非密置层；原子交错排列，所得配位数为_的堆积方式为密置层。2. 金属晶体的四种堆积方式堆积方式典型代表配位数平面放置方式空间利用率晶胞简单立方po52%钾型na、k、fe68%镁型mg、zn、ti74%铜型cu、ag、au74%二、离子晶体1. 构成离子晶体的粒子是_，粒子之间的相互作用是_，这些粒子在晶体中不能自由运动，所以离子晶体是_导电。但其在_或_时可以导电。2. 离子晶体的配位数是指距离最近的异性离子的数目。配位数的大小取决于该离子与异性离子的_，比值越大，该离子的配位数越_。3. 晶格能：_离子形成1mol离子晶体释放的能量。(1)通常取正值，数据的大小反映离子晶体_。晶格能越大，离子键越_，形成的离子晶体越_，晶体的熔点越_，硬度越_。(2)晶格能大小的比较：离子带的电荷越多，晶格能越_；离子半径越大，晶格能越_。例如，mgo的熔点_于nacl，nacl的熔点_于kcl。4.两种典型离子晶体的分析 nacl晶体：晶胞中的1/8立方体中，na+与cl-分布于小立方体的面对角线上。同na+( cl-)最近的cl-( na+)有_个，即配位数是_；同na+( cl-)最近的na+( cl-)有_个。晶胞中的na+、cl-个数都是_个；如是晶胞中的1/8小立方体中，na+与cl-的数目都是_个。cscl晶体：cs+(cl-)分布于晶胞中的顶点(或体心)上。同cs+( cl-)最近的cl-( cs+)有_个，即配位数是_；同cs+( cl-)最近的cs+( cl-)有_个。三、分子晶体1. 分子晶体：由_构成的晶体叫分子晶体。构成粒子：_；晶体粒子间的作用：_；所以分子晶体具有较_的熔点和沸点。分子间作用力越大，分子晶体的熔、沸点越_。(1)由于构成分子晶体的粒子是分子，所以分子晶体的固体和熔融态的液体都_导电；但部分分子晶体能溶于水形成自由移动的_，就能导电。如液态硫酸_导电，但硫酸水溶液_导电。(2)分子晶体的溶解性遵循“_”原理，即极性分子的溶质易溶于_分子形成的溶剂，非极性分子的溶质一般能溶于_分子的溶剂。若溶质分子能与溶剂形成氢键，将使溶质的溶解度显著_。如nh3、c2h5oh、ch3cooh由于与水形成氢键，能与水_。(3)白磷晶体中，分子间的作用是_；分子构型是_型，存在真正的共价键非极性键，键角是_，有_对共用电子对和_对孤对电子。(4)干冰晶体中，每个分子与 个分子相邻，该晶体为分子晶体。四、原子晶体1. 原子晶体：原子之间都以_结合形成的_结构的晶体。构成粒子：_；晶体粒子间的作用：_；由于都是_，所以原子晶体的熔点和沸点都_，硬度_，_导电。2. 常见的原子晶体有：(1)某些单质，如金刚石、硅(si)、硼(b)和锗(ge)等；(2)某些化合物，如二氧化硅sio2)、碳化硅(sic)、氮化硼(bn)等。4. 在金刚石晶体中，任一碳原子以4个sp3杂化轨道形成_型的轨道构型，所以与其相连的4个碳原子相连形成_型的结构，键角是_。晶体硅、二氧化硅、碳化硅的结构与金刚石相似。两种元素形成的晶体的化学式仅表示_。5原子晶体的物理性质熔、沸点_，硬度_；原子半径和越小，键长越_，键能越_，原子晶体的熔、沸点、硬度就越_。_一般的溶剂；_导电。五、混合型晶体石墨是常见的混合型晶体，其基本结构单元为_，键角为_；每个碳原子被_个碳环共用，每个cc被_个碳环共用，所以在碳环中碳原子数与cc数之比是_。【小结】一、几种粒子间的作用对比粒子间的作用分子间的作用力化学键范德华力氢键离子键共价键金属键构成粒子强弱_变化大影响因素键长(半径)、键能二、几种晶体的对比晶体类型分子晶体原子晶体离子晶体金属晶体构成粒子粒子间作用(影响晶体性质的主因)粒子内作用熔点、沸点硬度导电性延展性示例三、四种晶体的熔、沸点的比较1. 异类晶体：一般规律：原子晶体 离子晶体 分子晶体，如sio2 nacl co2(干冰)。金属晶体熔、沸点变化大，根据实际情况分析。2. 同类晶体： 原子晶体：半径和越小，即键长越短，共价键越_，晶体的熔、沸点越_，如：金刚石 金刚砂 晶体硅。 离子晶体：阴、阳离子核间距越_，离子电荷数越_，离子键越牢固，晶体的熔、沸点越高，如：licl nacl kcl cscl，mgo nacl。 组成和结构相似的分子晶体：相对分子质量越大，分子间作用