高中化学 第三章 晶体结构与性质重难点专题突破课件 新人教版选修3.ppt

本章重难点专题突破 第三章晶体结构与性质 内容索引 一化学键类型及其与物质类别的关系 二晶体类型与结构 性质的关系 三四种重要晶体的结构特点 四物质熔 沸点高低的比较规律 一化学键类型及其与物质类别的关系 1 化学键类型及其比较 典例1 对于 a族元素 下列叙述中不正确的是 a sio2和co2中 si和o c和o之间都是共价键b c si和ge的最外层电子数都是4 次外层电子数都是8c co2和sio2都是酸性氧化物 在一定条件下都能和氧化钙反应d 该族元素的主要化合价是 4价和 2价 解析c的原子序数为6 最外层电子数是4 次外层电子数为2 所以b不正确 co2和sio2都是共价化合物 酸性氧化物 因此a c正确 第 a族元素的主要化合价为 4价和 2价 d正确 b 2 化学键与物质类别的关系 1 只含非极性共价键的物质 同种非金属元素构成的单质 如金刚石 晶体硅 氮气等 2 只含极性共价键的物质 一般是不同非金属元素构成的化合物 如hcl nh3等 3 既有极性键又有非极性键的物质 如h2o2 c2h2 c2h6等 4 离子化合物中一定有离子键 可能还有共价键 如mgo nacl中只含有离子键 naoh na2o2 nh4cl中既含有离子键 又含有共价键 5 共价化合物中只有共价键 一定没有离子键 6 构成稀有气体的单质分子 由于原子已达到稳定结构 在这些原子的分子中不存在化学键 7 非金属元素的原子之间也可以形成离子键 如nh4cl等 8 金属键只存在于金属单质或合金中 3 离子键 共价键与离子化合物 共价化合物的关系 典例2 下列叙述正确的是 a 两种非金属原子间不可能形成离子键b 非金属原子间不可能形成离子化合物c 离子化合物中不可能有共价键d 共价化合物中可能有离子键 解析两种非金属原子间不能得失电子 不能形成离子键 a对 当非金属原子组成原子团时 可以形成离子化合物 如nh4cl b错 离子化合物中可以有共价键 如 naoh中的o h键 c错 有离子键就是离子化合物 d错 a 二晶体类型与结构 性质的关系 晶体的类型直接决定着晶体的物理性质 如熔点 沸点 硬度 导电性 延展性 水溶性等 而晶体的类型本质上又是由构成晶体的微粒及微粒间作用力决定的 通常可以由晶体的特征性质来判定晶体所属类型 1 四类晶体的结构和性质比较 典例3 下列叙述正确的是 a 分子晶体中的每个分子内一定含有共价键b 原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键c 离子晶体中可能含有共价键d 金属晶体的熔点和沸点都很高 解析稀有气体为单原子分子 晶体中分子内无共价键 a不正确 sio2晶体为原子晶体 硅原子与氧原子间为极性键 b不正确 na2o2 铵盐等离子晶体中含有共价键 c正确 不同金属晶体 金属键强弱不同 其熔 沸点差别很大 d不正确 c 当离子晶体中存在多核 阳或阴 离子时 离子内的原子间一定是以共价键结合的 若离子晶体只是由单核离子形成的 则只含有离子键 理解感悟 2 晶体类型与化学键的关系 1 离子晶体与化学键的关系 离子晶体中一定含有离子键 可能含有共价键 注意 可以再细化 离子晶体中一定含有离子键 可能含有极性共价键 非极性共价键 配位键 含有离子键的化合物一定是离子化合物 离子晶体一定是由阴 阳离子构成的 但晶体中可以含有分子 如 结晶水合物 离子晶体中一定含有阳离子 但含有阳离子的晶体不一定是离子晶体 非金属元素也可以形成离子化合物 如nh4cl nh4no3等都是离子化合物 2 分子晶体与化学键 力 的关系 分子晶体中一定含有分子间作用力 稀有气体形成的晶体是分子晶体 而稀有气体是单原子分子 其晶体中只含有分子间作用力 除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力和分子内共价键 分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质 如熔沸点 硬度 溶解性等 而共价键决定分子的化学性质 3 原子晶体与化学键的关系 原子晶体中一定有共价键 且只有共价键 无分子间作用力 原子晶体一定是由原子构成的 可以是同种元素的原子 也可以是不同种元素的原子 共价化合物形成的晶体可能是原子晶体 也可能是分子晶体 含有共价键的化合物不一定是共价化合物 原子晶体可以由极性键构成 也可以由非极性键构成 4 金属晶体与化学键的关系 金属晶体中一定有金属键 但有时也有不同程度的其他键 如 合金中可含有共价键 金属键不一定就比分子间作用力强 如 汞常温下为液态 就说明汞中的金属键很弱 具有金属光泽且能导电的单质不一定就是金属 如石墨能导电 有金属光泽 却属于非金属 典例4 已知c3n4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度 且原子间均以单键结合 下列关于c3n4晶体的说法正确的是 a c3n4晶体是分子晶体b c3n4晶体中c n键的键长比金刚石中c c键的键长要长c c3n4晶体中每个c原子连接4个n原子 而每个n原子连接3个c原子d c3n4晶体中微粒间通过离子键结合 解析由题给信息 具有比金刚石更大的硬度 说明c3n4晶体是原子晶体 且晶体中c n键比金刚石中c c键键长要短 即键更强 由 原子间均以单键结合 可得每个c原子连接4个n原子 而每个n原子连接3个c原子 c 三四种重要晶体的结构特点 1 氯化钠晶体 1 na cl 在晶体中按确定的比例和一定的规则排列 使整个离子晶体不显电性且能量最低 离子晶体中无单个分子存在 2 离子的配位数为6 3 在每个结构单元 晶胞 中 处于不同位置的微粒在该单元中的份额也有所不同 一般规律是顶点上的微粒属于该单元的份额是1 8 棱上的微粒在该单元中所占的份额为1 4 面上的微粒在该单元中所占的份额为1 2 中心位置上的微粒完全属于该单元 即份额为1 例如 氯离子数 1 8 8 1 2 6 4钠离子数 1 4 12 1 4因此 钠离子数与氯离子数之比为1 1 氯化钠的化学式为nacl 2 金刚石晶体 1 碳原子间通过共价键相结合而形成空间网状结构的原子晶体 整个晶体中无单个分子 2 微观构型 正四面体 每个碳原子与4个碳原子成键 每个碳原子上的任意两个c c键的夹角都是109 28 3 最小的环 六元环 4 每个c原子参与形成六元环的总数 12个 3 干冰晶体 1 干冰晶体中分子之间通过范德华力相结合 当熔化时 分子内的化学键并不断裂 2 每个二氧化碳分子周围与之相邻且等距的二氧化碳分子数为12 3 每个结构单元中含二氧化碳分子数为1 8 8 1 2 6 4 4 石墨晶体 1 晶体结构 平面层状结构 2 最小的环 六元环 3 由于每个碳原子为三个六元环所共用 即每个六元环拥有的碳原子数为6 1 3 2 4 碳碳键数为二个六元环所共用 每个六元环拥有的碳碳键数为6 1 2 3 键角为120 5 该晶体介于原子晶体 分子晶体 金属晶体之间 因而具有各种晶体的部分特点 如熔点高 硬度小 能导电 典例5 判断下列晶体类型 1 sii4 熔点120 5 沸点271 5 易水解 属 2 硼 熔点2300 沸点2500 硬度大 属 3 alcl3 熔点190 沸点180 易升华 属 4 苛性钾 熔点300 沸点1320 溶于水能导电 晶体不导电 属 解析一般来说三种晶体的熔点由高到低的顺序为原子晶体 离子晶体 分子晶体 再根据其导电性来判断是哪种晶体 答案 1 分子晶体 2 原子晶体 3 分子晶体 4 离子晶体 典例6 x是核外电子数最少的元素 y是地壳中含量最丰富的元素 z在地壳中的含量仅次于y w可以形成自然界最硬的原子晶体 下列叙述错误的是 a wx4是沼气的主要成分b 固态x2y是分子晶体c zw是原子晶体d zy2的水溶液俗称 水玻璃 解析由题给条件可知 x为h元素 y为o元素 z为si元素 w为c元素 则wx4为ch4 x2y为h2o 其晶体类型为分子晶体 zw为sic 属原子晶体 zy2为sio2 sio2难溶于水 也不能与水反应 na2sio3溶液俗称 水玻璃 答案d 四物质熔 沸点高低的比较规律 比较判断晶体熔 沸点的高低时 首先分析物质所属的晶体类型 其次抓住决定同一类晶体熔 沸点高低的因素 1 不同类晶体 一般情况下 原子晶体 离子晶体 分子晶体 金属晶体 除少数外 分子晶体 金属晶体的熔 沸点有的很高 如钨 铂等 有的则很低 如汞 铯 镓等 2 同种类型晶体 构成晶体质点间的作用力大 则熔 沸点高 反之则低 1 离子晶体 离子所带的电荷数越高 离子半径越小 则其熔 沸点就越高 例如 nacl cscl mgo mgcl2 2 分子晶体 组成和结构相似的分子晶体 一般相对分子质量越大 分子间作用力越强 则熔 沸点越高 如i2 br2 cl2 f2 组成和结构不相似的物质 分子的极性越大 熔 沸点越高 如co n2 同分异构体之间一般支链越多 熔 沸点越低 如沸点 正戊烷 异戊烷 新戊烷 若分子间有氢键 则分子间作用力比结构相似的同类晶体大 故熔 沸点较高 如沸点 hf hi hbr hcl 3 原子晶体 一般半径越小 键长越短 键能越大 则熔 沸点越高 例如 金刚石 二氧化硅 碳化硅 晶体硅 4 金属晶体 金属阳离子所带电荷数越多 离子半径越小 则金属键越强 熔 沸点越高 例如 al mg na 典例7 下列说法中 正确的是 a 冰熔化时 分子中h o键发生断裂b 原子晶体中 共价键的键长越短 通常熔点越高c 分子晶体中 共价