高优指导高三化学一轮复习 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.ppt

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 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 kj mol 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mgb2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 5pm 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g cm 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能够形成化合物f 其晶胞结构如图所示 晶胞参数a 0 566nm 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 g cm 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 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 405nm 晶胞中铝原子的配位数为 列式表示al单质的密度g cm 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g cm 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 mgo mgcl2 nacl cscl 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h2o h2te h2se h2s 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snh4 geh4 sih4 ch4 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co n2 ch3oh ch3ch3 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 na mg al 31 基础梳理 考点突破 2 典型晶体模型 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 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 si si键键能小于si o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 nacl kcl rbclmgo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 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2800 而sio2是原子晶体 熔点是1732 40 基础梳理 考点突破 跟踪训练1 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253k 沸点为376k 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cacl2c 阴阳离子比为2 1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