高中化学：3.5晶体结构与性质归纳与整理课件 人教版选修3.ppt

3 5 晶体结构与性质 归纳与整理 2晶体形成的途径 1晶体与非晶体的区别 3晶体的特性 6离子晶体中离子的配位数的决定因素 7 影响晶格能的因素 8 晶格能与离子晶体的物理性质 4各种晶体的比较及性质 5金属晶体的堆积 9熔沸点高低的判断 练习 1 晶体自范性的本质 是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象 2 晶体自范性的条件之一 生长速率适当 一 晶体与非晶体 1 晶体与非晶体的区别 2 晶体形成的途径 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 3 晶体的特性 有规则的几何外形有固定的熔沸点物理性质 强度 导热性 光学性质等 各向异性 二 晶胞 1 定义 晶体中重复出现的最基本的结构单元 三种典型立方晶体结构 立方晶胞 体心 1 面心 1 2 棱边 1 4 顶点 1 8 立方晶体中晶胞对质点的占有率 晶胞体内的原子不与其他晶胞分享 完全属于该晶胞 石墨晶体的层状结构 层内为平面正六边形结构 如图 试回答下列问题 1 图中平均每个正六边形占有c原子数为 个 占有的碳碳键数为 个 碳原子数目与碳碳化学键数目之比为 练习一 2 3 2 3 三 四种晶体的比较 晶体熔沸点高低的判断 不同晶体类型的熔沸点比较 一般 原子晶体 离子晶体 分子晶体 有例外 同种晶体类型物质的熔沸点比较 离子晶体 阴 阳离子电荷数越大 半径越小 熔沸点越高 原子晶体 原子半径越小 键长越短 键能越大 熔沸点越高 分子晶体 相对分子质量越大 分子的极性越大 熔沸点越高 组成和结构相似的分子晶体 金属晶体 金属阳离子电荷数越高 半径越小 熔沸点越高 3 将下列各组物质按熔沸点由高到低的顺序排列 1 cacl2 h2o kcl 晶体硅2 sic 晶体硅 金刚石3 ch4 ccl4 cbr4 cf44 cacl2 nh4cl kcl nacl5 na al ar hg6 nh3 hg br2 金刚石7 h2o i2 h2s 练习 1 晶体硅 cacl2 kcl h2o 2 金刚石 sic 晶体硅 3 cbr4 ccl4 cf4 ch4 4 cacl2 nacl kcl nh4cl 5 al na hg ar 6 金刚石 hg br2 nh3 7 i2 h2o h2s 四 金属晶体的原子堆积模型 原子在二维平面上的两种放置方式 非密置层和密置层 非密置层配位数为 密置层配位数为 三维堆积 四种方式 二 金属晶体的原子堆积模型 简单立方堆积 钾型体心立方 由非密置层一层一层堆积而成 镁型 铜型 金属晶体的两种最密堆积方式 二 金属晶体的原子堆积模型 三 金属晶体的四种堆积模型对比 四 离子晶体 nacl和cscl的晶胞 nacl晶体 每个na 同时吸引6个cl 每个cl 同时吸引6个na 在氯化铯晶体中 每个cl 或cs 周围与之最接近且距离相等的cs 或cl 共有 这几个cs 或cl 在空间构成的几何构型为 在每个cs 周围距离相等且最近的cs 共有 这几个cs 或cl 在空间构成的几何构型为 cscl晶体 8个 立方体 6个 正八面体 1 几何因素 正负离子的半径比 r r 2 电荷因素 正负离子的电荷比caf2晶体中正离子配位数8 负离子配位数为 tio2晶体中正离子的配位数为6 负离子的配位数为多少 3 键性因素 离子键的纯粹程度 1 离子晶体中离子的配位数的决定因素 2 晶格能 1 晶格能 在标准状况下 气态正离子和气态负离子形成1mol离子晶体所释放的能量 2 影响晶格能的因素 1 与正负离子电荷成正比 2 与核间距成反比 与半径成反比 3 晶格能与离子晶体的物理性质 晶格能越大 离子晶体越稳定 熔沸点越高 硬度越大 晶体中微粒的排列 个数及密度的计算 在氯化钠晶体中 每个na 周围与之最接近且距离相等的cl 共有个 这几个cl 在空间构成的几何构型为 6 正八面体 每个co2分子周围有多少个与之最近且等距离的co2分子 距离为多少 设晶胞边长为a a 12个 1 共价键 离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式 下列物质中 只含有上述一种作用的是a 干冰b 氯化钠c 氢氧化钠d 碘2 在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时 与键能无关的变化规律是a hf hci hbr hi的热稳定性依减弱b n2比白磷化学性质稳定c f2 c12 br2 i2的熔 沸点逐渐升高d h2s的熔沸点小于h2o的熔 沸点 课堂练习 b cd 3 下列物质在变化过程中 只需克服分子间作用力的是 a 食盐溶解b 铁的熔化c 干冰升华d 氯化铵受热分解4 当so3晶体熔化或气化时 下述各项中发生变化的是 a 分子内化学键b 分子间距离c 分子构型d 分子间作用力5 支持固态氨是分子晶体的事实是a 氮原子不能形成阳离子b 铵离子不能单独存在c 常温下 氨是气态物质d 氨极易溶于水 c bd c 6 下列有关共价化合物的说法 具有较低的熔 沸点 不是电解质 固态时是分子晶体 都是由分子构成 液态时不导电 其中一定正确的是 a b c d 7 下列分子晶体 hcl hbr hi co n2 h2熔沸点由高到低的顺序是 a b c d d c 练习1 金刚石晶体是一种立体的空间网状结构 试分析 1 晶体中最小碳环由个c原子组成 2 晶体中每个c原子参与了条c c键的形成 3 原子个数与c c键数之比为 6 4 1 2 练习2 有下列八种物质 水晶 冰醋酸 白磷 氩晶体 碳化硅 干冰 金刚石和过氧化氢晶体 填空 属于原子晶体的化合物是 直接由原子构成的晶体是 含有极性键和非极性键的分子晶体是是 属于分子晶体的单质是 受热熔化后化学键不发生变化的是 受热熔化需破坏化学键的是 水晶碳化硅 水晶碳化硅 金刚石 冰醋酸过氧化氢晶体 氩晶体 白磷 冰醋酸 氩晶体白磷干冰过氧化氢晶体 水晶碳化硅金刚石 练习3 下列物质不存在氢键的是a 冰醋酸中醋酸分子之间b 液态hf中的hf分子之间c 一水合氨分子中的氨分子与水分子之间d 可燃冰 ch4 8h2o 中甲烷分子与水分子之间 练习4 有关晶体的下列说法正确的是a 晶体中分子间作用越大 分子越稳定b 原子晶体中原子间键长越短 晶体越稳定c 原子晶体中共价键越强 熔沸点越高d 分子晶体中 共价键键能越大 该分子的熔沸点越高e 微粒间通过共价键形成的晶体 具有高的熔沸点f 冰融化时水分子中共价键发生断裂g 分子晶体内一定存在共价键 d bce 5 下列有关晶体的叙述 属于原子晶体的是 a 由分子间作用力结合而成 熔点低 b 固体熔融后容易导电 熔点在1000 左右 c 由共价键结合形成空间网状结构 d 熔沸点高 硬度大 6 某单质组成的晶体一定不是 a 离子晶体 b 分子晶体 c 原子晶体 d 金属晶体 c a 1 下列化学式能真实表示物质分子组成的是 a naohb sio2c cscld so32 下列的晶体中 化学键种类相同 晶体类型也相同的是 a so2与sio2b co2与h2oc nacl与hcld ccl4与kcl d b 课堂检测 3 下面有关离子晶体的叙述中 不正确的是 a 1mol氯化钠中有na个nacl分子b 氯化钠晶体中 每个na 周围距离相等的na 共有6个c 氯化铯晶体中 每个cs 周围紧邻8个cl d 平均每个nacl晶胞中有4个na 4个cl ab 5 20世纪80年代中期 科学家发现并证明碳还以新的单质形态c60存在 后来人们又相继得到了c70 c76 c84 c90 c94等另外一些球碳分子 90年代初 科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子 如图1 5 下列说法错误的是a 金刚石和石墨的熔点肯定要比c60高b 据估计c60熔点比金刚石和石墨要高c 无论是球碳分子 还是管状碳分子 洋葱状碳分子 都应看作是碳的同素异形体d 球碳分子是碳的同素异形体 而管状碳分子 洋葱状碳分子则不一定 bd 6 下列数据是对应物质的熔点据此做出的下列判断中错误的是a 铝的化合物的晶体中有的是离子晶体b 表中只有bcl3和干冰是分子晶体c 同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体d 不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 b 7 某离子晶体晶胞结构如下图所示 x位于立方体的顶点 y位于立方体中心 试分析 1 晶体中每个y同时吸引着 个x 每个x同时吸引着 个y 该晶体的化学式为 2 晶体中在每个x周围与它最接近且距离相等的x共有 个 3 晶体中距离最近的2个x与1个y形成的夹 xyx的度数为