高中化学第三章 复习 人教版选修3fx3.2 .ppt

晶体结构 常见题型 第三章晶体结构与性质复习课 化学选修 3 第二课时 固体 晶体 非晶体 离子晶体 原子晶体 分子晶体 复习 类型1 晶体空间结构的题 晶体之所以具有规则的几何外形 是因其内部的质点作规则的排列 实际上是晶体中最基本的结构单元重复出现的结果 我们把晶体中重复出现的最基本的结构单元叫晶体的基本单位 晶胞对组成晶胞的各质点 晶格点 的占有率如何呢 以立方体形晶胞为例 晶胞 体心 1 面心 1 2 棱边 1 4 顶点 1 8 立方晶胞 体心 1 面心 1 2 棱边 1 4 顶点 1 8 一 晶胞对组成晶胞的各质点的占有率 1 当题给信息为晶体中最小重复单元 晶胞 或平面结构 中的微粒排列方式时 要运用空间想象力 将晶胞在三维空间内重复延伸 得到一个较完整的晶体结构 形成求解思路 二 有关晶体的计算 例1 在干冰晶体中 平均每个晶胞 如图 占有co2分子的个数为 每个co2分子周围有 个与之紧邻且等距的co2分子 4 12 a b 练习1 根据离子晶体的晶胞结构 判断下列离子晶体的化学式 a表示阳离子 化学式 ab 练习2 根据离子晶体的晶胞结构 判断下列离子晶体的化学式 a表示阳离子 a b 化学式 a2b a b 化学式 练习3 根据离子晶体的晶胞结构 判断下列离子晶体的化学式 a表示阳离子 ab b 化学式 a 练习4 根据离子晶体的晶胞结构 判断下列离子晶体的化学式 a表示阳离子 c abc3 小结 立方体晶胞中各位置上原子总数的计算方法分别是 顶角上的原子总数 1 8 顶角原子数 棱上的原子总数 面心上的原子总数 1 4 顶角原子数 1 2 顶角原子数 体心上的原子总数 1 体心原子数 2 当题给信息为晶体中微粒的排列方式时 可在晶体结构中确定一个具有代表性的最小重复单元 晶胞为研究对象 运用点 线 面的量进行解答 右图是石英晶体平面示意图 它实际上是立体的网状结构 其中硅 氧原子数之比为 1 2 例2 例3 如图直线交点处的圆圈为nacl晶体中na 或cl 所处位置 晶体中 每个na 周围与它最接近的且距离相等的na 个数为 12 金刚石晶体中含有共价键形成的c原子环 其中最小的c环上有 个c原子 例4 6 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 2 层内7个六元环完全占有的c原子数为 个 碳原子数目与碳碳化学键数目之比为 巩固练习一 14 2 3 2 3 巩固练习二 已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体 如图所示 其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点 每个顶点为一个硼原子 试通过观察分析右图回答 此基本结构单元是由 个硼原子构成 有 个b b化学键 相邻b b键的键角为 12 30 600 巩固练习三 已知晶体的基本单元是由12个硼原子构成的 如右图 每个顶点上有一个硼原子 每个硼原子形成的化学键完全相同 通过观察图形和推算 可知此基本结构单元是一个正 面体 20 某晶胞结构如图所示 晶胞中各微粒个数分别为 铜 个钡 个钇 个 巩固练习四 2 3 1 巩固练习五 1 平均每个正六边形拥有 个锗原子 个氧原子 2 化学式为 2 3 gech2ch2cooh 2o3 或ge2c6h10o3 某离子晶体的晶胞结构如右图所示 表示x离子 位于立方体的顶点 表示y离子 位于立方体的中心 试分析 该晶体的化学式为 晶体中距离最近的2个x与一个y形成的夹角为 109028 y2x 巩固练习六 小结 一 晶胞对质点的占有率的计算 二 有关晶体的计算 1996年诺贝化学奖授予对发现c60有重大贡献的三位科学家 c60分子是形如球状的多面体 如图 该结构的建立基于以下考虑 c60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键 c60分子只含有五边形和六边形 多面体的顶点数 面数和棱边数的关系 遵循欧拉定理 顶点数 面数 棱边数 2据上所述 可推知c60分子有12个五边形和20个六边形 c60分子所含的双键数为30 请回答下列问题 1 固体c60与金刚石相比较 熔点较高者应是 理由是 2 试估计c60跟f2在一定条件下 能否发生反应生成c60f60 填 可能 或 不可能 并简述其理由 3 通过计算 确定c60分子所含单键数 c60分子所含单键数为 4 c70分子也已制得 它的分子结构模型可以与c60同样考虑而推知 通过计算确定c70分子中五边形和六边形的数目 c70分子中所含五边形数为 六边形数为 金刚石属原子晶体 而固体c60不是 故金刚石熔点较高 答出 金刚石属原子晶体 即可 金刚石 因c60分子含30个双键 与极活泼的f2发生加成反应即可生成c60f60 只要指出 c60含30个双键 即可 但答 因c60含有双键 不行 可能 1225 可由欧拉定理计算键数 即棱边数 60 12 20 2 90c60分子中单键为 90 30 60 课外练习 类型二 熔 沸点的比较 不同类型 原子晶体 离子晶体 分子晶体 同种类型 微粒间的作用越强 熔沸点越高 原子晶体 原子半径越小 共价键越强 熔沸点越高 离子晶体 离子电荷数越多 离子半径越小 离子键越强 熔沸点越高 金属晶体 金属阳离子电荷数越多 离子半径越小 金属键越强 熔沸点越高 一般而言 三种晶体的熔点 金刚石 食盐 干冰 返回原处 结束 晶体的硬度 金刚石 食盐 石墨 返回原处 结束 石墨的晶体结构 返回原处 石墨中c c夹角为120 c c键长为 0 142nm 1 42 10 10m 分子间作用力 层间距3 35 10 10m c c共价键 结束 1 请将下列物质的沸点按由低到高的顺序排列 碘 氯气 氯化钠 二氧化硅 2 碳化硅这种结构类似于金刚石的晶体 其中碳原子和硅原子的位置是交替的 在下列三种晶体 金刚石 晶体硅 碳化硅中 它们的熔点从高到低的顺序是a b c d 3 分析下列物质的物理性质 判断其晶体类型 a 碳化铝 黄色晶体 熔点2200 熔融态不导电 b 溴化铝 无色晶体 熔点98 熔融态不导电 c 五氟化钒 无色晶体 熔点19 5 易溶于乙醇 氯仿 丙酮中 d 物质a 无色晶体 熔融时或溶于水中都能导电 结束 继续 原子晶体 分子晶体 离子晶体 分子晶体 1 5 已知氯化铝的熔点为190 2 202 lo5pa 但它在180 即开始升华 1 氯化铝是 填 离子化合物 共价化合物 2 在500k和1 01 105pa时 它的蒸气密度 换算为标准状况时 为11 92g l 1 试确定氯化铝在蒸气状态时的化学式为 3 无水氯化铝在空气中强烈的 发烟 其原因是 4 设计一个可靠的实验 判断氧化铝是离子化合物还是共价化合物 你设计的实验是 5 参考下表中数据 回答有关问题 1 钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与 有关 随 增大 减小 故熔点依次降低 2 硅的卤化物及硅 锗 锡 铅的氯化物的熔点与 有关 随着 增大 则 增大 故熔点依次升高 3 钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物熔点高的多 这与 有关 因为 故前者熔点远远高于后者 类型3 晶体类型的判断 从组成上判断 仅限于中学范围 从性质上判断 有无金属离子 有 则多数为离子晶体 是否属于 四种原子晶体 以上皆否定 则多数是分子晶体 熔沸点和硬度 高 原子晶体 较高 离子晶体 低 分子晶体 熔融状态的导电性 导电 离子晶体 结束 1 1 有下列六种物质 干冰 氯化氢 金刚石 晶体硅 氯化铯和氢氧化钠 请回答下列问题 固态时属于分子晶体的是 含有共价键的离子晶体是 2 下列说法一定正确的是a 其水溶液导电的一定是离子晶体b 熔融态导电的一定是离子晶体c 固态导电的一定是金属晶体d 固态不导电熔融态导电的一定是离子晶体 3 化学家已合成了一种硬度比金刚石还大的晶体 氮化碳 若已知氮在此化合物中显 3价 推断 1 它的化学式可能是 其晶体类型为 晶体 你认为其硬度比金刚石大的主要原因是 提示 从原子结构的知识解释 结束 返回归纳 思考 试根据上述理论分析 金刚