高中化学晶体结构与性质复习课件苏教版选修三.ppt

晶体结构与性质 高考考点分析 由于晶体空间结构试题能很好地考查学生的观察能力和三维空间的想象力 因而它成为考查的热点 主要有以下三点 晶体结构的确定 各类常见晶体的空间结构及晶胞中各粒子数的计算方法 晶体物理性质 如熔沸点 硬度 的比较 此类题在高考中的比重有增大的趋势 难度也有所增加 应用能力要求较高 下列可用氢键来解释的是 a 浓的氢氟酸溶液中存在hf2 和h2f3 b sih4沸点比ch4高c 水和乙醇分别与金属钠反应 前者比后者剧烈d h2o比h2s稳定 前者1000oc以上才分解 后者300oc分解 课前自测 六出飞花入户时 坐看青竹变琼枝 唐 高骈 对雪诗 观察雪的三种不同方式 1 什么是晶体 晶体有何特点 2 晶体可以分为哪几类 分类的依据是什么 3 试比较co2 sio2和naoh熔点的高低 硬度 导电性 回忆思考 一 晶体的定义具有规则的几何外形的固体叫晶体 固定的熔点 晶体 根据组成晶体的微粒的种类及微粒之间的作用不同而分成四种类型 阴阳离子 非金属原子 分子 离子键 共价键 范德瓦耳斯力 较高 高 低 水溶液及熔融时导电 一般为非导体 非导体 在水溶液中可能导电 离子晶体 定义 离子间通过离子键结合而成的晶体 在nacl晶体中 每个na 同时吸引6个cl 每个cl 同时吸引6个na 两种晶体中 均无单个分子存在 在cscl晶体中 每个cs 同时吸引8个cl 每个cl 同时吸引8个cs nacl和cscl不是分子式 请你想想 为什么nacl的熔沸点比cscl高 na 半径比cs 小 na 与cl 的相互作用比cs 与cl 的相互作用强 na 与cs 均带一个单位正电荷 阴离子均为氯离子 nacl晶体中的离子键较强 nacl晶体的熔沸点较高 练习 06年湖南长沙 1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能 下列热化学方程中 能直接表示出氯化钠晶体格能的是 a na g cl g nacl s qb na s cl2 g nacl s q1c na s na g q2d na g e na g q3 a 晶格能 气态离子形成1mol离子晶体释放的能量 通常取正值 晶格能与离子晶体的性质关系 晶格能越大 形成的离子晶体越稳定 而且熔点越高 硬度越大 分子间作用力 怎样证明分子间存在作用力 说明了物质的分子间存在着作用力 这种分子间的作用力又叫做范德华力 范德华 1837 1923 荷兰物理学家 首先研究了分子间作用力 气态 液态 固态 降温加压 降温 分子距离缩短 分子距离缩短 分子无规则运动 分子有规则排列 分子与分子间的作用力 相邻原子间的相互作用 弱 几到几十kj mol 强 120 800kj mol hcl分子中 h cl键能为431kj mol hcl分子间的作用力为21kj mol 分子间作用力对物质的熔点 沸点有何影响 分子间作用力越大 克服分子间引力使物质熔化和气化就需要更多的能量 熔沸点越高 分子晶体 定义 分子间通过分子间作用力结合而成的晶体 特点 有单个分子存在 化学式就是分子式 实例 多数非金属单质 如卤素 氧气 稀有气体 如氦 氖 氩 氢化物 如氨 氯化氢 非金属氧化物 如一氧化碳 二氧化硫 熔沸点较低 硬度较小 原子晶体 定义 原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体 如金刚石是以碳碳单键结合而成的正四面体的空间网状结构 键角 109 28 键长 1 55 10 10m 性质 熔沸点高 硬度大 难溶于一般溶剂 熔点 3550 沸点 4827 记住四种常见的原子晶体 金刚石 c 晶体硅 si 二氧化硅 sio2 碳化硅 sic 金属晶体 金属原子 自由电子 金属的延展性1 金属原子 金属的延展性2 金属原子 自由电子 1 下列叙述没有错误的是 a 离子晶体中可能不含金属离子b 分子晶体中可能不含离子键c 分子晶体中一定含有共价键d 离子晶体和分子晶体中都可能含有共价键 ad 知识与能力 比较下列物质熔点高低 a sio2i2kclb 石墨石英碳化硅c kclnaclcscld mgona2oe hihclhbrhff 正戊烷新戊烷g naalmg 1 看类型 2 相同类型且结构类似 看作用力的大小 3 分子晶体先看氢键 再看极性和相对分子质量 4 原子晶体看半径 5 离子晶体看半径和电荷 2 比较晶体的熔点 物质熔 沸点高低比较规律 1 不同类型晶体的熔 沸点高低规律 原于晶体 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 镓 铯等 2 由共价键形成的原子晶体申 原子半径小的 键长短 键能大 晶体的熔 沸点高 如 金刚石 石英 碳化硅 硅 物质熔 沸点高低比较规律 3 离子晶体间比较离子键的强弱 一般地说 阴阳离子的电荷数越多 离子半径越小 则离子间的作用就越强 其离子晶体的熔 沸点就越高 如熔点 mgo mgcl2 nacl cscl 物质熔 沸点高低比较规律 4 分子晶体 组成和结构相似的物质 相对分子质量越大 熔 沸点越高 如 熔 沸点 o2 n2 hi hbr hcl 组成和结构不相似的物质 分子极性越大 其熔 沸点就越高 如熔 沸点 co n2 在同分异构体中 一般地说 支链数越多 熔 沸点越低 如沸点 正戊烷 异戊烷 新戊烷 同分异构体的芳香烃及其衍生物 其熔 沸点高低顺序是邻 间 对位化合物 物质熔 沸点高低比较规律 5 金属晶体中金属离子半径越小 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 nana k rb cs 判断熔点的大小 说出判断依据 hbr和hcl 单质硅和干冰 naoh和h2o mgo和bao 判断下列各对物质熔点的大小 说出判断依据 naf和mgo 请判断下列物质的晶体类型 gebr4 熔点为26 3 c c3n4 硬度比金刚石大 p4 s8 c60 碘化钠 醋酸钠 分子晶体 原子晶体 分子晶体 离子晶体 思考判断 3 晶体类型的判断方法 根据组成微粒判断 直观 根据物理性质判断 常用 根据微粒间的作用判断 本质 晶体类型的判断 从组成上判断 仅限于中学范围 有无金属离子 有 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 从性质上判断 熔沸点和硬度 高 原子晶体 中 离子晶体 低 分子晶体 熔融状态的导电性 导电 离子晶体 练习题 1 请判断下列物质的晶体类型 gebr4 熔点为26 3 c c3n4 硬度比金刚石大 p4 s8 c60 汞 hg水银 碘化钠 醋酸钠 分子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 离子晶体 课堂练习题 下列不存在化学键的晶体是 a 硝酸钾b 干冰c 石墨d 固体氩常温常压下的分子晶体是 a 碘b 水c 硫酸铵d 干冰 d a 推断晶体类型 三 几种典型晶体空间结构 nacl的晶体结构示意图 1 氯化钠晶体结构示意图 na 的配位数是 与某个na 离子距离最近的na 离子共有 个 2 3 12 6 2 cscl的晶体结构示意图 cscl cs 离子的配位数 与cs 离子距离最近的cs 离子共有个 8 6 与co2分子距离最近的co2分子共有个 12 3 co2的晶体结构示意图 109 28 4 金刚石的晶体结构示意图 共价键 每个碳原子与个碳原子紧邻 与c环共用 最小环状结构中有个碳原子 c原子个数与c c键数之比为 4 12 6 1 2 109 28 si o 5 二氧化硅的晶体结构示意图 共价键 每个si与个o紧邻 每个o与个si紧邻 每1molsio2晶体中 含molsi o 4 2 4 思考与交流 金刚石或石墨中共价键原子比例问题解题技巧 找出每个共价键被某原子单独占有的分数 6 石墨的晶体结构示意图 层内以 结合 层间以 结合 共价键 范德华力 右下图是石墨晶体结构的俯视图 请回答 1 图中平均每个六元环含有 个碳原子 含有 个c c键 2 右图七个环的碳原子数为 个 其计算式为 练习题 2 3 14 练习题 下列化学式能真实表示物质分子组成的是 a sio2b co2c nacld p4下列物质呈固体时肯定是分子晶体的是 a 非金属单质b 非金属氧化物c 含氧酸d 金属氧化物 bd c 开拓思考题 仔细观察左边的示意图后 回答下列问题 金刚石与石墨的熔点均很高 那么二者熔点是否相同 为什么 若不相同 哪种更高一些 三维晶胞中微粒个数的计算方法 在一个立方晶胞中 顶角的一个微粒数为 1 8棱上的一个微粒数为 1 4面上的一个微粒数为 1 2里面的一个微粒数为 1 a b c 1 1 3 a c b 看图写化学式1 b c a a b c 1 1 3 看图写化学式2 课堂练习题 下列不存在化学键的晶体是 a 硝酸钾b 干冰c 石墨d 固体氩常温常压下的分子晶体是 a 碘b 水c 硫酸铵d 干冰晶体中的一个微粒周围有6个微粒 这种晶体是 a 金刚石b 石墨c 干冰d 氯化钠 知识与能力 1 若已知nacl的摩尔质量为mg mol晶胞的边长为acm 设阿伏加德常数为na 则nacl晶体的密度为 g cm3 2 高温下 超氧化钾 ko2 晶体结构与nacl相似 其晶体结构的一个基本重复单元如右图所示 已知晶体中氧的化合价可看作部分为0价 部分为 2价 则下列说法正确的是 a 晶体中与每个k 距离最近的k 有12个b 晶体中每个k 周围有8个o2 每个o2 周围有8个k c 超氧化钾晶体中阳离子与阴离子的个数比为1 2d 晶体中 0价氧原子与 2价氧