高中化学新人教选修3 晶体的常识ppt.ppt

雪花 明矾 干冰 k2cr2o7 萘 一 晶体和非晶体 食盐 一 晶体和非晶体 一 性质差异 1 晶体有规则的几何外形 质点排列有序2 晶体有各向异性3 晶体有固定的熔沸点 二 区分方法 1 测定物质的熔沸点2 x 射线衍射实验3 测定物质的折射率4 测定晶体是否具有各向异性5 观察晶体的质点排列是否有序 二 晶胞 一 概念 描述晶体结构的基本单元 晶体中无限重复的部分 cscl晶体 一 由晶胞计算物质化学式的方法 体心 1 面心 1 2 棱边 1 4 顶点 1 8 晶胞 体心 avi 晶胞 棱 avi 晶胞 顶点 avi 晶胞 面 avi 1 体心 全部2 面心 1 23 棱上的点 1 44 顶点 具体问题具体分析 立方体 1 8三棱柱 1 12注 上述贡献的计算仅适用于离子晶体和原子晶体而不适用于分子晶体 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 ba2 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 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 2 3 1 一 分子晶体和原子晶体 一 分子晶体1 定义 分子间通过分子间作用力结合而成的晶体 2 构成晶体的微粒 分子3 微粒间作用 分子间作用力 有时还有氢键 4 气化或熔化时破坏的作用 分子间作用力 有时还有氢键 5 分子晶体的一般宏观性质 较低的熔沸点 较小的硬度 固态或熔融状态下都不导电 分子晶体的溶解性与溶质与溶剂的分子的极性相关 相似相溶 6 属于分子晶体的化合物类别例举 1 所有非金属氢化物 2 部分非金属单质 3 部分非金属氧化物 4 几乎所有的酸 5 绝大多数有机物晶体 7 对干冰晶体的分析 晶体中与某一co2分子等距离且最近的co2分子有个 12 天然气水合物 c20bf wrl c60f wrl c70bf wrl c80f wrl 二 原子晶体1 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 2 构成微粒 原子3 微粒之间的作用 共价键4 气化或熔化时破坏的作用 共价键5 一般宏观性质 熔沸点高 硬度大 难溶于一般溶剂 6 常见原子晶体例举 1 某些非金属单质 硼 硅 锗 金刚石等 2 某些非金属化合物 sic bn等 3 某些氧化物 sio2 b2o3等 例1 金刚石 c jgshi wrl 思考题 1 一个c原子与几个c相连 2 c c键间的夹角为3 最小的c环上有几个c原子 4 每个c被几个c环所共有 4 109 28 6 6 石墨 wrl 石墨2 wrl 例1 二氧化硅 sio2 思考题 1 一个si原子与几个o相连 2 化学键间的夹角为3 最小的环上有几个原子 4 每个si被几个环所共有 4 109 28 12个 6个si和6个o 6 三 金属晶体1 金属的一般物理性质 导热 导电 有延展性 有金属光泽2 概念 金属阳离子与自由电子间通过金属键形成的单质晶体3 构成基本微粒 金属阳离子与自由电子4 金属键 金属阳离子与自由电子间强烈的相互作用5 金属中原子的排列方式 1 简单立方堆积 空间利用率 52 配位数 6代表 钋 po 2 钾型 空间利用率 68 配位数 8代表 na k fe 3 镁型 空间利用率 74 配位数 12代表 mg zn ti 4 铜型 空间利用率 74 配位数 12代表 cu ag au 7 常见金属晶体例举 金属单质 铜 wrl 石墨的晶体结构 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 如右下图所示 在石墨晶体的层状结构中 每一个最小的碳环完全拥有碳原子数为 每个c完全拥有c c数为 其密度为 四 离子晶体 1 概念 离子间通过离子键结合而成的晶体 2 构成晶体的微粒 阴阳离子3 微粒间存在的相互作用 离子键4 气化或熔化 溶解时破坏的作用 离子键5 一般宏观性质 熔沸点较高 硬度较大 一般难溶于有机溶剂 但绝大多数能溶解于水 6 常见离子晶体例举 离子化合物7 典型离子晶体分析 例1 氯化钠 nacl nacl晶体生长过程 swf 问题 1 在nacl晶体中 每个na 同时吸引着 个cl 每个cl 同时吸引着 个na 2 在nacl晶体中 每个na 周围与之等距离且最近的na 有 个 6 6 12 配位数 6 例2 氯化铯 cscl 问题 1 在cscl晶体中 每个cs 同时吸引着 个cl 每个cl 同时吸引着 个cs 2 在cscl晶体中 每个cs 周围与之等距离且最近的cs 有 个 每个cl 周围与之等距离且最近的cl 有 个 8 8 6 6 配位数 8 7 晶格能 1 概念 气态离子形成1mol晶体释放的能量 2 晶格能大小的判断方法 微粒半径的大小 一般情况下 微粒半径越小 则晶格能越大 反之 越小 微粒所带电荷的大小 一般情况下 微粒所带电荷越多 则晶格能越大 反之 越小 8 影响离子晶体结构的因素 1 几何因素 2 电荷因素 3 键性因素 分类依据 构成晶体的粒子种类及粒子间的相互作用 晶体 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体 结构 决定 性质 微粒作用力越强 晶体的熔沸点越高 晶体的硬度越大 晶体的基本类型 小结 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 铵离子 有 则多数为离子晶体 是否属于 原子晶体 金属晶体 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 晶体类型 微粒 结合力 熔沸点 硬度 实例 离子晶体 分子晶体 原子晶体 离子 分子 原子 离子键 分子间作用力 氢键 共价键 较高 较低 很高 较大 较小 很大 naclcao 干冰碘 金刚石二氧化硅 很高 高 低均有 金属晶体 金属阳离子与自由电子 金属键 据具体金属而定 钠 铁 钨 锇 1 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 例题分析 原子晶体 分子晶体 分子晶体 离子晶体 2 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 思考 试根据上述理论分析 金刚石 碳化硅 晶体硅三者的熔点高低 c3n4 原子晶体 由于n原子半径小于c原子 c n键的键长小于c c键 使氮化碳中原子的排列更加紧密 硬度大于金刚石 3 1 下图为固态co2的晶体结构示意图 通过观察分析 可得出每个co2分子周围与之紧邻等距的co2有个 2 试判断 sio2 co2 cs2晶体的熔点由高到低排列的顺序是 填相应物质的编号 3 在一定温度下 用x射线衍射法测干冰晶胞 晶体中最小的重复单位 边长 a 5 72 10 8cm 该温度下干冰的密度为多少 4 按要求回答下列问题 1 石墨晶体中c c键的键角为 其中平均每个六边形所含的c原子数为个 2 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 3 cscl晶体中每个cs 周围有个cl 每个cs 周围与它最近且距离相等的cs 共有个 4 白磷分子中的键角为 分子的空间结构为 每个p原子与个p原子结合成共价键 若将1分子白磷中的所有p p键打开并各插入一个氧原子 共可结合个氧原子 若每个p原子上的孤对电子再与氧原子配位 就可以得到磷的另一种氧化物 填分子式 5 二氧化硅是一种晶体 每个硅原子周围有个氧原子 6 晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体 其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角 每个顶角各有一个原子 试观察图形回答 这个基本结构单元由 个硼原子组成 共含有 个b b键 4 在nacl的一个晶胞中 完全拥有na cl 的数目是多少 若两个cl 之间的距离为acm 则该晶体的密度为多少 g cm 3 5 下列含有极性键的离子晶体是 醋酸钠 氢氧化钾 金刚石 乙醇 氯化钙a b c d 6 下列式子中 真实表示分子组成的是 ah2so4bnh4clcsio2dc7 下列叙述中 可证明某晶体是离子晶体的是 a易溶于水b晶体不导电 熔化时导电c熔点较高d晶体不导电 水溶液能导电 8 下列属于分子晶体的一组是 acaonocobiclh2o2hecco2so2sio2dnaclch4nh39 下列各组物质晶体中 化学键类型相同 晶体类型也相同的是 asio2和so2bco2和h2ocnacl和hfdccl4和kcl10 下列每组物质发生状态变化时 所克服的微粒间的相互作用属于同种类型的是 a食盐和水晶熔化b硫酸钠和硫熔化c干冰和冰醋酸熔化d二氧化硅和氧化钠熔化 11 最近 科学家研制得一种新的分子 它具有空心的类似足球状结构 分子式为c60 下列说