优化方案高考化学一轮复习 第三讲 晶体结构与性质课件（选修3）.ppt

第三讲晶体结构与性质 选修3物质结构与性质 考纲展示 1 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 2 了解分子晶体 原子晶体 离子晶体和金属晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别 3 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 4 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 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 选修3物质结构与性质 考点一四种晶体性质比较 考点二几种常见晶体类型及晶胞计算 考点一四种晶体性质比较 一 晶体1 晶体与非晶体 周期性有序 无序 有 无 固定 不固定 各向异性 各向同性 熔点 x 射线衍射 2 得到晶体的途径 1 熔融态物质凝固 2 气态物质冷却不经液态直接 3 溶质从溶液中析出 3 晶胞 1 概念描述晶体结构的 2 晶体中晶胞的排列 无隙并置a 无隙 相邻晶胞之间没有 b 并置 所有晶胞 排列 相同 凝固 凝华 基本单元 任何空隙 平行 取向 4 晶格能 1 定义 气态离子形成1摩离子晶体释放的能量 通常取正值 单位 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 离子的半径 离子的半径越 晶格能越大 3 与离子晶体性质的关系晶格能越大 形成的离子晶体越 且熔点越 硬度越 kj mol 1 大 小 稳定 高 大 二 四种晶体类型的比较 范德华力 三 晶体熔 沸点的比较1 不同类型晶体熔 沸点的比较 1 不同类型晶体的熔 沸点高低的一般规律 2 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 原子晶体 离子晶体 分子晶体 小 短 大 高 2 离子晶体 一般地说 阴 阳离子的电荷数越 离子半径越 则离子间的作用力就越 其离子晶体的熔 沸点就越 如熔点 mgo mgcl2 nacl cscl 衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能 晶格能越 形成的离子晶体越 熔点越 硬度越 多 小 大 高 大 稳定 高 大 大 高 高 大 高 4 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 b 解析 从表中各物质的熔点可以看出 na2o nacl alf3 al2o3是离子晶体 sio2是原子晶体 alcl3 bcl3 co2形成的晶体是分子晶体 解析 a 硅的卤化物 six4 的水解比较强烈 如sicl4 3h2o h2sio3 4hcl sif4 3h2o h2sio3 4hf a错误 b 硅的卤化物 six4 全部由非金属元素构成 属于共价化合物 b正确 c 钠的卤化物 nax 属于强酸强碱盐 naf除外 不发生水解 c错误 d 钠的卤化物 nax 是由离子键构成的 属于离子晶体 six4属于分子晶体 所以nax的熔点一般高于six4 d正确 bd 3 有a b c三种晶体 分别由h c na cl四种元素中的一种或几种组成 对这三种晶体进行实验 结果如表 1 晶体的化学式分别为a b c 2 晶体中微粒间的作用分别为a b c nacl c hcl 离子键 共价键 分子间作用力 解析 由a在水溶液中 或熔融状态 导电 可知a为离子晶体 即为nacl 其中含离子键 b的硬度很大 不溶于水 又不导电 则知b为原子晶体 即为金刚石 其中含共价键 c的熔点很低 可知c为分子晶体 即为hcl 是靠分子间作用力形成的晶体 反思归纳 1 常温下为气态或液态的物质 其晶体应属于分子晶体 hg除外 2 石墨属于混合型晶体 但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1 42 10 10m 比金刚石中碳碳共价键的键长 键长为1 54 10 10m 短 所以熔 沸点高于金刚石 3 alcl3晶体中虽含有金属元素 但属于分子晶体 熔 沸点低 熔点190 4 合金的硬度比成分金属大 熔 沸点比成分金属低 一 典型晶体模型 考点二几种常见晶体类型及晶胞计算 6 1 2 12 12 6 12 8 6 6 12 8 12 二 晶胞中微粒的计算方法 均摊法 3 1 1 辨别晶胞 请用相应的编号 钠晶胞是 钋晶胞是 金刚石晶胞是 干冰晶胞是 氯化钠晶胞是 2 钋晶胞的堆积方式是 钠晶胞的堆积方式是 3 与冰的晶体类型相同的是 填编号 e c d b a 简单立方堆积 体心立方堆积 b 20 3 2014 高考新课标全国卷 早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由al cu fe三种金属元素组成 回答下列问题 1 准晶是一种无平移周期序 但有严格准周期位置序的独特晶体 可通过 方法区分晶体 准晶体和非晶体 2 基态fe原子有 个未成对电子 fe3 的电子排布式为 可用硫氰化钾检验fe3 形成的配合物的颜色为 x 射线衍射 4 1s22s22p63s23p63d5或 ar 3d5 红色 3 新制备的cu oh 2可将乙醛 ch3cho 氧化成乙酸 而自身还原成cu2o 乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 1mol乙醛分子中含有的 键的数目为 乙酸的沸点明显高于乙醛 其主要原因是 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 4 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 sp3 sp2 6na ch3cooh存在分子间氢键 16 12 解析 1 晶体是内部质点 原子 分子或离子 在三维空间周期性地重复排列构成的固体物质 而非晶体内部质点在三维空间无规律地排列 因此可以通过x 射线衍射的方法进行区分 晶体能使x 射线发生衍射 而非晶体 准晶体则不能 2 基态fe原子的核外电子排布式为 ar 3d64s2 其中3d轨道有4个轨道未充满 含有4个未成对电子 fe原子失去4s轨道的2个电子和3d轨道的1个电子形成fe3 则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或 ar 3d5 用硫氰化钾检验fe3 时 fe3 与scn 形成配合物而使溶液显红色 反思归纳 1 晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一 也是考查学生分析问题 解决问题能力的较好素材 晶体结构的计算常常涉及如下数据 晶体密度 na m 晶体体积 微粒间距离 微粒半径 夹角等 密度的表达式往往是列等式的依据 解决这类题 一是要掌握晶体 均摊法 的原理 二是要有扎实的立体几何知识 三是要熟悉常见晶体的结构