高中化学选修晶体单元复习PPT精选文档

1,一、四种典型晶体的比较,二、晶体结构内容的相互关系,三、晶体类型的判断,四、物质熔沸点与晶体类型的关系,晶体结构复习,五、晶体密度计算,六、金属晶体空间利用率的计算,七、几何因素对离子晶体结构的影响,2,一、四类晶体的比较,CO2I2,易溶于非极性溶剂,非导体,很弱,很软,分子间力,非极性分子,AgCu金属及合金,HClNH3,金刚石SiC,NaClMgO,实例,不溶性,易溶于极性溶剂,不溶性,易溶于极性溶剂,溶解性,良导体,固态、液态不导电，水溶液导电,非导体,熔融态及其水溶液导电,导电导热性,有延展性,弱,很脆,脆,机械性质,软,很硬,硬,硬度,低,很高,高,熔、沸点,金属键,分子间力氢键,共价键,离子键,微粒间结合力,原子、阳离子、自由电子,极性分子,原子,阴、阳离子,构成微粒,金属晶体,分子晶体,原子晶体,离子晶体,晶体类型,很低,较高(Hg例外),软、硬不一样,3,二、晶体结构内容的相互关系,密堆积原理,4,作用形式与空间排布堆积,1、无明确取向的作用（无方向、无次序，球密堆积）金属键金属晶体。分子间作用力（弱极性分子）分子晶体。2、有一定取向的作用离子键（无方向、有次序）离子晶体球堆积（离子半径制约下的密堆积倾向）。分子间作用力（强极性分子）分子晶体有一定作用取向。3、有明确取向的作用（非密堆积）共价键原子晶体键取向氢键分子晶体作用取向,5,图2,填充全部四面体空隙,6,离子晶体（NaCl）,金属,氢键晶体（硼酸）,共价键晶体（锑化銦）,分子晶体（固态氩）,混合键晶体（石墨）,各种晶体类型示意图,7,2.依据组成晶体的粒子和粒子间的作用,3.依据晶体的物理性质判断：,熔沸点、导电性、硬度、机械性能,1.依据物质的组成判断：元素种类,三、晶体类型的判断,8,1、常温下的状态：熔点：固体液体沸点：液体气体2、若晶体类型不同，一般情况下：原子晶体离子晶体分子晶体,3、若晶体类型相同：构成晶体微粒间的作用越大，则熔沸点高。,四、物质熔沸点与晶体类型的关系,9,离子晶体：比较离子键的强弱。结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高。如熔点：MgONaCl金属晶体：比较金属键的强弱。金属离子半径越小，离子电荷越高，金属键就越强，熔沸点就越高。合金的熔沸点比它的各成分金属的熔点低。如：Li、Na、Rb、Cs、Fr，其熔沸点逐渐降低。,10,原子晶体：比较共价键的强弱。结构相似时，原子半径越小，共价键键长越短，键能越大，熔点越高。如熔点：金刚石碳化硅晶体硅。分子晶体：A、存在氢键时,熔沸点反常的高，HFHCl，NH3PH3，H2OH2TeH2SeH2SB、不含氢键时，比较范德华力大小。相对分子质量越大，分子间作用力就越强，熔沸点就越高。HIHBrHClC、在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低。如沸点：正戊烷异戊烷新戊烷；D、芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构体一般按照“邻位间位对位”的顺序依次降低。,11,1、下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是A.NH4ClB.SiO2C.P4D.Na2SO4,2、关于晶体的下列说法正确的是（）A在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D分子晶体的熔点一定比金属晶体的低,A,12,3、HgCl2的稀溶液可用做手术刀的消毒剂，已知HgCl2的熔点是277，熔融状态的HgCl2不能导电，且稀溶液有弱的导电能力，则下列叙述中正确的是（）A、HgCl2属于共价化合物B、HgCl2属于离子化合物C、HgCl2属于非电解质D、HgCl2属于弱电解质,AD,4、有关晶体的叙述中正确的是（）A、在二氧化硅晶体中，由硅氧原子构成的最小环中共有8个原子B、在12克金刚石中含CC键的数目为4NAC、干冰晶体熔化只需要克服分子间作用力D、金属晶体是由金属原子直接构成的,C,13,5、(08全国1)下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是（）ASiO2、CsCl、CBr4、CF4BSiO2、CsCl、CF4、CBr4CCsCl、SiO2、CBr4、CF4DCF4、CBr4、CsCl、SiO2,A,14,五、晶体密度计算,晶体结构的基本重复单位是晶胞，只要将一个晶胞的结构剖析透彻，整个晶体结构也就掌握了。利用晶胞参数可计算晶胞体积(V)，根据相对分子质量(M)、晶胞中分子数(Z)和Avogadro常数NA，可计算晶体的密度：,15,1、空间利用率：指构成晶体的微粒在整个晶体空间中所占有的体积百分比。球体积空间利用率=100%晶胞体积,六、金属晶体空间利用率的计算,（1）计算晶胞中的微粒数,（2）计算晶胞的体积,2、晶体中原子空间利用率的计算步骤：,16,(1)晶格边长a与原子半径r,边长为a,边长为a,斜边长为a,17,边长为a,斜边长为a4r,边长为a,晶格边长a与原子半径r,18,(2)晶格边长a与原子半径r,边长为a,对角边长为a=4r,斜边长为a,19,20,(一)简单立方：,21,（二）体心立方（A2-钾型）：,1个晶胞所含微粒数：81/8+1=2,22,23,（三）面心立方(A1-铜型)：,属于1个晶胞微粒数为：81/8+61/2=4,24,面心,25,（四）六方（A3-锌型）：,属于1个晶胞微粒数为：81/8+11=2,26,在镁型堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是平行四边形，各边长a=2r，则平行四边形的面积,先求S,27,再求h,平行六面体的高：,28,29,素材,30,面心立方最密堆积,堆积方式小结,简单立方堆积,体心立方密堆积,六方最密堆积,面心立方,六方,体心立方,简单立方,74%,74%,68%,52,12,12,8,6,Cu、Ag、Au,Mg、Zn、Ti,Na、K、Fe,Po,31,在离子晶体中，常见的有四种结构类型：,NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型,岩盐氯化铯闪锌矿萤石,七、几何因素对离子晶体结构的影响,32,不稳定,a)同号阴离子相切，异号离子相离。,b)同号离子相离，异号离子相切。,稳定,33,c)同号阴离子相切，异号离子相切。,介稳状态,34,r+/r与配位数,从六配位的介稳状态出发，探讨半径比与配位数之间的关系。,1、NaCl型:下图所示，六配位的介稳状态的中间一层的俯视图。ADBC是正方形。,35,此时，为介稳状态，如见前面的图。,AC=BC=2r,ABC是等腰直角三角形,AB2=AC2+BC2,AB=2r+2r,36,如果r+再大些：则出现右图（b）种情况，即离子同号相离，异号相切的稳定状态。,结论：时，配位数为6，能够存在。,37,2、CsCl型,理想CsCl型晶体的离子堆积,从八配位的介稳状态出发，探讨半径比与配位数之间的关系。,38,若设，AC=BD=1，则有：,AB=CD=,阳离子与阴离子的半径比为：,且AD=BC=,39,当r+继续增加，达到并超过时，即阳离子周围可容纳更多阴离子时，为8配位。,结论为0.4140.732，6配位NaCl型晶体结构。,若r+变小，当则出现a)种情况，如右图。阴离子相切阴离子阳离子相离的不稳定状态。配位数将变成4。,40,3、ZnS型,41,42,0.2250.4144：4Zn