高中化学新人教选修3晶体的常识

1、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1/2 3、

2、棱上的点1/4 4、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_

3、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

4、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、CC键间的夹角为 3、最小的C

5、环上有几个C原子？ 4、每个C被几个C环所共有,4,10928,6,6,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,4,10928,12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

6、：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CC夹角为120， CC键长为(0.142nm) 1.421010 m,分子间作用力,层间距3.35 1010 m,CC 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CC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

7、 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

8、,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

9、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,NaCl CaO,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、

10、 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

11、,C3N4,原子晶体,由于N原子半径小于C原子，CN键的键长小于CC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: a5.72108cm，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

12、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

13、_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a cm，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（ ） A H2SO4 B NH4Cl C SiO2 D C 7、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（ ） A CaO NO CO B ICl H2O2 He C CO2 SO2 SiO2 D NaCl CH4 NH3 9、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（ ） A SiO2和 SO2 B CO2 和H2O C NaCl和HF D CCl4和KCl 10、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。下列说法正确的是 （A） C60是一种新型的化