【一轮复习课件】第5课时　晶体结构与性质

1、第第5 5课时晶体结构与性质课时晶体结构与性质 课型标签课型标签: :知识课基础课知识课基础课 知识点一晶体知识点一晶体 知识梳理知识梳理 1.1.晶体与非晶体晶体与非晶体 晶体晶体非晶体非晶体 结构特征结构特征 结构微粒结构微粒 . . 排列排列 结构微粒结构微粒 排列排列 性质性质 特征特征 自范性自范性 . . 熔点熔点 . . 异同表现异同表现 . . 两者两者 区别区别 方法方法 间接方法间接方法看是否有固定的看是否有固定的 . . 科学方法科学方法对固体进行对固体进行 实验实验 周期性周期性 有序有序 无序无序 有有无无 固定固定不固定不固定 各向异性各向异性各向同性各向同性 熔点

2、熔点 X X射线衍射射线衍射 2.2.得到晶体的途径得到晶体的途径 (1)(1) 物质凝固。物质凝固。 (2)(2) 物质冷却物质冷却, ,不经液态直接凝固不经液态直接凝固( (凝华凝华) )。 (3)(3)溶质从溶液中溶质从溶液中 。 熔融态熔融态 气态气态 析出析出 对点集训对点集训 1.1.晶体与非晶体的本质差别是晶体与非晶体的本质差别是( ( ) ) A.A.有无各向异性有无各向异性 B.B.有无一定的几何外形有无一定的几何外形 C.C.有无固定熔点有无固定熔点 D.D.构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列 D D 解析解

3、析: :晶体具有各向异性和固定的熔点晶体具有各向异性和固定的熔点, ,这是由于构成晶体的粒子在三维空间这是由于构成晶体的粒子在三维空间 里呈周期性的有序排列的结果。本质上里呈周期性的有序排列的结果。本质上, ,晶体的自范性晶体的自范性( (能自发呈现多面体外能自发呈现多面体外 形形) )是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。 解析解析: :原子在三维空间里呈有序排列原子在三维空间里呈有序排列(B(B项项) )、有自范性、有固定的熔点、有自范性、有固定的熔点(C(C项项) )、 物理性质上体现各向异性、物理性质上体现各向异

4、性、X X射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线(D(D项项) ) 等特征等特征, ,都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现。而是否互为同素异形体与都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现。而是否互为同素异形体与 是否为晶体这两者之间并无联系是否为晶体这两者之间并无联系, ,如无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体如无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体, , 却属于非晶体。却属于非晶体。 2.2.不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是( ( ) ) A.A.石墨和金刚石是同素异形体石墨和金刚石是同素异形体 B.B.石墨中的碳原子呈

5、周期性有序排列石墨中的碳原子呈周期性有序排列 C.C.石墨的熔点为石墨的熔点为3 625 3 625 D.D.在石墨的在石墨的X X射线衍射图谱上有明锐的谱线射线衍射图谱上有明锐的谱线 A A 解析解析: :胆矾晶体具有自范性胆矾晶体具有自范性, ,有自发呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。由有自发呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。由 于原溶液为饱和溶液于原溶液为饱和溶液, ,因此胆矾晶体与饱和硫酸铜溶液间存在着溶解结晶平衡因此胆矾晶体与饱和硫酸铜溶液间存在着溶解结晶平衡, , 整个过程中晶体和溶液的质量都不发生变化。整个过程中晶体和溶液的质量都不发生变化。 3.3.将一块缺角的胆矾晶体置于

6、饱和的硫酸铜溶液中将一块缺角的胆矾晶体置于饱和的硫酸铜溶液中, ,一段时间后一段时间后( (浓度不变浓度不变),), 发现缺角晶体变完整了。若溶剂不挥发发现缺角晶体变完整了。若溶剂不挥发, ,则这段时间内晶体和溶液质量的变则这段时间内晶体和溶液质量的变 化分别是化分别是( ( ) ) A.A.晶体的质量变小晶体的质量变小, ,溶液的质量变大溶液的质量变大 B.B.晶体的质量变大晶体的质量变大, ,溶液的质量变小溶液的质量变小 C.C.晶体和溶液的质量都不变晶体和溶液的质量都不变 D.D.无法确定无法确定 C C 知识点二常见晶体类型、结构和性质知识点二常见晶体类型、结构和性质 知识梳理知识梳理

7、 1.1.两种常见共价两种常见共价( (原子原子) )晶体结构分析晶体结构分析 (1)(1)金刚石晶体中金刚石晶体中, ,每个每个C C与另外与另外 个个C C形成共价键形成共价键,CC ,CC 键之间的夹键之间的夹 角是角是109.5109.5, ,最小的环是最小的环是 元环。含有元环。含有 1 mol C1 mol C的金刚石中的金刚石中, ,形成的形成的 共价键有共价键有 mol mol。 (2)SiO(2)SiO2 2晶体中晶体中, ,每个每个SiSi原子与原子与 个个O O原子成键原子成键, ,每个每个O O原子与原子与 个硅原子成个硅原子成 键键, ,最小的环是最小的环是 元环元环

8、, ,在在“硅氧硅氧”四面体中四面体中, ,处于中心的处于中心的 是是 . . 原子原子,1 mol SiO,1 mol SiO2 2中含有中含有 mol SiO mol SiO键。键。 (3)(3)共价共价( (原子原子) )晶体中相邻原子间以共价键结合形成空间立体网状结构晶体中相邻原子间以共价键结合形成空间立体网状结构, ,这是这是 共价共价( (原子原子) )晶体熔沸点较高、硬度较大的原因。晶体熔沸点较高、硬度较大的原因。 4 4 六六 2 2 2 2 十二十二SiSi 4 4 4 4 2.2.四种晶体类型的比较四种晶体类型的比较 晶体类型晶体类型 比较项目比较项目 分子晶体分子晶体 共

9、价共价( (原原 子子) )晶体晶体 金属晶体金属晶体离子晶体离子晶体 构成粒子构成粒子 . . 金属阳离子、金属阳离子、 自由电子自由电子 . . . 粒子间的粒子间的 相互作相互作 用力用力 ( ( 某些含氢键某些含氢键) ) . . . 硬度硬度较小较小很大很大 有的很大有的很大, ,有的有的 很小很小 较大较大 熔、沸点熔、沸点较低较低很高很高 有的很高有的很高, ,有的有的 很低很低 较高较高 分子分子原子原子 阴、阳阴、阳 离子离子 范德华力范德华力 共价键共价键金属键金属键离子键离子键 溶解性溶解性相似相溶相似相溶难溶于任何溶剂难溶于任何溶剂 常见溶常见溶 剂难溶剂难溶 大多易溶

10、于水等大多易溶于水等 极性溶剂极性溶剂 导电、导电、 传热性传热性 一般不导电一般不导电, ,溶溶 于水后有的导电于水后有的导电 一般不具有导电性一般不具有导电性 电和热电和热 的良的良 导体导体 晶体不导电晶体不导电, ,水水 溶液或熔融态溶液或熔融态 导电导电 物质类物质类 别及举例别及举例 大多数非金属单大多数非金属单 质、气态氢化质、气态氢化 物、酸、非金属物、酸、非金属 氧化物氧化物(SiO(SiO2 2除外除外 ) )、绝大多数有、绝大多数有 机物机物( (有机盐除有机盐除 外外) ) 部分非金属单质部分非金属单质( ( 如金刚石、硅、晶如金刚石、硅、晶 体硼体硼),),部分非金属

11、部分非金属 化合物化合物( (如如SiCSiC、 SiOSiO2 2) ) 金属单金属单 质与合质与合 金金( (如如NaNa 、AlAl、 FeFe、 青铜青铜) ) 金属氧化物金属氧化物( (如如 NaNa2 2O)O)、强碱、强碱( (如如 KOH)KOH)、绝大部分、绝大部分 盐盐( (如如NaCl)NaCl) 名师点拨名师点拨 (1)(1)判断晶体类型的方法判断晶体类型的方法 主要是根据各类晶体的特征性质判断主要是根据各类晶体的特征性质判断 如低熔、沸点的化合物晶体类型一般为分子晶体如低熔、沸点的化合物晶体类型一般为分子晶体; ;熔、沸点较高熔、沸点较高, ,且在水溶液中或熔融且在水

12、溶液中或熔融 状态下能导电的化合物晶体类型一般为离子晶体状态下能导电的化合物晶体类型一般为离子晶体; ;熔、沸点很高熔、沸点很高, ,不导电不导电, ,不溶于一般溶不溶于一般溶 剂的物质晶体类型一般为原子晶体剂的物质晶体类型一般为原子晶体; ;晶体能导电、传热、具有延展性的为金属晶体。晶体能导电、传热、具有延展性的为金属晶体。 根据物质的分类判断根据物质的分类判断 金属氧化物金属氧化物( (如如K K2 2O O、NaNa2 2O O2 2等等) )、强碱、强碱( (如如NaOHNaOH、KOHKOH等等) )和绝大多数的盐类是离子晶体和绝大多数的盐类是离子晶体; ;大大 多数非金属单质多数非

13、金属单质( (除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外) )、气态氢化物、非金属氧化物、气态氢化物、非金属氧化物 ( (除除SiOSiO2 2外外) )、酸、绝大多数有机物、酸、绝大多数有机物( (除有机盐外除有机盐外) )是分子晶体。常见的原子晶体中单质是分子晶体。常见的原子晶体中单质 有金刚石、晶体硅、晶体硼等有金刚石、晶体硅、晶体硼等; ;常见的原子晶体中化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属常见的原子晶体中化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属 单质单质( (注注: :汞在常温下为液体汞在常温下为液体) )与合金是金属晶体。与合金是金属晶体。 (2)(2)比较物质的熔、沸点

14、高低的方法比较物质的熔、沸点高低的方法 首先看物质的状态首先看物质的状态, ,一般情况下一般情况下: :固体固体 液体液体 气体气体; ;二是看物质所属类型二是看物质所属类型, ,一一 般是般是: :原子晶体原子晶体 离子晶体离子晶体 分子晶体。分子晶体。 同类晶体熔、沸点比较思路同类晶体熔、沸点比较思路: :原子晶体原子晶体共价键键能共价键键能键长键长原子半径原子半径; ;分分 子晶体子晶体分子间作用力分子间作用力相对分子质量相对分子质量; ;离子晶体离子晶体离子键强弱离子键强弱离子所带电离子所带电 荷数、离子半径。荷数、离子半径。 对点集训对点集训 1.(1)1.(1)(2015(2015

15、全国全国卷节选卷节选) )COCO能与金属能与金属FeFe形成形成Fe(CO)Fe(CO)5 5, ,该化合物的熔点为该化合物的熔点为253 K,253 K, 沸点为沸点为376 K,376 K,其固体属于其固体属于晶体。晶体。 (2)(2)(2015(2015全国全国卷节选卷节选) )O O和和NaNa的氢化物所属的晶体类型分别为的氢化物所属的晶体类型分别为 . . 和和。 答案答案: :(1)(1)分子分子(2)(2)分子晶体分子晶体 答案答案: :(3)abd(3)abd 2.(1)2.(1)用用“”或或“”填空填空: : 第一电第一电 离能离能 离子半径离子半径熔点熔点酸性酸性 SiS

16、iS S O O2- 2- NaNa+ + NaClNaClSiSi H H2 2SOSO4 4HClOHClO4 4 解析解析: :(1)(1)同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势, ,但但s s、p p、d d等轨道等轨道 处于全空、半满、全满的稳定状态时处于全空、半满、全满的稳定状态时, ,则出现反常现象。则出现反常现象。SiSi、S S元素基态原子的价电元素基态原子的价电 子排布式分别为子排布式分别为3s3s2 23p3p2 2、3s3s2 23p3p4 4, ,其中其中3p3p轨道均处于不稳定状态轨道均处于不稳定状态, ,因

17、此因此SiSi的第一电离的第一电离 能小于能小于S S。O O2- 2-与 与NaNa+ +的核外电子排布相同的核外电子排布相同, ,其电子排布式均为其电子排布式均为1s1s2 22s2s2 22p2p6 6, ,离子核外电子离子核外电子 排布相同时排布相同时, ,原子序数越大原子序数越大, ,离子半径越小离子半径越小, ,因此因此O O2- 2-的离子半径大于 的离子半径大于NaNa+ +。NaClNaCl为离子为离子 晶体晶体,Si,Si为原子晶体为原子晶体, ,因此因此SiSi的熔点高于的熔点高于NaClNaCl。一般来说。一般来说, ,元素的非金属性越强元素的非金属性越强, ,该元该元 素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Cl,Cl元素的非金属性强于元素的非金属性强于S S元素元素, ,则则HClOHClO4 4的的 酸性强于酸性强于H H2 2SOSO4 4。 答案答案: :(1)(1) (2)两者均为离子化合物两者均为离子化合物, ,且阴、阳离子的电荷数均为且阴、阳离子的电荷数均为1,1,但后者的离子