高二化学晶体结构与性质PPT课件

1、知识网络知识网络固体固体非晶体非晶体晶体晶体1、晶体的定义、晶体的定义2、晶体的性质、晶体的性质3、晶体的分类、晶体的分类4、得到晶体的、得到晶体的 途径途径分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体离子晶体离子晶体本质本质差异差异有无自范性有无自范性第1页/共30页(1)(1)晶体自范性的本质晶体自范性的本质: :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. .(2)(2)晶体自范性的条件之一晶体自范性的条件之一: :生长速率适当生长速率适当. .自范性自范性微观结构微观结构晶体晶体有有( (能能自发自发呈现多面体外呈现

2、多面体外形形) )粒子在三维空间里粒子在三维空间里呈周期性有序排列呈周期性有序排列非晶体非晶体没有没有( (不能自发呈现多面不能自发呈现多面体外形体外形) )粒子排列相对无序粒子排列相对无序一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体1.1.晶体与非晶体的区别晶体与非晶体的区别第2页/共30页2.2.晶体形成的途径晶体形成的途径 熔融态物质凝固熔融态物质凝固. . 气态物质冷却不经液态直接凝固气态物质冷却不经液态直接凝固( (凝华凝华).). 溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出. .3.3.晶体的特性晶体的特性 有规则的几何外形有规则的几何外形 有固定的熔沸点（合金除外）有固定的熔沸点（合金除外） 物理性质

3、物理性质( (强度、导热性、光学性质等）各强度、导热性、光学性质等）各向异性向异性第3页/共30页二二. .晶胞晶胞 1.1.定义定义: :晶体中重复出现的最基本的结构单元晶体中重复出现的最基本的结构单元三种典型立方晶体结构三种典型立方晶体结构第4页/共30页立方晶胞立方晶胞体心：体心：1面心：面心： 1/2棱边：棱边：1/4顶点：顶点：1/8晶胞对质点的占有率晶胞对质点的占有率第5页/共30页1 1、如图所示，晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组、如图所示，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，其中含有成的正二十面体的原子晶体，其中含有2020个等边三角形个等边三角形和一

4、定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，观察和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，观察图形回答图形回答：这个基本单元由这个基本单元由 个硼原子个硼原子组成，键角是组成，键角是 ，共含有，共含有 个个B BB B键。键。1260o30练习练习第6页/共30页2 2、最近发现一种有钛原子和、最近发现一种有钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，碳原子构成的气态团簇分子，结构如图所示，顶角和面心的结构如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学心的原子是碳原子，它的化学式为式为_ Ti14C13练习练习第7页/共30页三三. .四种晶体的比较四种晶

5、体的比较晶体类型晶体类型 离子晶体离子晶体 原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体 金属晶体金属晶体 晶体粒子晶体粒子阴、阳离子阴、阳离子 原子原子 分子分子 金属阳离子、自金属阳离子、自由电子由电子 粒子间作粒子间作用力用力 离子键离子键共价键共价键 分子间作分子间作用力用力金属键金属键熔沸点熔沸点 硬度硬度 较高较高 较硬较硬 很高很高 很硬很硬 较低较低 一般较软一般较软 一般较高，少部一般较高，少部分低分低 , ,一般较硬，一般较硬，少部分软少部分软 溶解性溶解性 易溶于水，难易溶于水，难溶于有机溶剂溶于有机溶剂难溶解难溶解相似相溶相似相溶难溶难溶导电情况导电情况 固体不导电，固体不导电，

6、熔化或溶于水熔化或溶于水后导电后导电 不导电不导电（除硅）（除硅） 一般不导一般不导电电 良导体良导体 第8页/共30页离子晶体离子晶体 原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体 1.1.金属氧化金属氧化物（物（K K2 2O O、NaNa2 2O O2 2） 2.2.强碱强碱（NaOHNaOH、KOHKOH、 Ba(OH )Ba(OH )2 23.3.绝大多数绝大多数的盐类的盐类 1.1.金刚石、金刚石、石墨、晶体石墨、晶体硅、晶体硼硅、晶体硼 2. 2. SiCSiC 、 SiOSiO2 2晶体晶体、 BNBN晶体晶体1.1.大多数非金属单质大多数非金属单质: : X X2 2,O,O2 2,H

7、,H2 2, S, S8 8,P,P4 4, C, C6060 （除（除金刚石、石墨、晶体硅、晶金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外）体硼外） 2.2.气态氢化物气态氢化物: :H H2 2O,NHO,NH3 3,CH,CH4 4,HX,HX3.3.非金属氧化物非金属氧化物: CO: CO2 2, SO, SO2 2, , NONO2 2（除（除SiOSiO2 2外）外） 3.3.酸酸:H:H2 2SOSO4 4,HNO,HNO3 34.4.大多数有机物大多数有机物: :乙醇，蔗乙醇，蔗糖（除有机盐）糖（除有机盐） 第9页/共30页电荷数越大，半径越小分子的极性越大第10页/共30页3、将下列各组物

8、质按熔沸点由高到低的顺序排列：、将下列各组物质按熔沸点由高到低的顺序排列：1、CaCl2、H2O 、KCl 、晶体硅、晶体硅 2、SiC 、晶体硅、晶体硅 、金刚石、金刚石3、CH4 、CCl4 、CBr4、CF44、CaCl2 、NH4Cl 、KCl 、NaCl5、Na 、Al 、Ar 、Hg 6、NH3 、Hg 、Br2 、金刚石、金刚石7、 H2O 、I2 、H2S练习练习1、 晶体硅 CaCl2 KCl H2O2、 金刚石 SiC 晶体硅3、 CBr4 CCl4 CF4 CH44、 CaCl2 NaCl KCl NH4Cl 5、 Al Na Hg Ar 6、 金刚石 Hg Br2 NH

9、3 7、 I2 H2O H2S 第11页/共30页四、分子晶体四、分子晶体第12页/共30页PPPP练习练习第13页/共30页五、原子晶体五、原子晶体第14页/共30页5、甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒，它们、甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒，它们的电子总数相等。已知：甲、乙、丙为双原子分子或的电子总数相等。已知：甲、乙、丙为双原子分子或负二价双原子离子，丁为原子。负二价双原子离子，丁为原子。（1）丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种）丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，反应的化学方程式为：可燃性气体，反应的化学方程式为： 。（2）乙在高温时是一种还原剂，

10、请用化学反应方程式）乙在高温时是一种还原剂，请用化学反应方程式表示它在工业上的一种重要的用途表示它在工业上的一种重要的用途： 。（3）在一定条件下，甲与）在一定条件下，甲与O2反应的化学方程式反应的化学方程式是是： 。（4）丁的元素符号是）丁的元素符号是 ，它的原子结构示意图，它的原子结构示意图为为 。（5）丁的氧化物的晶体结构与）丁的氧化物的晶体结构与 的晶体结构相似的晶体结构相似第15页/共30页六、金属晶体六、金属晶体原子原子在在二维二维平面上的平面上的两种放置方式两种放置方式非密置层和密置层非密置层和密置层非密置层配位数为配位数为密置层配位数为配位数为第16页/共30页三维堆积三维堆积

11、四种方式四种方式金属晶体的原子堆积模型金属晶体的原子堆积模型简简单单立立方方堆堆积积钾型（体钾型（体心立方）心立方）由由非非密密置置层层一一层层一一层层堆堆积积而而成成第17页/共30页镁型镁型铜型铜型金属晶体的两种最密堆积方式金属晶体的两种最密堆积方式金属晶体的原子堆积模型金属晶体的原子堆积模型第18页/共30页金属晶体的四种堆积模型对比金属晶体的四种堆积模型对比堆积模型堆积模型典型代表典型代表空间利用率空间利用率配位数配位数晶胞晶胞简单立方简单立方PoPo52%52%6 6钾型钾型( bcp )( bcp )K K、NaNa、FeFe68%68%8 8镁型镁型(hcp)(hcp)MgMg、

12、ZnZn、TiTi74%74%1212铜型铜型(ccp)(ccp)Cu, Ag, AuCu, Ag, Au74%74%1212第19页/共30页七七. .离子晶体离子晶体NaCl和CsCl的晶胞第20页/共30页NaClNaCl晶体晶体每个每个NaNa+ +同时吸引同时吸引6 6个个ClCl- -，每个每个ClCl- -同时吸引同时吸引6 6个个NaNa+ +每个每个ClCl（Na+Na+）同时吸引）同时吸引1212个个ClCl（NaNa+ +）第21页/共30页第22页/共30页(1)(1)几何因素几何因素-正负离子的半径比正负离子的半径比(r(r+ +/r/r- - ) )(2)(2)电荷

13、因素电荷因素-正负离子的电荷比正负离子的电荷比(3)(3)键性因素键性因素-离子键的纯粹程度离子键的纯粹程度r+/r-r+/r-0.2250.2250.4140.414 0.4140.4140.7320.732 0.7320.7321.001.00配位数配位数1.1.离子晶体中离子的配位数的决定离子晶体中离子的配位数的决定因素因素第23页/共30页2.2.晶格能晶格能 1.1.晶格能晶格能: :在标准状况下在标准状况下, ,气态正离子和气态负离子形成气态正离子和气态负离子形成1mol1mol离子晶体所释放的能量离子晶体所释放的能量. . 2.2.影响影响晶格能的因素晶格能的因素: : (1)(

14、1)与正负离子电荷成正比与正负离子电荷成正比 (2)(2)与核间距成反比与核间距成反比( (与半径成反比与半径成反比) ) 3.3.晶格能与离子晶体的物理性质晶格能与离子晶体的物理性质: : 晶格能越大晶格能越大, ,离子晶体越稳定离子晶体越稳定, ,熔沸点越高、硬熔沸点越高、硬度越大度越大. .第24页/共30页第25页/共30页八、混合型晶体八、混合型晶体第26页/共30页达标潜能练习达标潜能练习1、下列不存在化学键的晶体是：、下列不存在化学键的晶体是：A.硝酸钾硝酸钾 B.干冰干冰 C.石墨石墨 D.固体氩固体氩2、常温常压下的分子晶体是：、常温常压下的分子晶体是：A.碘碘 B.水水 C. 硫酸铵硫酸铵 D.干冰干冰3、同组物质中化学键类型相同、晶体类型也相、同组物质中化学键类型相同、晶体类型也相同的是：同的是：A、I2 Ar N2 Si B、金刚石、金刚石 O2 F2C、Ba(OH)2 K2O CaCl2 D、HCHO CO2 C2H5OH第27页/共30页4 4、下列有关共价化合物的说：具有较低的熔沸点不是电解质固态时是分子晶体都由分子构成液态时不导电，其中一定正确的说法是：A.A. B. B. C. C. D. D.全部正确5 5、关于晶体的下列说法正确的是： A A、在晶体中只要有阴离子