高中化学选修三第三章晶体结构复习

高中化学选修三第三章晶体结构复习原因:分子间作用力很弱2、物理特性构成分子晶体得粒子就是分子,粒子间得相互作用就是范德华力力或氢键①较低得熔沸点(部分易升华)②较小得硬度③固态或熔融状态下都不导电④分子晶体得溶解性与溶质与溶剂得分子得极性相关——相似相溶①、所有非金属氢化物:H2O,H2S,NH3,CH4②、部分非金属单质:X2,O2,H2,S8,P4,C60

,稀有气体③、部分非金属氧化物:CO2,SO2,NO2,P4O6,P4O10④、几乎所有得酸:H2SO4,HNO3,H3PO4⑤、绝大多数有机物得晶体:乙醇,冰醋酸,蔗糖3、典型得分子晶体分子得密堆积

—只有范德华力,无分子间氢键(与CO2分子距离最近得CO2分子共有12个)干冰得晶体结构图碘得晶体结构图每个碘分子周围有

个碘分子12冰中１个水分子周围有４个水分子冰得结构分子得非密堆积

—存在分子间氢键科学视野天然气水合物——一种潜在得能源最近发现一种由钛原子与碳原子构成得气态团簇分子,如下图所示,顶角与面心得原子就是钛原子,棱得中心与体心得原子就是碳原子,它得化学式就是

。解析:由于本题团簇分子指得就是一个分子得具体结构,并不就是晶体中得最小得一个重复单位,不能采用均摊法分析,所以只需数出该结构内两种原子得数目就可以了。答案为:Ti14C13二、原子晶体1、概念:相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构得晶体。构成粒子:原子构成粒子之间得作用:共价键熔化时需克服得作用:共价键原子晶体中,成键元素原子半径越小,共价键键能越大,熔点越高。大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静2、物理特性①、熔点与沸点很高②、硬度很大③、一般不导电,但晶体硅、锗就是半导体④、且难溶于一些常见得溶剂原因:在原子晶体中,由于原子间以较强得共价键相结合,而且形成空间立体网状结构3、常见得原子晶体某些非金属单质:金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)、晶体锗(Ge)、灰锡(Sn)等某些非金属化合物:碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体某些氧化物:二氧化硅(SiO2)晶体、Al2O3(1)在金刚石晶体中,C采取什么杂化方式？每个C与多少个C成键？形成怎样得空间结构？每个碳原子周围紧邻得碳原子有多少个？最小碳环由多少个碳原子组成？它们就是否在同一平面内？(2)在金刚石晶体中,C原子个数与C—C键数之比为多少？(3)12克金刚石中C—C键数为多少NA？(4)每个碳原子被多少个六元环所共用？每个六元环平均含有多少个碳原子？(5)每个C—C键被多少个六元环所共用？每个六元环平均拥有得单键数就是多少？(6)每个金刚石晶胞中含有多少个碳原子？典型得原子晶体—金刚石121/216·8(1)在SiO2晶体中在SiO2晶体中每个硅原子与几个氧原子成键？每个氧原子与几个硅原子成键？(2)在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比就是多少？(3)在二氧化硅得晶体结构中,最小得环由几个原子构成?每个硅原子被几个环共用？每个氧原子被几个环共用？(4)1molSiO2中含有几molSi－O键？典型得原子晶体—二氧化硅石墨及其结构(混合型晶体)空间层状结构空间结构俯视图(1)石墨中C原子以sp2杂化;(2)石墨晶体中最小环为六元环,平均含有2个碳原子,3个C-C键,碳原子数目与碳碳化学键数目之比为2:3;(3)石墨分层,层内为共价键,层间为范德华力,硬度小,可导电;(4)石墨中r(C-C)比金刚石中r(C-C)短,故石墨更稳定。1、定义:由阳离子与阴离子通过离子键结合而成得晶体。2、成键粒子:阴、阳离子。3、相互作用力:离子键。三、离子晶体5、常见得离子晶体:强碱,活泼金属氧化物,大部分得盐类。化合物所含离子所带电荷(主要因素)越多、离子半径越小,晶格能就越大,其熔沸点就越高,硬度就越大。如:NaCl>KCl;CaO>BaO4、熔化所需克服作用力:离子键。晶格能:气态离子形成1摩离子晶体时释放得能量,通常取正值。或指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子与气态阳离子所吸收得能量。(2)硬度

,难压缩。(1)熔沸点

,

难挥发。较高较大(3)水溶性(4)导电性一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂(如苯、汽油、CCl4等)。固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。6、离子晶体得物理性质在NaCl晶体中:每个Na+周围最近且等距离得Cl-有

个,且构成________

每个Cl-周围最近且等距离得Na+有

个;且构成________在每个Na+周围最近且等距离得Na+有

个,在每个Cl-周围最近且等距离得Cl-有

个;

Na+与Cl-得配位数分别为

、

。一个NaCl晶胞中含

个Na+与

个Cl-。NaCl晶体中无

NaCl分子,化学式NaCl表示

。6612126644Na+与Cl-得最简个数比比较并区分配合物以及金属晶体中得配位数正八面体正八面体典型得离子晶体

—NaCl晶体每个Cs+周围最近且等距离得Cl-有

个,每个Cl-周围最近且等距离得Cs+有

个;在每个Cs+周围最近且等距离得Cs+有

个,在每个Cl-周围最近且等距离得Cl-有

个;一个CsCl晶胞中含

个Cs+与

个Cl-。Cs+与Cl-得配位数分别为

、

。88661188典型得离子晶体

—CsCl晶体①Ca2+得配位数:②F-得配位数:③一个CaF2晶胞中含:个Ca2+与

个F-8448典型得离子晶体

—

CaF2晶体8个F-构成立方体4个Ca2+构成正四面体2、阳离子得配位数:阴离子得配位数:1、一个ZnS晶胞中含:个阳离子与

个阴离子4444典型得离子晶体

—

ZnS晶体决定离子晶体结构得因素几何因素晶体中正负离子得半径比电荷因素晶体中正负离子得电荷比键性因素离子键得纯粹程度岩浆晶出规则:一般先出晶格能大得1、“电子气理论”(自由电子理论)金属原子脱落来得价电子形成遍布整个晶体得“电子气”,被所有原子所共用,从而把所有得原子维系在一起。三、金属晶体2、金属键:金属离子与自由电子之间得强烈得相互作用叫做金属键(电子气理论)本质:静电作用强弱判断:阳离子所带电荷越多(即原子得价电子越多),半径越小,金属键强。存在:金属单质与合金中组成粒子:金属阳离子与自由电子3、金属晶体:通过金属键结合形成得单质晶体。微粒间作用力:金属键熔化所需克服作用力:金属键【讨论1】金属为什么易导电？

在金属晶体中,存在着许多自由电子,这些自由电子得运动就是没有一定方向得,但在外加电场得条件下自由电子会发生定向运动,因而形成电流,所以金属容易导电。【讨论2】金属为什么易导热？金属容易导热,就是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高得部分传导到温度低得部分,从而使整块金属达到相同得温度。【讨论3】金属为什么具有较好得延展性？

金属晶体中由于金属离子与自由电子间得相互作用没有方向性,各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下,发生形变也不易断裂。【讨论4】金属为什么具有金属光泽与颜色？

由于自由电子可吸收所有频率得光,然后很快释放出各种频率得光,因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属(如铜、金、铯、铅等)由于较易吸收某些频率得光而呈现较为特殊得颜色。当金属成粉末状时,金属晶体得晶面取向杂乱、晶格排列不规则,吸收可见光后辐射不出去,所以成黑色。平面上金属原子紧密排列得两种方式非密置层放置密置层放置配位数为4配位数为61122334456简单立方晶胞(1)简单立方堆积——Po4、金属晶体得原子堆积模型①配位数:12341234566同层4,上下层各1

简单立方晶胞平均占有得原子数目:81×8=1

金属原子半径r与正方体边长a得关系:aaaaa=2r体心立方晶胞(2)体心立方堆积——碱金属与铁

配位数:812345678上下层各4

体心立方晶胞平均占有得原子数目:81×8=2+1

金属原子半径r与正方体边长a得关系:aaaa2ab=4rb=3aa=4r3b2a(3)ABAB…堆积方式——六方最密堆积(Mg、Zn、Ti)12345678910111212①配位数:123456同层6,上下层各3六方最密堆积晶胞平均占有得原子数目:晶胞！不就是晶胞81×8=2+1六方最密堆积晶