《晶体结构与性质复习(第一课时)》课件

《晶体结构与性质复习（第一课时）》内容本章的内容结构1四种典型晶体比较2晶体类型的判断3高中化学思考1大家想一想，本章的内容结构是什么？高中化学内容结构晶体结构与性质晶体配合物超分子晶体的特征晶胞晶体结构的测定四类典型晶体过渡和混合型晶体晶胞配位键配位化合物超分子的特征自范性分子晶体金属晶体离子晶体共价晶体高中化学高中化学内容结构晶体结构与性质晶体配合物超分子晶体的特征晶胞晶体结构的测定四类典型晶体过渡和混合型晶体晶胞配位键配位化合物超分子的特征自范性分子晶体金属晶体离子晶体共价晶体高中化学内容结构晶体结构与性质晶体配合物超分子晶体的特征晶胞晶体结构的测定四类典型晶体过渡和混合型晶体晶胞配位键配位化合物超分子的特征自范性分子晶体金属晶体离子晶体共价晶体思考2从哪些方面对四种典型晶体进行比较？高中化学四类典型晶体分子晶体共价晶体离子晶体金属晶体概念晶体粒子粒子间相互作用物理性质典型实例高中化学概念分子间以分子作用力结合而成的晶体晶体粒子分子粒子间相互作用分子内共价键分子间分子间作用力氢键物理性质熔点低、硬度小典型实例干冰晶体与每个CO2等距且紧邻的CO2有12个冰每个H2O与相邻的4个H2O以氢键相连，含1molH2O的冰中最多形成2mol“氢键”分子晶体高中化学高中化学概念分子间以分子作用力结合而成的晶体晶体粒子分子粒子间相互作用分子内共价键分子间分子间作用力氢键物理性质熔点低、硬度小典型实例干冰晶体与每个CO2等距且紧邻的CO2有12个冰每个H2O与相邻的4个H2O以氢键相连，含1molH2O的冰中最多形成2mol“氢键”分子晶体高中化学概念分子间以分子作用力结合而成的晶体晶体粒子分子粒子间相互作用分子内共价键分子间分子间作用力氢键物理性质熔点低、硬度小典型实例干冰晶体与每个CO2等距且紧邻的CO2有12个冰每个H2O与相邻的4个H2O以氢键相连，含1molH2O的冰中最多形成2mol“氢键”分子晶体C02晶胞高中化学高中化学C02晶胞高中化学C02晶胞概念分子间以分子作用力结合而成的晶体晶体粒子分子粒子间相互作用分子内共价键分子间分子间作用力氢键物理性质熔点低、硬度小典型实例干冰晶体与每个CO2等距且紧邻的CO2有12个冰每个H2O与相邻的4个H2O以氢键相连，含1molH2O的冰中最多形成2mol“氢键”分子晶体高中化学冰晶体结构高中化学高中化学冰晶体结构高中化学冰晶体结构概念原子间以共价键结合而成的晶体晶体粒子原子粒子间相互作用共价键物理性质熔点高、硬度大典型实例金刚石每个C与周围紧邻的4个C结合；晶体中最小C环由6个C构成SiO2α-SiO2有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升长链；没有封闭的环状结构；有手性共价晶体高中化学概念原子间以共价键结合而成的晶体晶体粒子原子粒子间相互作用共价键物理性质熔点高、硬度大典型实例金刚石每个C与周围紧邻的4个C结合；晶体中最小C环由6个C构成SiO2α-SiO2有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升长链；没有封闭的环状结构；有手性共价晶体高中化学金刚石结构高中化学金刚石结构高中化学概念原子间以共价键结合而成的晶体晶体粒子原子粒子间相互作用共价键物理性质熔点高、硬度大典型实例金刚石每个C与周围紧邻的4个C结合；晶体中最小C环由6个C构成SiO2α-SiO2有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升长链；没有封闭的环状结构；有手性共价晶体高中化学α-SiO2结构高中化学概念离子间以离子键结合而成的晶体晶体粒子阴、阳离子粒子间相互作用离子键物理性质熔点、硬度差异较大典型实例氯化钠晶体每个晶胞中有4个Na+和4个Cl-；每个Na+(Cl-)周围与它最近且等距Cl-(Na+)6个；每个Na+(Cl-)周围与它最近且等距Na+(Cl-)12个氯化铯晶体每个晶胞中有1个Cs+和1个Cl-；每个Cs+(Cl-)周围与它最近且等距Cl-(Cs+)8个；每个Cs+(Cl-)周围与它最近且等距Cs+(Cl-)6个离子晶体高中化学概念离子间以离子键结合而成的晶体晶体粒子阴、阳离子粒子间相互作用离子键物理性质熔点、硬度差异较大典型实例氯化钠晶体每个晶胞中有4个Na+和4个Cl-；每个Na+(Cl-)周围与它最近且等距Cl-(Na+)6个；每个Na+(Cl-)周围与它最近且等距Na+(Cl-)12个氯化铯晶体每个晶胞中有1个Cs+和1个Cl-；每个Cs+(Cl-)周围与它最近且等距Cl-(Cs+)8个；每个Cs+(Cl-)周围与它最近且等距Cs+(Cl-)6个离子晶体高中化学概念离子间以离子键结合而成的晶体晶体粒子阴、阳离子粒子间相互作用离子键物理性质熔点、硬度差异较大典型实例氯化钠晶体每个晶胞中有4个Na+和4个Cl-；每个Na+(Cl-)周围与它最近且等距Cl-(Na+)6个；每个Na+(Cl-)周围与它最近且等距Na+(Cl-)12个氯化铯晶体每个晶胞中有1个Cs+和1个Cl-；每个Cs+(Cl-)周围与它最近且等距Cl-(Cs+)8个；每个Cs+(Cl-)周围与它最近且等距Cs+(Cl-)6个离子晶体高中化学NaCl晶体结构高中化学高中化学NaCl晶体结构高中化学NaCl晶体结构高中化学NaCl晶体结构概念离子间以离子键结合而成的晶体晶体粒子阴、阳离子粒子间相互作用离子键物理性质熔点、硬度差异较大典型实例氯化钠晶体每个晶胞中有4个Na+和4个Cl-；每个Na+(Cl-)周围与它最近且等距Cl-(Na+)6个；每个Na+(Cl-)周围与它最近且等距Na+(Cl-)12个氯化铯晶体每个晶胞中有1个Cs+和1个Cl-；每个Cs+(Cl-)周围与它最近且等距Cl-(Cs+)8个；每个Cs+(Cl-)周围与它最近且等距Cs+(Cl-)6个离子晶体高中化学CsCl晶体结构高中化学高中化学CsCl晶体结构高中化学CsCl晶体结构概念原子以金属键结合而成的晶体晶体粒子金属阳离子和自由电子粒子间相互作用金属键物理性质熔点差别较大(汞常温下为液态，钨熔点为3410℃)；硬度差别较大；电的良导体典型实例金属单质和合金金属晶体高中化学高中化学概念原子以金属键结合而成的晶体晶体粒子金属阳离子和自由电子粒子间相互作用金属键物理性质熔点差别较大(汞常温下为液态，钨熔点为3410℃)；硬度差别较大；电的良导体典型实例金属单质和合金金属晶体高中化学概念原子以金属键结合而成的晶体晶体粒子金属阳离子和自由电子粒子间相互作用金属键物理性质熔点差别较大(汞常温下为液态，钨熔点为3410℃)；硬度差别较大；电的良导体典型实例金属单质和合金金属晶体实例分析例1．如图所示是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是A．(1)和(3)

B．(2)和(3)C．(1)和(4)D．只有(4)高中化学高中化学实例分析例1．如图所示是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是A．(1)和(3)

B．(2)和(3)C．(1)和(4)D．只有(4)高中化学实例分析例1．如图所示是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是A．(1)和(3)

B．(2)和(3)C．(1)和(4)D．只有(4)实例分析例1．如图所示是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是CA．(1)和(3)

B．(2)和(3)C．(1)和(4)D．只有(4)高中化学实例分析例2．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是A．该晶体属于离子晶体B．该晶体的化学式为Ba2O2C．该晶体晶胞结构与NaCl相似D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个高中化学高中化学实例分析例2．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是A．该晶体属于离子晶体B．该晶体的化学式为Ba2O2C．该晶体晶胞结构与NaCl相似D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个高中化学实例分析例2．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是A．该晶体属于离子晶体B．该晶体的化学式为Ba2O2C．该晶体晶胞结构与NaCl相似D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个实例分析例2．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是 B A．该晶体属于离子晶体B．该晶体的化学式为Ba2O2C．该晶体晶胞结构与NaCl相似D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个高中化学晶体类型的判断判断下列晶体的晶体类型？Na2O、Cu、SO2、Si、NaOH、HCl、Na、SiC高中化学晶体类型的判断粒子种类粒子间作用力晶体性质晶体类型分子晶体共价晶体离子晶体金属晶体晶体组成高中化学晶体类型的判断粒子种类粒子间作用力晶体性质晶体类型分子晶体共价晶体离子晶体金属晶体晶体组成高中化学晶体类型的判断粒子种类粒子间作用力晶体性质晶体类型分子晶体共价晶体离子晶体金属晶体晶体组成高中化学晶体类型的判断离子晶体：一定含离子键含金属阳离子或NH4+

共价晶体：金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅、晶体硼等金属晶体：金属和合金高中化学分子晶体：除上述晶体外的绝大部分晶体类型的判断离子晶体：一定含离子键含金属阳离子或NH4+

共价晶体：金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅、晶体硼等金属晶体：金属和合金高中化学分子晶体：除上述晶体外的绝大部分晶体类型的判断离子晶体：一定含离子键含金属阳离子或NH4+

共价晶体：金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅、晶体硼等金属晶体：金属和合金高中化学分子晶体：除上述晶体外的绝大部分高中化学晶体类型的判断判断下列晶体的类型？Na2O、Cu、SO2、Si、NaOH、HCl、Na、SiC晶体类型的判断判断下列晶体的类型？Na2O、Cu、SO2、Si、NaOH、HCl、Na、SiC离子晶体Na2ONaOH共价晶体Si

SiC金属晶体CuNa分子晶体SO2HCl高中化学专题一晶体的熔、沸点比较典例1(高考题改编)完成下列空白:(1)苯胺()的晶体类型是

。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是

。

(2)一些氧化物的熔点如表所示:解释表中氧化物之间熔点差异的原因:

。Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素,这三种元素+2价氧化物的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺序为

。

氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/℃1570280023.8-75.5(3)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是

。

(4)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:

。

锗卤化物GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃-49.526146沸点/℃83.1186约400(5)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子层结构;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:单质A有两种同素异形体,其中沸点较高的是

(填分子式),原因是

;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为

和

。

答案

(1)分子晶体苯胺分子之间存在氢键(2)Li2O、MgO为离子晶体,P4O6、SO2为分子晶体。离子键强弱:MgO>Li2O;分子间作用力强弱:P4O6>NiO>CoO>FeO(3)GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体(4)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高,原因是锗的卤化物分子结构相似,随相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增强(5)O3

O3相对分子质量较大且分子具有弱极性,分子间范德华力大分子晶体离子晶体解析

(1)苯胺为有机化合物,结合题给信息中苯胺的熔、沸点可知,苯胺为分子晶体。苯胺分子中有—NH2,分子间可形成氢键,而甲苯分子间不能形成氢键,分子间氢键可使分子晶体的熔、沸点较高。(2)氧化锂、氧化镁是离子晶体,六氧化四磷和二氧化硫是分子晶体,离子键比分子间作用力强。因为Fe、Co、Ni的+2价氧化物是离子化合物,Fe2+、Co2+、Ni2+的半径依次减小,形成的离子键依次增强,熔点依次升高,故熔点顺序是NiO>CoO>FeO。方法点拨晶体熔、沸点高低的判断方法四种晶体熔、沸点的高低,取决于组成晶体的粒子间作用力的大小,粒子间作用力越大,晶体的熔、沸点就越高;粒子间的作用力越小,其熔、沸点就越低,具体有以下规律:一般来说,不同晶体类型的物质的熔、沸点存在如下关系:共价晶体>离子晶体>分子晶体。同类型晶体熔、沸点的比较如下:(1)分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小,而分子间作用力与其相对分子质量的大小及分子的极性有关。①组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔、沸点就越高。②组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近),分子的极性越大,其熔、沸点就越高。③同分异构体的比较。一般是支链越多,熔、沸点越低。结构越对称,沸点越低。例如,沸点:邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。④氢键的影响。若分子间可以形成氢键,则分子间作用力比结构相似的同类物质大,熔、沸点较高。例如,沸点:HF>HI>HBr>HCl。(2)共价晶体熔、沸点的高低取决于共价键的强弱,键能越大,键长越小,共价键越强,熔、沸点就越高。例如,熔、沸点:金刚石>金刚砂(SiC)>晶体硅。(3)离子晶体一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。(4)金属晶体①熔、沸点的高低取决于金属键的强弱,离子半径越小,阳离子所带的电荷越多,金属键越强,其熔、沸点就越高。例如,熔点:Al>Mg>Na。②金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。对点训练

1-1下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是(

)A.食盐和蔗糖熔化 B.钠和硫熔化C.碘和干冰升华 D.二氧化硅和氧化钠熔化答案

C解析

根据构成晶体的粒子种类(离子、原子、分子等),以及粒子之间相互作用的强弱不同来判断。A项中食盐为离子晶体,蔗糖为分子晶体;B项中钠为金属晶体,硫为分子晶体;D项中SiO2为共价晶体,Na2O为离子晶体,以上三组物质均不属于同类晶体,其粒子间相互作用也就不属于同种类型。选项C,碘和干冰均属于分子晶体,二者升华都是克服范德华力,属于同种类型。对点训练

1-2四种物质的某些性质如下表所示:物质熔点/℃沸点/℃其他性质单质硫120.5271.5—单质硼23002550硬度大氯化铝190182.7177.8℃升华苛性钾3001320晶体不导电,熔融态导电晶体类型:单质硫是

晶体;单质硼是

晶体;氯化铝是

晶体;苛性钾是

晶体。

答案

分子共价分子离子解析

单质硫为非金属单质,由于其熔、沸点都较低,则晶体为分子晶体;单质硼为非金属单质,其熔、沸点都很高,则晶体为共价晶体;氯化铝为化合物,其熔、沸点都较低,并能在较低温度下升华,则晶体为分子晶体;苛性钾为化合物,其熔、沸点较高,晶体不导电,熔融态导电,则晶体为离子晶体。专题二晶胞结构的分析与计算典例2(高考题改编)完成下列空白:(1)氧与钠所形成的一种离子化合物Na2O晶体的晶胞如图所示,则图中黑球代表的离子是

(填离子符号)。

(2)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为

。

②若合金的密度为dg·cm-3,晶胞参数a=

nm。

(3)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为

,Ga与As以

键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-1和MAsg·mol-1,原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为

。

(4)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为

。则D原子的坐标参数为

。

②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm,其密度为

g·cm-3(列出计算式即可)。

解析

(1)由“均摊法”可知晶胞中白球有4个,黑球有8个,由化学式Na2O可知黑球代表钠离子。方法点拨1.均摊法确定晶胞的化学组成(1)方法晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个原子对这个晶胞的贡献就是

。(2)类型①长方体(含正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献:②非长方体晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为

。再如图所示的正三棱柱形晶胞中:2.晶体密度及微粒间距离的计算(1)计算晶体密度的方法(2)微粒间距离的计算方法:依据粒子半径和晶胞结构,利用立体几何知识计算。3.熟悉几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目

A.NaCl型(含4个Na+,4个Cl-)B.干冰型(含4个CO2)C.CaF2型(含4个Ca2+,8个F-)D.金刚石型(含8个C)E.体心立方(含2个原子)F.面心立方(含4个原子)对点训练

2完成下列空白:(1)元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p能级上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。X与Y所形成的化合物晶体的晶胞如图所示。①在1个晶胞中,X离子的数目为

。

②该化合物的化学式为

。

(2)RCl可用作有机合成催化剂,并用于颜料、防腐等工业。R+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与Cl-形成的晶体结构如图所示。R的元素符号是

,与同一个Cl-相连的R+有

个。

(3)ZnS的晶胞结构如图所示,其晶胞边长为xpm,则ZnS晶体的密度为

g·cm-3(列式即可,NA表示阿伏加德罗常数的值);a与b之间的距离为

pm(用含x的式子表示)。

解析

(1)X的核外电子排布式为[Ar]3d104s2,则X为Zn;Y的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则Y为S;Z为O。一个晶胞中Zn2+的数目==4,S2-的数目=4(4个S2-在晶胞内部)。(2)R+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,说明R+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,是铜元素,从图中看出,一个R+与4个Cl-相连,同理与同一个Cl-相连的R+有4个。实验活动简单配合物的形成【实验目的】1.加深对配合物的认识。2.了解配合物的形成。【实验用品】实验仪器:试管、胶头滴管;实验试剂:硫酸铜溶液、氨水、硝酸银溶液、氯化钠溶液、氯化铁溶液、硫氰化钾溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、蒸馏水、乙醇、氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、浓硝酸。【实验过程和结论】1.简单配合物的形成序号实验步骤实验现象解释(1)向盛有硫酸铜溶液的试管中加入氨水

继续滴加氨水

再加入乙醇

(2)向盛有氯化钠溶液的试管里滴几滴硝酸银溶液

再滴入氨水

提示

(1)生成蓝色絮状沉淀

Cu2++2NH3·H2O→Cu(OH)2↓+2

蓝色絮状沉淀溶解,得到深蓝色溶液

Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-析出深蓝色的晶体

乙醇的极性较小,降低了盐的溶解度(2)生成白色沉淀

Ag++Cl-===AgCl↓

白色沉淀溶解,得到无色溶液

AgCl+2NH