高一化学晶体结构与性质.ppt

1、高中化学新人教版 选修3系列课件,物质结构与性质,3.5晶体结构与性质归纳与整理,(1)晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象. (2)晶体自范性的条件之一:生长速率适当.,一、晶体与非晶体,1.晶体与非晶体的区别,2.晶体形成的途径,熔融态物质凝固. 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华). 溶质从溶液中析出.,3.晶体的特性,有规则的几何外形 有固定的熔沸点 物理性质(强度、导热性、光学性质等）各向异性,二.晶胞,1.定义: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,立方晶胞,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,1/4,顶点：,1/8,立方晶体中晶

2、胞对质点的占有率,晶胞体内的原子不与其他晶胞分享，完全属于该晶胞,石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题： （1）图中平均每个正六边形占有C原子数为_个、占有的碳碳键数为_个。 碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_.,练习一：,2:3,2,3,三.四种晶体的比较,晶体熔沸点高低的判断,不同晶体类型的熔沸点比较,一般：原子晶体离子晶体分子晶体（有例外）,同种晶体类型物质的熔沸点比较,离子晶体：,阴、阳离子电荷数越大，半径越小,熔沸点越高,原子晶体：,原子半径越小键长越短键能越大,熔沸点越高,分子晶体：,相对分子质量越大，分子的极性越大,熔沸点越高,组成和结构相似的分子晶

3、体,金属晶体：,金属阳离子电荷数越高，半径越小,熔沸点越高,四、金属晶体的原子堆积模型,原子在二维平面上的两种放置方式非密置层和密置层,非密置层 配位数为,密置层 配位数为,三维堆积四种方式,二、金属晶体的原子堆积模型,简单立方堆积,钾型体心立方,由非密置层一层一层堆积而成, , ,镁型,铜型,金属晶体的两种最密堆积方式,二、金属晶体的原子堆积模型,三、金属晶体的四种堆积模型对比,四.离子晶体,NaCl和CsCl的晶胞,NaCl晶体,每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,在氯化铯晶体中，每个Cl-(或Cs+)周围与之最接近且距离相等的Cs+(或Cl-)共有 ；这几个Cs+

4、(或Cl-)在空间构成的几何构型为 ；在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有 ；这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为 ；,CsCl晶体,8个,立方体,6 个,正八面体,(1)几何因素-正负离子的半径比(r+/r- ),(2)电荷因素-正负离子的电荷比 CaF2 晶体中正离子配位数8,负离子配位数为 。 TiO2晶体中正离子的配位数为6，负离子的配位数为多少？,(3)键性因素-离子键的纯粹程度,1.离子晶体中离子的配位数的决定因素,2.晶格能,1.晶格能:在标准状况下,气态正离子和气态负离子形成1mol离子晶体所释放的能量.,2.影响晶格能的因素: (1)与正负离子电荷成正比 (2

5、)与核间距成反比(与半径成反比) 3.晶格能与离子晶体的物理性质: 晶格能越大,离子晶体越稳定,熔沸点越高、硬度越大.,晶体中微粒的排列、个数及密度的计算,在氯化钠晶体中，每个Na+周围与之最接近且距离相等的Cl-共有 个；这几个Cl-在空间构成的几何构型为 。,6,正八面体,每个CO2分子周围有多少个与之最近且等距离的CO2分子？距离为多少？（设晶胞边长为a）,a,12个,1987年2月，朱经武（Paul Chu）教授等发现钇钡铜氧化合物在90K温度下即具有超导性，若该化合物的结构如右图所示，则该化合物的化学式可能是（ ） A. YBa2CuO7-X B. YBa2Cu2O7-X C. YBa2Cu3O7-X D. YBa2Cu4O7-X,Cu 8(1/8) + 8(1/4) = 3,Ba 2,Y 1,C,金刚石和石墨最小的环为几元环？碳碳键的键角为多少？,Wg石墨中碳原子数为 碳环数为 ；碳碳单键数为 ；三者之比为 。,(W/12) 1/2 NA,(W/12) NA,(W/12) 3/2 NA,2:1:3,每个环上的碳为三个环共有，故每个环占有2个碳,每个碳连有三个键，每个键为两个碳共有，故每