2018-2019学年高中化学第三章晶体结构与性质本章整合名师制作优质课件新人教版选修3
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高中化学第3章晶体结构与性质章末知识网络构建课件新人教版选修3
是共价键
性质特点：熔、沸点⑨
，硬度⑩
原子晶体金和化刚二硅石氧晶金个原刚碳子石原形：子成碳与正原周四子围面采的体用结⑫构⑪
杂化，每 个碳
胞的结二氧化硅：每个硅与周围的⑬
构
个氧原子形成正四面体结构
四、金属晶体
【答案】
一、①有固定的熔点
②1/8
二、⑤低
⑥小
三、课后“静思2分钟”大有学问
我们还要注意课后的及时思考。利用课间休息时间，在心中快速把刚才上课时刚讲过的一些关键思路理一遍，把老师讲解的题目从题意到解答整个过 程详细审视一遍，这样，不仅可以加深知识的理解和记忆，还可以轻而易举地掌握一些关键的解题技巧。所以，2分钟的课后静思等于同一学科知识的课 后复习30分钟。
⑦4
⑧12
三、⑨高
⑩大
⑪ sp3
⑫4
⑬4
四、⑭金属键
⑮6
⑯8
⑰12
③1/2
④1/4
五、⑱离子键
⑲较高
⑳6
○ 21
12
○ 22
8
○ 23
6
五、离子晶体
No Image
编后语
常常可见到这样的同学，他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具，下课铃一响，就迫不及待地“逃离”教室。实际上，每节课刚下课时的几分 钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么，课后的“黄金时间”可以用来做什么呢？
2019/7/17
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2019/7/17
精选最新中小学教学课件
一、晶体 常识
二、分子晶体
结构特点：形成晶体的微粒是分子，微粒间的作用力
高中化学 第3章 晶体结构与性质 第1节 晶体的常识课件 新人教版选修3
解析：选 C 从 NaCl 晶体结构模型中分割出一 个小立方体，如图所示，a 表示其边长，d 表示两个 Na＋中心间的距离。每个小立方体含 Na＋：18×4＝12， 含 Cl－：18×4＝12，即每个小立方体含 Na＋—Cl－离子对12个。则 有 a3·2．2 g·cm－3＝612.×025×8.150g23·mmooll－－11，解得 a＝2．81×10－8 cm， 又因为 d＝ 2a，故食盐晶体中两个距离最近的 Na＋中心间的距 离为 d＝ 2×2．81×10－8 cm＝4．0×10－8 cm。
3．不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是( ) A．石墨和金刚石是同素异形体 B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列 C．石墨的熔点为 3 625 ℃ D．在石墨的 X-射线衍射图谱上有明锐的谱线
解析：选 A 原子在三维空间里呈有序排列(B 项)、有自范 性、有固定的熔点(C 项)、物理性质上体现各向异性、X-射线衍 射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线(D 项)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，却属于非晶体。
6．下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是( ) A．具有规则几何外形的固体均为晶体 B．晶体具有自范性，非晶体没有自范性 C．晶体研碎后即变为非晶体 D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体
解析：选 B 晶体的规则几何外形是自发形成的，有些固体 尽管有规则的几何外形，但由于不是自发形成的，所以不属于晶 体，因此，A、D 选项错误；晶体是由晶胞通过无隙并置形成的， 组成晶体的粒子在三维空间呈现周期性的有序排列，因此，晶体 研碎成小的颗粒仍然是晶体，所以 C 项错误；自范性是晶体和 非晶体的本质区别，B 项正确。
2018-2019学年人教版化学选修三导学精品课件第三章 晶体结构与性质 第4节
• 6．下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠 是( )
• A．Na＋(g)＋Cl－(g)―→NaCl(s) ΔH1 • B．Na(s)＋Cl(g)―→NaCl(s) ΔH2 • C．2Na＋(g)＋2Cl－(g)―→2NaCl(s) ΔH3 • D．Na(g)＋Cl(g)―→NaCl(s) ΔH4 • 解析：气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量
新课标导学
化学
选修③ ·人教版
第三章
晶体结构与性质
第四节 离子晶体
1
新课情境
2
课前新知
3
预习自我
4
课堂探究
5
学科核心
6
课堂达标
7
课时作
新课情境呈现
• 在我们周围广泛存在着离子化合 物，常温下，许多离子化合物以 晶体形态存在，如碳酸钙等。这 些晶体是如何形成的？在这些晶 体中，微粒又是怎样堆积的呢？
能。
课堂探究研析
知识点一 离子晶体的结构
• 1．结构特点： • (1)离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结
体。
• (2)离子晶体微粒之间的作用力是离子键。由于 有方向性，故离子键没有方向性。只要条件允 周围可以尽可能多地吸引阴离子，同样，阴离 尽可能多地吸引阳离子，故离子键也没有饱和 电作用大小的影响因素可知，在离子晶体中阴 径越小，所带电荷数越多，离子键越强。
• (3)离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子
• 2．常见离子晶体的晶胞结构：
晶体
晶胞
晶胞详解
①在 NaCl 晶体中，Na＋的配位数为 6，C
NaCl
②与 Na＋(Cl－)等距离且最近的 Na＋(Cl－) ③每个晶胞中有 4 个 Na＋和 4 个 Cl－
高中化学人教版选修3物质结构与性质的全套优质课件(第三章晶体结构与性质)
◆
5、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体 的顶点， Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的 两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为： A. 90° B. 60° C. 120° D. 109°28′
◆
6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶 胞)的结构.请回答： (1)该化合物的化学式为_C_a_T_i_O_3_. (2)在该化合物晶体中，与某个钛离 子距离最近且相等的其他钛离子共
碳60的晶胞
干冰的晶体结构图
分子的密堆积
（与CO2分子距离最近的 CO2分子共有12个 ）
分子的非密堆积
氢键具有方向性
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
4、晶体结构特征
（1）密堆积 只有范德华力，无分子间氢键——分子
密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12 个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。 （2）非密堆积
或利用晶胞进行数学计算：与任意顶点CO2 紧邻的CO2是该顶点所处面的面心，共有三个 分子。若以该顶点形成立方体，则需要八个与 此相同的晶胞，则由3×8=24个紧邻CO2，但 每一个CO2都属于两个晶胞，所以总数应为:
24÷2=12个。
思考与交流
• CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过 比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。
P4O6， P4O10 （4）几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 （5）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸，蔗糖
分子晶体有哪些物理特性，为什么？
3、物理特性：
(1)较低的熔点和沸点，易升华； (2)较小的硬度； (3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。
➢原因：分子间作用力较弱
氧（O2）的晶体结构
5、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体 的顶点， Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的 两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为： A. 90° B. 60° C. 120° D. 109°28′
◆
6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶 胞)的结构.请回答： (1)该化合物的化学式为_C_a_T_i_O_3_. (2)在该化合物晶体中，与某个钛离 子距离最近且相等的其他钛离子共
碳60的晶胞
干冰的晶体结构图
分子的密堆积
（与CO2分子距离最近的 CO2分子共有12个 ）
分子的非密堆积
氢键具有方向性
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
4、晶体结构特征
（1）密堆积 只有范德华力，无分子间氢键——分子
密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12 个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。 （2）非密堆积
或利用晶胞进行数学计算：与任意顶点CO2 紧邻的CO2是该顶点所处面的面心，共有三个 分子。若以该顶点形成立方体，则需要八个与 此相同的晶胞，则由3×8=24个紧邻CO2，但 每一个CO2都属于两个晶胞，所以总数应为:
24÷2=12个。
思考与交流
• CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过 比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。
P4O6， P4O10 （4）几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 （5）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸，蔗糖
分子晶体有哪些物理特性，为什么？
3、物理特性：
(1)较低的熔点和沸点，易升华； (2)较小的硬度； (3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。
➢原因：分子间作用力较弱
氧（O2）的晶体结构
高中化学选修3人教版第三章晶体结构与性质复习 课件优质课件PPT
SiO2晶体中含有Si-O键最接近__4_n___ mol。
6.石墨属于混合晶体,是层状 结构, C原子呈 sp2杂化； 晶体中每个C原子被 3 个 六边形共用,平均每个环占 有 2 个碳原子。
晶体中碳原子数、碳环数
和碳碳单键数之比 为 2:1:3 。 晶体中存在的作用有：
共价键、金属键和范德华力
4、在水中的溶解度SO2比CO2的大原因：
SO2是极性分子，水也是极性分子相似相溶
；
5、熔沸点H2O2的比H2S的高原因： H2O2分子间形成了氢键而H2S分子间只有范德华力 ；
在水中的溶解度H2O2的比H2S的大原因：
H2O2分子与水分子间可形成氢键所以溶解度大
；
几种典型晶体空间结构
1.氯化钠晶体中阴、阳离
利用晶胞参数可计算晶胞体积(V)，根据相 对分子质量(M)、晶胞中分子数(X)和阿伏
伽德罗常数NA，可计算晶体的密度 ：
MX
NAV
问题引导下的再学习
课堂训练：
晶体中Na+和Cl-间最 小距离为a cm， 计 算NaCl晶体的密度
458.5gmol1 NA mol1
(2acm)3
29.25 a3 NA
子的配位数是6
，
即每个Na+紧邻 6
个Cl-,这些Cl-构成的几何
图形
是 正八面体
；
每个Na+与 12
个
Na&#
个Na+和(4 ) 个Cl-。
2.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 8
个，这几个Cs+(或Cl-)在空间
课堂训练：
3、最近发现一种由钛原子和 碳原子构成的气态团簇分子， 如右图所示：顶角和面心的原 子是钛原子，棱的中心和体心 的原子是碳原子，它的化学式 是_T_i_1_4_C_1_3 ___。
6.石墨属于混合晶体,是层状 结构, C原子呈 sp2杂化； 晶体中每个C原子被 3 个 六边形共用,平均每个环占 有 2 个碳原子。
晶体中碳原子数、碳环数
和碳碳单键数之比 为 2:1:3 。 晶体中存在的作用有：
共价键、金属键和范德华力
4、在水中的溶解度SO2比CO2的大原因：
SO2是极性分子，水也是极性分子相似相溶
；
5、熔沸点H2O2的比H2S的高原因： H2O2分子间形成了氢键而H2S分子间只有范德华力 ；
在水中的溶解度H2O2的比H2S的大原因：
H2O2分子与水分子间可形成氢键所以溶解度大
；
几种典型晶体空间结构
1.氯化钠晶体中阴、阳离
利用晶胞参数可计算晶胞体积(V)，根据相 对分子质量(M)、晶胞中分子数(X)和阿伏
伽德罗常数NA，可计算晶体的密度 ：
MX
NAV
问题引导下的再学习
课堂训练：
晶体中Na+和Cl-间最 小距离为a cm， 计 算NaCl晶体的密度
458.5gmol1 NA mol1
(2acm)3
29.25 a3 NA
子的配位数是6
，
即每个Na+紧邻 6
个Cl-,这些Cl-构成的几何
图形
是 正八面体
；
每个Na+与 12
个
Na&#
个Na+和(4 ) 个Cl-。
2.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 8
个，这几个Cs+(或Cl-)在空间
课堂训练：
3、最近发现一种由钛原子和 碳原子构成的气态团簇分子， 如右图所示：顶角和面心的原 子是钛原子，棱的中心和体心 的原子是碳原子，它的化学式 是_T_i_1_4_C_1_3 ___。
高中化学 第三章 第一节晶体结构与性质精品课件 新人教版选修3
2.长方体(正方体)晶胞中所含粒子数的计算 (1)处于顶角的粒子，同时为8个晶胞共有，每 个粒子的1/8属于该晶胞； (2)处于棱上的粒子，同时为4个晶胞共有，每 个粒子的1/4属于该晶胞；
(3)处于面上的粒子，同时为2个晶胞共有，每
个粒子的1/2属于该晶胞； (4)处于体内的粒子，则完全属于该晶胞。
3.获得晶体的途径 熔融态 物质凝固； (1)_________ 凝华 ； (2)气态物质冷却不经液态直接凝固(______) (3)溶质从溶液中析出。
二、晶胞
基本单元叫做晶胞。 1.概念：描述晶体结构的________
平行六面体 ， 2.结构：一般来说，晶胞都是 ___________ 整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙
探究导引1
二者受热时，水晶到一定温度熔化，而玻璃
却是在一定温度范围内熔化，为什么？ 提示：因为水晶是晶体，有固定熔点；而玻 璃是非晶体，无固定熔点。
要点归纳 晶体与非晶体的区别 晶体 构成固体的粒子在 自范 微观空间里呈现周 性(本 期性的有序排列， 质区 使固体能自发地呈 别) 现多面体外形。即 有自范性 非晶体 构成固体的粒子 在微观空间里排 列相对无序，使 固体不能自发地 呈现多面体外形。 即无自范性
自主体验
1.下列固体不是晶体的是( A．铜 C．玻璃 )
B．雪花 D．蓝矾
解析：选C。玻璃中的粒子在微观空间里无序 排列，是非晶体。
2.下列不属于晶体特性的是( A．自范性 C．固定的熔、沸点
)
B．溶解性 D．各向异性
解析：选B。晶体内粒子在三维空间里呈周
期性有序排列，这一结构特征决定了晶体具
有自范性、固定的熔、沸点和各向异性。
要点2
晶体化学式的确定方法 怎样描述晶体中粒子在微观空间
2018-2019学年高中化学第三章晶体结构与性质3.3金属晶体名师制作优质课件新人教版选修3
-8-
第三节
一 二
金属晶体
三 四
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
金属晶体采用密堆积的原因是什么? 提示：由于金属键没有饱和性和方向性,金属原子能从各个方向 互相靠近,从而导致金属晶体最常见的结构形式是堆积密度大,原 子配位数高,这样能充分利用空间。
-9-
第三节
一 二
金属晶体
三 四
目标导航
知识梳理
-13-
第三节
金属晶体
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
一
二
二、金属晶体 1.金属晶体的性质 (1)良好的导电性、导热性和延展性。 (2)熔、沸点:金属键越强,熔、沸点越高。 ①同周期金属单质,从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点逐渐升高。 ②同主族金属单质,从上到下(如碱金属)熔、沸点逐渐降低。 ③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点低。 ④金属晶体熔点差别很大,如汞常温为液体,熔点很低(-38.9 ℃), 而铁等金属熔点很高。
-10-
第三节
金属晶体
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知识梳理
重难聚焦
典例透析
一
二
一、金属物理性质的解释 金属的通性源于其结构上的共同点,我们应该在正确理解金属键 的电子气理论的基础上来解释金属的通性。 1.金属晶体具有金属光泽和颜色 绝大多数金属都是银白色、具有金属光泽的晶体,少部分金属晶 体有其他颜色。这是由于自由电子对可见光进行选择性吸收和反 射,从而使金属晶体具有不同的颜色和光泽。
-7-
第三节
一 二
金属晶体
三 四
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
3.六方最密堆积和面心立方最密堆积 六方最密堆积和面心立方最密堆积是按照密置层(填“密置层”或 “非密置层”)的方式堆积而成,配位数均为12,空间利用率均为74%。 六方最密堆积:按ABABABAB……的方式堆积;面心立方最密堆 积:按ABCABCABC……的方式堆积。
高中化学 第3章 晶体结构与性质章末归纳提升课件 新人
。
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
(2013·上海高考)X、Y、Z、W是短周期元素， X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分 离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子 数相等；Z元素＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相 同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些 元素性质的说法一定正确的是( )
一般较 高，差异
大
金属键
不溶，但 有的反应
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
导 电 性
状态
固态不导电， 熔融、溶于 水后导电
部分溶于水 后导电
固态导电
导电 微粒
离子
离子
自由电子
导热性 不良
不良
不良
良好
硬度 略硬而脆
高硬度
硬度小
一般较高
物质类别 离子化合物
少数非金属 单质与少数 共价化合物
部分非金属 单质，部分 共价化合物
【答案】 B
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
1.不同晶体类型的熔、沸点高低规律 一般为：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。金属晶体的 熔、沸点有的很高(如钨)，有的很低(如汞)。 2．同属原子晶体 一般半径越小，熔、沸点越高。例如：金刚石(C—C)＞ 二氧化硅(Si—O)＞碳化硅(Si—C)＞晶体硅(Si—Si)。
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
3．同属离子晶体 离子所带电荷越高，离子半径越小，则离子键越强， 熔、沸点越高。例如：MgO＞NaCl＞CsCl。 4．同属金属晶体 金属阳离子所带电荷越高，半径越小，金属键越强， 熔、沸点越高。例如：Al＞Mg＞Na。
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
(2013·上海高考)X、Y、Z、W是短周期元素， X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分 离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子 数相等；Z元素＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相 同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些 元素性质的说法一定正确的是( )
一般较 高，差异
大
金属键
不溶，但 有的反应
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
导 电 性
状态
固态不导电， 熔融、溶于 水后导电
部分溶于水 后导电
固态导电
导电 微粒
离子
离子
自由电子
导热性 不良
不良
不良
良好
硬度 略硬而脆
高硬度
硬度小
一般较高
物质类别 离子化合物
少数非金属 单质与少数 共价化合物
部分非金属 单质，部分 共价化合物
【答案】 B
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
1.不同晶体类型的熔、沸点高低规律 一般为：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。金属晶体的 熔、沸点有的很高(如钨)，有的很低(如汞)。 2．同属原子晶体 一般半径越小，熔、沸点越高。例如：金刚石(C—C)＞ 二氧化硅(Si—O)＞碳化硅(Si—C)＞晶体硅(Si—Si)。
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
3．同属离子晶体 离子所带电荷越高，离子半径越小，则离子键越强， 熔、沸点越高。例如：MgO＞NaCl＞CsCl。 4．同属金属晶体 金属阳离子所带电荷越高，半径越小，金属键越强， 熔、沸点越高。例如：Al＞Mg＞Na。
新课标 ·化学 选修3 物质结构与性质
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2018-2019学年人教版选修3第3章晶体结构与性质复习课件(共133张)
某晶胞结构 如图所示，晶胞 中各微粒个数分 别为： 铜____3____个 钡____2____个 钇____1____个
7、纳米材料的表面粒子占总粒子的比例极 大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯 化钠纳米颗粒的大小和形状与氯化钠晶胞（如 图）的大小和形状相同，则这种纳米颗粒的表 面粒子数与总离子数的比值为（ D ）
碳分子有几个？
你能具体描述出 NaCl 晶体的微观结构吗?
在氯化钠晶体中，假若钠离子与周围最近 的氯离子的距离为a，那么每个钠离子周围最近
且等距离的氯离子有__6___个，钠离子有___1_2__ 个
配
5
位
数
3
4
2
1
6
四晶体
四晶体
晶体类型
根据形成晶体的化合物的种类不同可以将晶体分为：
离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
六方最密堆积（A3）图
面 心 立 方 最 密 堆 积 （ 一 ） 图
A
三层球堆积情况分析 第二层堆积时形成了两种空隙：四面体空隙 和八面体空隙。那么，在堆积第三层时就会 产生两种方式：
• 1.第三层等径圆球的突出部分落在正四面体空 隙上，其排列方式与第一层相同，但与第二 层错开，形成ABAB…堆积。这种堆积方式可 以从中划出一个六方单位来，所以称为六方 最密堆积（A3）。
熔化时导 电情况
离子晶体 （NaCl）
阴、阳 离子
离子键
一定有离子 键，可能有
离子键
不导电
共价键
导电
原子晶体
（SiO2） 原子
共价键
含有极性
键或非极 性键
共价键
除半导体 外不导电
除半导体 外不导电
分子晶体 （HCl）
7、纳米材料的表面粒子占总粒子的比例极 大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯 化钠纳米颗粒的大小和形状与氯化钠晶胞（如 图）的大小和形状相同，则这种纳米颗粒的表 面粒子数与总离子数的比值为（ D ）
碳分子有几个？
你能具体描述出 NaCl 晶体的微观结构吗?
在氯化钠晶体中，假若钠离子与周围最近 的氯离子的距离为a，那么每个钠离子周围最近
且等距离的氯离子有__6___个，钠离子有___1_2__ 个
配
5
位
数
3
4
2
1
6
四晶体
四晶体
晶体类型
根据形成晶体的化合物的种类不同可以将晶体分为：
离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
六方最密堆积（A3）图
面 心 立 方 最 密 堆 积 （ 一 ） 图
A
三层球堆积情况分析 第二层堆积时形成了两种空隙：四面体空隙 和八面体空隙。那么，在堆积第三层时就会 产生两种方式：
• 1.第三层等径圆球的突出部分落在正四面体空 隙上，其排列方式与第一层相同，但与第二 层错开，形成ABAB…堆积。这种堆积方式可 以从中划出一个六方单位来，所以称为六方 最密堆积（A3）。
熔化时导 电情况
离子晶体 （NaCl）
阴、阳 离子
离子键
一定有离子 键，可能有
离子键
不导电
共价键
导电
原子晶体
（SiO2） 原子
共价键
含有极性
键或非极 性键
共价键
除半导体 外不导电
除半导体 外不导电
分子晶体 （HCl）
高中化学第三章晶体结构与性质章末共享专题课件选修3高中选修3化学课件
③由题意知氮化硅晶体中每个 Si 原子连接 4 个 N 原子，每个 N 原子连接 3 个 Si 原子，Si 和 N 原子均达到 8 电子稳定结构，其 化学式为 Si3N4。
第十九页，共五十一页。
(2)GaN 与单晶硅结构相似，所以每个 Ga 原子与 4 个 N 原子形 成共价键，每个 N 原子与 4 个 Ga 原子形成共价键。与同一 Ga 原 子相连的 N 原子构成的空间构型为正四面体结构，GaN 是原子晶 体。
第二十页，共五十一页。
6．请回答下列问题： (1)31Ga 基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 是 _1_s_22_s_2_2_p_6_3_s2_3_p_6_3_d_10_4_s_24_p_1_或__[_A__r]_3_d_1_04_s_2_4_p_1 ____。某种半导体材料由 Ga 和 As 两种元素组成，该半导体材料的化学式是__G_a_A_s___，其晶 体结构类型可能为_原__子__晶__体_。
越_大__，__熔__点__越__高________________________________________ ___________________________________________________。
第十三页，共五十一页。
解析：(1)A 组由非金属元素组成，熔点最高，属于原子晶体， 熔化时需破坏共价键。由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的 键长短，键能大，晶体的熔、沸点高，硬度大。
第六页，共五十一页。
2．下列说法中正确的是( ) A．C60 汽化和 I2 升华克服的作用力不相同 B．甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近 C．NaCl 和 HCl 溶于水时，破坏的化学键都是离子键 D．常温下 TiCl4 是无色透明液体，熔点－23.2 ℃，沸点 136.2 ℃， 所以 TiCl4 属于分子晶体 解析：C60、I2 均为分子晶体，汽化或升华时均克服范德华力； B 中乙酸分子可形成氢键，其熔、沸点比甲酸甲酯高。 答案：D
第十九页，共五十一页。
(2)GaN 与单晶硅结构相似，所以每个 Ga 原子与 4 个 N 原子形 成共价键，每个 N 原子与 4 个 Ga 原子形成共价键。与同一 Ga 原 子相连的 N 原子构成的空间构型为正四面体结构，GaN 是原子晶 体。
第二十页，共五十一页。
6．请回答下列问题： (1)31Ga 基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 是 _1_s_22_s_2_2_p_6_3_s2_3_p_6_3_d_10_4_s_24_p_1_或__[_A__r]_3_d_1_04_s_2_4_p_1 ____。某种半导体材料由 Ga 和 As 两种元素组成，该半导体材料的化学式是__G_a_A_s___，其晶 体结构类型可能为_原__子__晶__体_。
越_大__，__熔__点__越__高________________________________________ ___________________________________________________。
第十三页，共五十一页。
解析：(1)A 组由非金属元素组成，熔点最高，属于原子晶体， 熔化时需破坏共价键。由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的 键长短，键能大，晶体的熔、沸点高，硬度大。
第六页，共五十一页。
2．下列说法中正确的是( ) A．C60 汽化和 I2 升华克服的作用力不相同 B．甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近 C．NaCl 和 HCl 溶于水时，破坏的化学键都是离子键 D．常温下 TiCl4 是无色透明液体，熔点－23.2 ℃，沸点 136.2 ℃， 所以 TiCl4 属于分子晶体 解析：C60、I2 均为分子晶体，汽化或升华时均克服范德华力； B 中乙酸分子可形成氢键，其熔、沸点比甲酸甲酯高。 答案：D
高中化学 第三章 晶体结构与性质 章末整合课件 选择性必修第二册高中第二册化学课件
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他性质
单质硫
120.5
271.5
—
单质硼
2 300
2 550
硬度大
氯化铝
190
182.7
177.8 ℃升华
苛性钾
晶体不导电,熔融
300
晶体类型:单质硫是
晶体;苛性钾是
1 320
晶体;单质硼是
晶体。
答案:分子 共价 分子 离子
12/11/2021
第十页，共二十九页。
态导电
晶体;氯化铝是
点较高。例如,沸点:HF>HI>HBr>HCl。
(2)共价(ɡònɡ jià)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
4
3
3
) cm3;1 个晶胞的质量为 4
+ 3π×10-30×Ga
总体积 V1=4×(3π×10-30×As
4As
个 As 原子和 4 个 Ga 原子的质量之和,即(
4
A
A
) g,所以 1 个晶
胞的体积 V2= (MAs+MGa) cm3。最后由 V1/V2 即得结果。
A
(4)①对照晶胞图示、坐标系以及 A、B、C 点坐标,选 A 点为参照点
是
。
(2)(全国理综)GaF3的熔点高于1 000 ℃,GaCl3的熔点为77.9 ℃,其原因
人教版高中化学选修三课件：第三章晶体结构与性质章末整合
(4)离子晶体:离子所带电荷越多,半径越小,离子键越强,熔沸点 越高。如 KF>KCl>知识网络建构 专题归纳整合
例 1 下列物质的熔沸点高低顺序排列正确的是( )
A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B.CI4>CBr4>CCl4>CF4 C.MgO>H2O>N2>O2 D.金刚石>生铁>钠>纯铁
单元整合提升
专题一
专题二
知识网络建构 专题归纳整合
3.根据物质所含化学键的类型判断晶体的类型 (1)离子晶体与化学键的关系: ①离子晶体中一定含有离子键,可能含有极性共价键、非极性共 价键、配位键。 ②含有离子键的化合物一定是离子化合物。 ③离子晶体一定是由阴、阳离子构成的,但晶体中可以含有分子, 如结晶水合物。 ④离子晶体中一定含有阳离子,但含有阳离子的晶体不一定是 离子晶体。 ⑤非金属元素也可以形成离子化合物,如 NH4Cl、NH4NO3 等都 是离子化合物。
单元整合提升
知识网络建构 专题归纳整合
专题一
专题二
(2)分子晶体与分子间作用力及化学键的关系: ①分子晶体中一定含有分子间作用力。 ②稀有气体形成的晶体是分子晶体,而稀有气体是单原子分子, 其晶体中只含有分子间作用力。 ③除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力和分子 内共价键。 ④分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质(如熔沸点、 硬度、溶解性等),而共价键决定分子的化学性质。 (3)原子晶体与化学键的关系: ①原子晶体中一定有共价键,且只有共价键,无分子间作用力。 ②原子晶体一定是由原子构成的,可以是同种元素的原子,也可 以是不同种元素的原子。
熔点/℃ 硬度 水溶性 导电性
水溶液与 Ag+反应
例 1 下列物质的熔沸点高低顺序排列正确的是( )
A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B.CI4>CBr4>CCl4>CF4 C.MgO>H2O>N2>O2 D.金刚石>生铁>钠>纯铁
单元整合提升
专题一
专题二
知识网络建构 专题归纳整合
3.根据物质所含化学键的类型判断晶体的类型 (1)离子晶体与化学键的关系: ①离子晶体中一定含有离子键,可能含有极性共价键、非极性共 价键、配位键。 ②含有离子键的化合物一定是离子化合物。 ③离子晶体一定是由阴、阳离子构成的,但晶体中可以含有分子, 如结晶水合物。 ④离子晶体中一定含有阳离子,但含有阳离子的晶体不一定是 离子晶体。 ⑤非金属元素也可以形成离子化合物,如 NH4Cl、NH4NO3 等都 是离子化合物。
单元整合提升
知识网络建构 专题归纳整合
专题一
专题二
(2)分子晶体与分子间作用力及化学键的关系: ①分子晶体中一定含有分子间作用力。 ②稀有气体形成的晶体是分子晶体,而稀有气体是单原子分子, 其晶体中只含有分子间作用力。 ③除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力和分子 内共价键。 ④分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质(如熔沸点、 硬度、溶解性等),而共价键决定分子的化学性质。 (3)原子晶体与化学键的关系: ①原子晶体中一定有共价键,且只有共价键,无分子间作用力。 ②原子晶体一定是由原子构成的,可以是同种元素的原子,也可 以是不同种元素的原子。
熔点/℃ 硬度 水溶性 导电性
水溶液与 Ag+反应
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知识建构
自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质 晶体的特征 各向异性:反映晶体内部质点的有序性 固定熔点
专题ห้องสมุดไป่ตู้用
熔融态物质凝固 晶体常识 获得晶体的途径 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华) 溶质从溶液中析出 描述晶体结构的基本单元:一般都是平行六面体 晶胞 晶胞中原子占有率(平行六面体):顶点: ;棱心: ;面心: ;体心:1
体心立方晶胞中铁原子个数为8×
1 +1 8
8
2
= 2,
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即两晶胞中实际含有的铁原子个数之比为2∶1。
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知识建构
专题应用
专题1
专题2
专题3
专题2 晶体熔、沸点比较 1.由晶体结构来确定 首先,分析物质所属的晶体类型;其次,抓住决定同一类晶体熔、 沸点高低的因素展开分析。 (1)一般规律,熔、沸点:原子晶体>离子晶体>分子晶体。 如熔点SiO2>NaCl>CO2(干冰),但也有特殊,如熔点MgO>SiO2。 (2)同属原子晶体,一般键长越短,键能越大,共价键越牢固,晶体的 熔、沸点越高。 如熔点:金刚石>金刚砂>晶体硅。 原因:rC-C<rC-Si<rSi-Si。
1 8
1 4
1 2
分子晶体:由分子构成,相邻分子靠分子间作用力相互作用 分子晶体 分子晶体的特点:低熔点、能升华、硬度小等 冰和干冰的结构特征 冰:1 个H2 O 分子周围有 4 个H2 O 分子紧邻 干冰:1 个 CO2 分子周围有 12 个 CO2 分子紧邻
原子晶体:原子都以共价键相结合,是三维的空间网状结构 原子晶体 原子晶体结构特征和物理特性:空间网状结构,熔、沸点较高 常见原子晶体:金刚石、SiO2 、SiC、B、BN 等 金属键——电子气理论:电子气被所有原子共用,形成“巨分子” 金属晶体 简单立方堆积:配位数 6,空间利用率 52% 金属晶体的基本堆积模型 体心立方堆积:配位数 8,空间利用率 68% 六方最密堆积和面心立方最密堆积:配位数都是 12,空间利用率都是 74% 定义:由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体 离子晶体 离子晶体特点:硬度较大、难于压缩、熔点和沸点较高 晶格能 定义:气态离子形成 1mol 离子晶体释放的能量,通常取正值 规律:晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,而且熔点越高,硬度越大
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专题应用
专题1
专题2
专题3
答案：(1)原子晶体 分子晶体 分子晶体 离子晶体 (2)2∶1 解析：(1)将晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质 相结合是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点 都很高或较高,两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体 熔融态不导电,离子晶体熔融态或水溶液中都能导电。原子晶体和 分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体 和分子晶体熔融态都不能导电。另外,易溶于一些有机溶剂往往也 是分子晶体的特征之一。 1 1 (2)面心立方晶胞中铁原子个数为 8× + 6 × = 4,
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专题1
专题2
专题3
(3)同类型的离子晶体,离子电荷数越多,阴、阳离子核间距越小, 则离子键越牢固,晶体的熔、沸点一般越高。
可根据 F=������
������1 · ������2 (������1 +������2 )
2 进行判断(q1、q2
分别为阴、阳离子所
带电荷量, r1、r2 分别为阴、阳离子的半径)。
如熔点:MgO>NaCl。 (4)分子晶体:分子间范德华力越强,熔、沸点越高。 ①组成和结构相似的分子晶体,一般相对分子质量越大,分子间 作用力越强,晶体熔、沸点越高。 如熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2。
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专题应用
专题1
专题2
专题3
②若相对分子质量相同,如互为同分异构体,一般是支链越多,熔、 沸点越低;特殊情况下分子越对称,则熔点越高。如:
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专题1
专题2
专题3
专题1 晶体类型的判断 1.依据组成晶体的粒子和粒子间的相互作用判断 组成离子晶体的粒子是阴、阳离子,粒子间的相互作用是离子键; 组成原子晶体的粒子是原子,粒子间的相互作用是共价键;组成分 子晶体的粒子是分子,粒子间的相互作用为分子间作用力;组成金 属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子,粒子间的相互作用是金属 键。
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专题应用
专题1
专题2
专题3
【例题1】 (1)分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型: A.碳化铝,黄色晶体,熔点2 200 ℃,熔融态不导电 ; B.溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,熔融态不导 电 ; C.五氟化钒,无色晶体,熔点19.5 ℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮 中 ; D.溴化钾,无色晶体,熔融或溶于水中都能导电 。 (2)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所 示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比 为 。
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专题应用
专题1
专题2
专题3
2.依据物质的分类判断 金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大 多数的盐类都是离子晶体;大多数非金属单质(金刚石、石墨、晶 体硅、晶体硼除外)、气态氢化物、非金属氧化物(SiO2除外)、酸、 绝大多数有机物(有机盐除外)都是分子晶体;常见的原子晶体单质 有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的原子晶体化合物有碳化硅、 二氧化硅等;金属单质与合金都是金属晶体。
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专题应用
专题1
专题2
专题3
3.依据晶体的熔点判断 离子晶体的熔点较高,常在数百摄氏度至一千摄氏度之间;原子 晶体的熔点更高,常在一千摄氏度至几千摄氏度之间;分子晶体的 熔点低,常在数百摄氏度以下甚至很低温度;金属晶体多数的熔点 高,但也有相当低的。 4.依据导电性判断 离子晶体水溶液及熔融时能导电;原子晶体一般为非导体;分子 晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和部分非金属氢 化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子也能导 电;金属晶体是电的良导体。 5.依据硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大或较硬、脆;原子晶体硬度大;分子晶体硬度 小且较脆;金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性。
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自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质 晶体的特征 各向异性:反映晶体内部质点的有序性 固定熔点
专题ห้องสมุดไป่ตู้用
熔融态物质凝固 晶体常识 获得晶体的途径 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华) 溶质从溶液中析出 描述晶体结构的基本单元:一般都是平行六面体 晶胞 晶胞中原子占有率(平行六面体):顶点: ;棱心: ;面心: ;体心:1
体心立方晶胞中铁原子个数为8×
1 +1 8
8
2
= 2,
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即两晶胞中实际含有的铁原子个数之比为2∶1。
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专题1
专题2
专题3
专题2 晶体熔、沸点比较 1.由晶体结构来确定 首先,分析物质所属的晶体类型;其次,抓住决定同一类晶体熔、 沸点高低的因素展开分析。 (1)一般规律,熔、沸点:原子晶体>离子晶体>分子晶体。 如熔点SiO2>NaCl>CO2(干冰),但也有特殊,如熔点MgO>SiO2。 (2)同属原子晶体,一般键长越短,键能越大,共价键越牢固,晶体的 熔、沸点越高。 如熔点:金刚石>金刚砂>晶体硅。 原因:rC-C<rC-Si<rSi-Si。
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分子晶体:由分子构成,相邻分子靠分子间作用力相互作用 分子晶体 分子晶体的特点:低熔点、能升华、硬度小等 冰和干冰的结构特征 冰:1 个H2 O 分子周围有 4 个H2 O 分子紧邻 干冰:1 个 CO2 分子周围有 12 个 CO2 分子紧邻
原子晶体:原子都以共价键相结合,是三维的空间网状结构 原子晶体 原子晶体结构特征和物理特性:空间网状结构,熔、沸点较高 常见原子晶体:金刚石、SiO2 、SiC、B、BN 等 金属键——电子气理论:电子气被所有原子共用,形成“巨分子” 金属晶体 简单立方堆积:配位数 6,空间利用率 52% 金属晶体的基本堆积模型 体心立方堆积:配位数 8,空间利用率 68% 六方最密堆积和面心立方最密堆积:配位数都是 12,空间利用率都是 74% 定义:由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体 离子晶体 离子晶体特点:硬度较大、难于压缩、熔点和沸点较高 晶格能 定义:气态离子形成 1mol 离子晶体释放的能量,通常取正值 规律:晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,而且熔点越高,硬度越大
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专题1
专题2
专题3
答案：(1)原子晶体 分子晶体 分子晶体 离子晶体 (2)2∶1 解析：(1)将晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质 相结合是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点 都很高或较高,两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体 熔融态不导电,离子晶体熔融态或水溶液中都能导电。原子晶体和 分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体 和分子晶体熔融态都不能导电。另外,易溶于一些有机溶剂往往也 是分子晶体的特征之一。 1 1 (2)面心立方晶胞中铁原子个数为 8× + 6 × = 4,
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专题1
专题2
专题3
(3)同类型的离子晶体,离子电荷数越多,阴、阳离子核间距越小, 则离子键越牢固,晶体的熔、沸点一般越高。
可根据 F=������
������1 · ������2 (������1 +������2 )
2 进行判断(q1、q2
分别为阴、阳离子所
带电荷量, r1、r2 分别为阴、阳离子的半径)。
如熔点:MgO>NaCl。 (4)分子晶体:分子间范德华力越强,熔、沸点越高。 ①组成和结构相似的分子晶体,一般相对分子质量越大,分子间 作用力越强,晶体熔、沸点越高。 如熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2。
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专题1
专题2
专题3
②若相对分子质量相同,如互为同分异构体,一般是支链越多,熔、 沸点越低;特殊情况下分子越对称,则熔点越高。如:
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专题1
专题2
专题3
专题1 晶体类型的判断 1.依据组成晶体的粒子和粒子间的相互作用判断 组成离子晶体的粒子是阴、阳离子,粒子间的相互作用是离子键; 组成原子晶体的粒子是原子,粒子间的相互作用是共价键;组成分 子晶体的粒子是分子,粒子间的相互作用为分子间作用力;组成金 属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子,粒子间的相互作用是金属 键。
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专题1
专题2
专题3
【例题1】 (1)分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型: A.碳化铝,黄色晶体,熔点2 200 ℃,熔融态不导电 ; B.溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,熔融态不导 电 ; C.五氟化钒,无色晶体,熔点19.5 ℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮 中 ; D.溴化钾,无色晶体,熔融或溶于水中都能导电 。 (2)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所 示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比 为 。
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专题1
专题2
专题3
2.依据物质的分类判断 金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大 多数的盐类都是离子晶体;大多数非金属单质(金刚石、石墨、晶 体硅、晶体硼除外)、气态氢化物、非金属氧化物(SiO2除外)、酸、 绝大多数有机物(有机盐除外)都是分子晶体;常见的原子晶体单质 有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的原子晶体化合物有碳化硅、 二氧化硅等;金属单质与合金都是金属晶体。
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专题1
专题2
专题3
3.依据晶体的熔点判断 离子晶体的熔点较高,常在数百摄氏度至一千摄氏度之间;原子 晶体的熔点更高,常在一千摄氏度至几千摄氏度之间;分子晶体的 熔点低,常在数百摄氏度以下甚至很低温度;金属晶体多数的熔点 高,但也有相当低的。 4.依据导电性判断 离子晶体水溶液及熔融时能导电;原子晶体一般为非导体;分子 晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和部分非金属氢 化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子也能导 电;金属晶体是电的良导体。 5.依据硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大或较硬、脆;原子晶体硬度大;分子晶体硬度 小且较脆;金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性。