高中化学课件:晶体结构与性质
高中化学第三章晶体结构与性质本章整合课件选修3高二选修3化学课件
。为
A ·
1 个晶胞中所含有的原子个数。
为原子的相对原子质量, 是 1 个晶胞的体积, A 为阿伏加德罗
常数。
12/11/2021
第十七页,共二十三页。
专题应用
专题
(zhuāntí
)1
专题
(zhuānt
í)2
专题
(zhuānt
í)3
(2)计算晶胞空间利用率。
①计算每个晶胞含有几个原子。
本章(běn zhānɡ)整合
12/11/2021
第一页,共二十三页。
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
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
í)3
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
(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
高中化学晶体课件
在本课件中,我们将深入探讨高中化学中的晶体知识,包括晶体的基本概念、 特征和分类,晶体的物理性质和化学性质,以及晶体的制备和应用等内容。
晶体的基本知识
1 什么是晶体?
晶体是由具有一定规律 排列的粒子组成的固体 结构。
2 晶体的特征和分类
晶体具有规则的几何形 状和平面内部结构,根 据组成和结构可以分为 无机晶体和有机晶体。
晶体可以通过溶液结晶、熔融结晶和气相 沉积等方法进行制备。
晶体在电子、光学、药物和材料科学等领 域具有广泛的应用。
总结
1 晶体在化学中的重
要性
晶体是化学研究和应用 的重要基础。
2 总结晶体的基本知
识和性质
通过学习,我们掌握了 晶体的基本知识和各种 性质。
3 展望晶体的发展前
景和应用前景
晶体在科学研究和工程 应用中将继续发挥重要 作用。
晶体的化学性质
1 晶体的溶解度和溶
解规律
晶体的溶解度受晶体成 分和溶剂性质的影响, 遵循一定的溶解规律。
2 晶体的熔点和熔解
规律
晶体的熔点取决于晶体 成分和结构,有着特定 的熔解规律。
3 晶体的成分和结构
晶体的成分和结构可以 通过X射线衍射等方法 进行分析。
Байду номын сангаас
晶体的制备和应用
1 晶体的制备方法
2 晶体的应用领域
3 晶体的基本单位:
晶胞
晶胞是晶体中最小的具 有晶体结构特征的单位, 可以复制出整个晶体。
晶体的物理性质
1 晶体的透明性和颜色 2 晶体的硬度和脆性
晶体的透明性和颜色取 决于晶体内部结构和成 分的不同。
晶体的硬度和脆性因其 内部结构和化学键的强 度而异。
《晶体结构与性质》人教版高中化学课件下载1
能形成自由电子
离子电荷数越大,
键的强
原子半径越小,共用电
离子半径越小,
弱判断
子对数越多,键能越大
键能越大
金属阳离子半径越小, 离子所带电荷数越多, 金属键越强
影响 离子化合物的熔 分子的稳定性,原子晶 金属单质的熔沸点等
性质 沸点、硬度等 体的熔沸点、硬度等
存在 离子化合物,如 非金属单质,如H2;共 价化合物,如HCl;离
(5)共价化合物中只有共价键,一定没有离子键。 (6)构成稀有气体的单质分子,由于原子已达到稳定结构,在这些原子 的分子中不存在化学键。 (7)非金属元素的原子之间也可以形成离子键,如NH4Cl等。 (8)金属键只存在于金属单质或合金中。
3.离子键、共价键与离子化合物、共价化合物的关系
化学键的种类
解析答案
2.化学键与物质类别的关系 (1)只含非极性共价键的物质:同种非金属元素构成的单质,如金刚石、 晶体硅、氮气等。 (2) 只 含 极 性 共 价 键 的 物 质 : 一 般 是 不 同 非 金 属 元 素 构 成 的 化 合 物 , 如 HCl、NH3等。 (3)既有极性键又有非极性键的物质,如H2O2、C2H2、C2H6等。 (4)离子化合物中一定有离子键,可能还有共价键。如MgO、NaCl中只含 有离子键,NaOH、Na2O2、NH4Cl中既含有离子键,又含有共价键。
(2)晶体中碳碳键之间的夹角为__1_0_9_°2_8_′ _,碳原子采取了 ____s_p_3 __杂化。
(3)最小环上有___6_____个碳原子。
如二氧化硅的结构为
①每个硅原子都采取 sp3 杂化,以 4 个共价单键与 4 个氧原子结合,每个
氧原子与 2 个硅原子结合,向空间扩展,构成空间网状结构,硅、氧原
高中化学【晶体结构与性质】
②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 键越强,晶体的熔、沸点越高,如熔点:MgO>MgCl2,NaCl >CsCl。 ③分子晶体 a.分子间范德华力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的 分子晶体熔、沸点反常高。如 H2O>H2Te>H2Se>H2S。 b.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸 点越高,如 SnH4>GeH4>SiH4>CH4。 c.组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近),其分子 的极性越大,熔、沸点越高,如 CH3Cl>CH3CH3。
C.晶体熔点由低到高:CO<KCl<SiO2
D.离子键键能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI
解析: A 项,金属离子的电荷越多、半径越小,金属晶体的 熔点越高,则熔点由高到低为 Al>Mg>Na,错误;B 项,键 长越短,键能越大,硬度越大,键长 C—C<C—Si<Si—Si, 则硬度由大到小为金刚石>碳化硅>晶体硅,正确;C 项,一 般情况下,分子晶体的熔点低于离子晶体的熔点,离子晶体的 熔点低于共价晶体的熔点,晶体熔点由低到高为 CO(分子晶体) <KCl(离子晶体)<SiO2(共价晶体),正确;D 项,电荷相同的 离子,离子半径越小,离子键键能越大,F-、Cl-、Br-、I-半 径由小到大,则离子键键能由大到小为 NaF>NaCl>NaBr> NaI,正确。 答案:A
构成 微粒
__分__子__
__原__子__
粒子间 _范__德__华__力___
的相互 (某些含氢 __共__价__键__
作用力
键)
金属晶体 离子晶体 金属阳离 子、自由 __阴__、__阳__离__子__
高三化学复习精品课件5:晶体结构与性质
(4)晶胞中粒子数目的计算——均摊法 晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个
1 原子分得的份额就是 n 。
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
②非长方体:如三棱柱
[应用体验] 下列是几种常见的晶胞结构,填写晶胞中含有的粒子数。
A.NaCl(含________个Na+,________个Cl-) B.干冰(含________个CO2) C.CaF2(含________个Ca2+,________个F-) D.金刚石(含________个C) E.体心立方(含________个原子) F.面心立方(含________个原子)
[解析] 晶体是内部质点(原子、分子或离子)在三维空间周期性地重复排列构 成的固体物质,而非晶体内部质点在三维空间无规律地排列,因此可以通过X-射 线衍射的方法进行区分,晶体能使X-射线发生衍射,而非晶体、准晶体则不能。
[答案] X-射线衍射
角度2 晶胞中粒子数及其晶体化学式的判断 3.如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞:
试写出:(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。 (2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。 (3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________。 (4)乙晶体中每个A周围结合B的个数为________。 [答案] (1)X2Y (2)1∶3∶1 (3)8 (4)12
1.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体比较
结构特征
考点 1 晶体与晶胞 [基础整合]
晶体
非晶体
结构微粒在三维空间里 结构微粒
呈周期性 有 序排列 无序排列
性质 自范性
特征 熔点
异同表现
二者 间接方法
区别 方法
晶体结构与性质ppt课件
本章复习提纲三
3.同种类型晶体熔、沸点的比较规律
(1)共价晶体 比较共价晶体熔、沸点高低的关键是比较共价键的强弱。 对于结构相似的共价晶体来说,成键原子半径越小,键长 越短,键能越大,共价键越牢固,晶体的熔、沸点越高。 如熔、沸点:金刚石>碳化硅>晶体硅。
本章复习提纲三
(2) 离子晶体 离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱。离子键 的本质是阴、阳离子间的静电作用,对于离子晶体来说, 离子所带电荷数越多,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。如熔、沸点: MgO>NaCl>CsCl。
及合金
金属氧化物 属化合物、极 几乎所有的酸、部
类 和金属过氧 少数金属氧化 分非金属氧化物、 (Ge等除
化物等
物(如αAl2O3) 绝大多数有机物
外)
续表
本章复习提纲三
离子晶体 共价晶体
分子晶体 金属晶体
典型实 例
NaCl、 NaOH等
金刚石、晶体 干冰、白磷、冰、Na、Mg、
Si、晶体B、 硫黄、HCl、CH4 Al、Fe、
本章复习提纲三
(4) 金属晶体 金属晶体熔、沸点的高低取决于金属键的强弱。金属键 是金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用,也属于 静电作用。金属晶体结构相似,金属原子的价层电子数越 多,原子半径越小,金属阳离子与自由电子之间的静电作 用越强,金属键越强,熔、沸点越高。如熔、沸点: Na<Mg<Al。
本章复习提纲三
(3) 分子晶体 ①组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,其 熔、沸点越高。如熔、沸点:HI>HBr>HCl。 ②组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量相近),分 子的极性越大,其熔、沸点越高。如熔、沸点:CO>N2。 ③在同分异构体中,一般支链越多,熔、沸点越低。如 熔、沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。 ④具有氢键的分子晶体,与同类化合物相比,其熔、沸 点反常。如熔、沸点:H2O>H2Te>H2Se>H2S。
高中化学第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识课件新人教版选修3
(3)观察下列三个图片,说明了什么?
答案 晶体在不同方向上导电性、导热性不同;而非晶①晶体具有自范性。 它是指在适当条件下可以自发地呈现多面体外形的性质。它是晶体中结 构微粒在微观空间呈现 周期性的有序排列 的宏观表象。 ②晶体具有固定的熔点。 ③晶体具有各向异性。 它是指在 不同的方向上表现出不同 的物理性质,如强度、导热性、光学 性质等。例如:蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度是不同 的。 3.“盐成卤水,暴晒日中,即成方印,洁白可爱”,说明 结晶 可获得晶 体,除此之外,熔融态物质 凝固 ,气态物质的 凝华 均可得到晶体。
12
2.非晶硅光电薄膜产业的研发成长,在转换效率上,已逐渐接近于多晶硅 太阳能电池,发电成本仅为多晶硅的三分之一。预计非晶硅光电薄膜产业 的增长速率,将比多晶硅太阳能产业更为快速,非晶硅薄膜技术将成为今 后太阳能电池的市场主流。 试探究下列问题: (1)下图中a、b是两种硅的部分结构,请指出哪种是晶体硅,哪种是非晶硅?
a:__非__晶__硅___;b:__晶__体__硅__。 解析 从粒子在微观空间里是否有有序性 和自范性角度观察。
12
(2)有关晶体常识的相关说法中正确的是__A__C_D___。 A.玻璃是非晶体 B.固体粉末都是非晶体 C.晶体内部质点具有有序性,有固定的熔、沸点和各向异性 D.区别晶体和非晶体最有效的方法是通过X-射线衍射实验 解析 A项,玻璃是一种无固定熔、沸点的非晶体; B项,许多固体粉末不能用肉眼观察到晶体外形,但可通过光学显微镜或 电子显微镜看到规则的几何外形,所以固体粉末也可能是晶体。
归纳总结
1.晶体是由无数个晶胞堆积得到的。知道晶胞的大小和形状以及晶 胞中粒子的种类、数目和粒子所处的空间位置,就可以认识整个晶 体的结构。 2.晶胞中微粒个数的计算,其关键是正确分析晶胞中任意位置上的 一个微粒被几个晶胞所共用。不同形状的晶胞,情况不同。
高二化学精品课件 晶体的结构与性质
15
b、代表晶体 CO2
干冰的晶体结构图(一) 16
返回
干冰的晶体结构图(二)
可见:每个二氧化碳分子周围有 12 个二氧化碳分子
17
返回
c、分子晶体的物理特性:
决定因素:构成晶体的分子间作用力的大小
①较低的熔沸点
②较小的硬度
③在熔融和固态时都不导电
④溶解性,不同的分子晶体存在较大的差异
相似相溶原理:非极性溶质一般能溶于非极
性溶剂,极性溶质一般能溶
于极性溶质
18
2、分子间作用力和氢键 a、定义: 分子间存在的作用力又叫范德华力。
分子间力要比化学键弱得多 b、影响分子间作用力的主要因素:
相对分子质量 c、分子间作用力的大小对物质的熔沸点的影响:
• 定义: 这种相邻原子通过共价键结合而形成
空间网状结构的晶体,叫做原子晶体。
原子晶体的物理性质: 熔沸点很高,硬度很大,难溶于水,一般不导电。
常见的原子晶体: 金刚石、金刚砂(SiC)、晶体硅、石英(SiO2)
23
Si o
共价键
24
109º28´ 共价键
返2回5
石墨的晶体结构图
26
返回
不同晶体类型熔沸点高低的判断:
离子晶体:离子半径越小,所带电荷越多,离子键越牢固,
熔沸点越高。
NaCl与MgCl2
NaCl<MgCl2
原子晶体:原子半径越小,共价键键能越大,熔沸点越高。
Si,SiO2,SiC
SiO2>SiC > Si
分子晶体:结构相似的分子,分子量越大,分子间作用力
越大,熔沸点越高。
人教版高中化学选择性必修二第3章晶体结构与性质第1节第2课时晶胞晶体结构的测定课件
。
。
解析:(1)由题图可知,该晶胞中 N(Cu)=8×+8×=3,N(Ba)=2,
N(Y)=1,N(O)=12× +8× =7,
则钇钡铜氧的化学式为 YBa2Cu3O7。
(2)根据题中各元素的化合价,以及化合物中各元素的正负化
合价的代数和为零可知,+2价铜与+3价铜的化合价之和为7,
于体心,数目为 1,化学式为 XY3Z,D 项正确。
2.最近发现一种由R、Q、T三种原子构成的气态团簇分子,
其分子模型如图所示,则该分子的化学式为(
)。
A.RQT
C.RQ3T
答案:D
B.RQ2T
D.R8Q6T
二、晶体结构的测定
1.测定晶体结构最常用的仪器是 X射线衍射仪 。当单
一波长X射线通过晶体时,X射线和晶体中的电子相互作用,会
确;B 项中,晶胞中含有 X、Y 的个数比为 1∶(8×)=1∶1,化学式
为 XY,B 项错误;C 项中,晶胞中含有 X 的数目为 4×+1=,晶胞
中含有 Y 的数目为 4× = ,化学式为 X3Y,C 项正确;D 项中,晶
胞中含有 X 的数目为 8×=1,晶胞中含有 Y 的数目为 6×=3,Z 位
(1)晶胞是晶体的最小重复单元。( √ )
(2)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( × )
(3)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。( × )
微训练 1.下列各项是晶体结构中具有代表性的最小重复单
元的排列方式,图中:○—X,·—Y,⊗—Z。其中对应的化学式
高中化学选修三-晶体结构与性质
晶体结构与性质一、晶体得常识1、晶体与非晶体晶体与非晶体得本质差异得到晶体得途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等)③固定得熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体与非晶体最可靠得科学方法)2、晶胞--描述晶体结构得基本单元、即晶体中无限重复得部分一个晶胞平均占有得原子数=×晶胞顶角上得原子数+×晶胞棱上得原子+×晶胞面上得粒子数+1×晶胞体心内得原子数思考:下图依次就是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞得示意图、它们分别平均含几个原子?eg:1、晶体具有各向异性。
如蓝晶(Al2O3·SiO2)在不同方向上得硬度不同;又如石墨与层垂直方向上得电导率与与层平行方向上得电导率之比为1:1000。
晶体得各向异性主要表现在()①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质A、①③B、②④C、①②③D、①②③④2、下列关于晶体与非晶体得说法正确得就是()A、晶体一定比非晶体得熔点高B、晶体一定就是无色透明得固体C、非晶体无自范性而且排列无序D、固体SiO2一定就是晶体3、下图就是CO2分子晶体得晶胞结构示意图、其中有多少个原子?二、分子晶体与原子晶体1、分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合得晶体注意:a、构成分子晶体得粒子就是分子b、分子晶体中、分子内得原子间以共价键结合、相邻分子间以分子间作用力结合①物理性质a、较低得熔、沸点b、较小得硬度c、一般都就是绝缘体、熔融状态也不导电d、“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂、极性分子一般能溶于极性溶剂②典型得分子晶体a、非金属氢化物:H2O、H2S、NH3、CH4、HX等b、酸:H2SO4 、HNO3、H3PO4等c、部分非金属单质::X2、O2、H2、S8、P4、C60d、部分非金属氧化物:CO2、SO2、NO2、N2O4、P4O6、P4O10等f、大多数有机物:乙醇、冰醋酸、蔗糖等③结构特征a、只有范德华力--分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻得分子)CO2晶体结构图b、有分子间氢键--分子得非密堆积以冰得结构为例、可说明氢键具有方向性④笼状化合物--天然气水合物2、原子晶体--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注意:a、构成原子晶体得粒子就是原子 b、原子间以较强得共价键相结合①物理性质a、熔点与沸点高b、硬度大c、一般不导电d、且难溶于一些常见得溶剂②常见得原子晶体a、某些非金属单质:金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)、晶体锗(Ge)等b、某些非金属化合物:碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体c、某些氧化物:二氧化硅( SiO2)晶体、Al2O3金刚石得晶体结构示意图二氧化硅得晶体结构示意图思考:1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅与锗得熔点与硬度依次下降2、“具有共价键得晶体叫做原子晶体”、这种说法对吗?eg:1、在解释下列物质性质得变化规律与物质结构间得因果关系时、与键能无关得变化规律就是()A、HF、HCI、HBr、HI得热稳定性依次减弱B、金刚石、硅与锗得熔点与硬度依次下降C、F2、C12、Br2、I2得熔、沸点逐渐升高D、N2可用做保护气2、氮化硼就是一种新合成得无机材料、它就是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀得物质。
晶体结构-高中化学课件
32
立方ZnS
33
CaF2
34
Mg/Zn
a=b≠c
== 90˚ ,=120˚
V=
2
ac
35
钙钛矿 CaTiO3
36
晶体X射线衍射
37
38
39
40
41
其中,顶点占1/8,棱上占1/4,面上占1/2,体内占1
• 以上占比不仅适用于长方体,也适用于任意的平行六面体
26
27
28
晶胞的两个基本要素
晶胞的大小和形状:可用晶胞参数来表示,晶轴三个方
向确定后,a, b, c, , , 描述晶胞边长、晶面夹角
晶胞的内容:原子的种类、数目
ZM
15
晶体生长
速率适当
凝固
凝华
结晶
16
晶体生长
速率适当
17
Crystalline Solid
Glass
(Amorphous Solid)
18
2.晶体内部的微粒在空间按照一定规律做周期性重复排
列(本质区别)
Long-range-order
19
3.晶体的各向异性
石墨晶体结构
20
4. 晶体具有确定的熔点
三斜晶系
8
晶体结构与性质
9
一、物质的聚集状态
气态
物质三种聚集态
液态
晶体
固态
非晶体
准晶体
10
一、物质的聚集状态
11
一、物质的聚集状态
12
二、晶体与非晶体
1 .晶体的特征
13
14
1. 自发的形成凸多面体外形 (自范性)
F+V=E+2
2023_2024学年高中化学第3章晶体结构与性质研究与实践明矾晶体的制备课件新人教版选择性必修2
结|果|与|讨|论 1.明矾晶体的颜色和外形。 提示:明矾是无色透明的晶体,呈八面体形状。 2.在上述实验中为什么所用仪器都要用蒸馏水洗净?用硬纸片盖 好玻璃杯的目的是什么? 提示:若仪器不干净或尘埃落入,都会干扰结晶。 3.为什么晶种一定要悬挂在溶液的中央位置? 提示:晶种若离烧杯底部太近,由于有沉底晶体生成,会与晶体长 在一起。同样,若离溶液表面太近或靠近烧杯壁,都会产生同样的结 果,使得晶体形状不规则。
(3) 步 骤 Ⅱ , 为 得 到 纯 净 的 AlCl3·6H2O , 宜 采 用 的 干 燥 方 式 是 _________减__压__干__燥__(_或__低__温__干__燥__)________。
解析:(1)通入HCl可以抑制AlCl3水解,增大了溶液中氯离子浓度, 可以降低AlCl3溶解度,使其以AlCl3·6H2O晶体形式析出。(2)步骤Ⅰ, 抽滤时,由于溶液显强酸性,会腐蚀滤纸,因此需要用玻璃纤维替代滤 纸;洗涤时,为了减少AlCl3 ·6H2O晶体的损失,根据AlCl3 ·6H2O易溶 于水、乙醇及乙醚,应该选择饱和氯化铝溶液进行洗涤。(3)AlCl3·6H2O 晶体受热容易分解,为得到纯净的AlCl3·6H2O,可以采用的干燥方式是 低温干燥或减压干燥。
4.试讨论快速制备明矾晶体的条件。 提示:①溶液一定要用饱和溶液,若溶液不饱和,则结晶速度很 慢。 ②溶剂应用蒸馏水,不能用自来水。因自来水里含其他金属离子及 杂质,会影响晶体的生长速度和形状。 ③冷却热饱和溶液时,应自然冷却。快速冷却虽能够得到晶体,但 属于沉底、细小晶体,得不到大晶体。温度下降越快,晶体越小。 ④溶液一定要纯净。里面若含有杂质,就在溶液中形成多个晶核, 这样不利于大晶体的生长。
应|用|体|验 1.某兴趣小组制备明矾大晶体流程如图:
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最新考纲 1.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间 作用力的区别。 2.了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。 了解分子晶体结构与性质的关系。 3.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子 晶体的结构与性质的关系。 4.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释 其物理性质。 5.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物 理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。了解晶胞的概念,能 根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
5.微量元素硼和镁对植物的叶的生长和人体骨骼的健康有着十 分重要的作用。 (1)写出基态 B 原子的轨道表达式:_____________________。 (2)三价 B 易形成配离子,如[B(OH)4]-、[BH4]-等。[B(OH)4] -的结构式为____________(标出配位键),其中心原子的杂化 方 式 为 ____________ , 写 出 [BH4] - 的 两 种 等 电 子 体 : ________________________。
(3) (4)氢键、范德华力 晶体中硼酸分子以氢键结合在一起,难 以溶解;加热时,晶体中部分氢键被破坏,溶解度增大 (5)三氯化硼为分子晶体,而氯化镁为离子晶体,范德华力比 离子键弱
考点二
常见晶体模型及晶胞计算/
深化提能 素养再进阶
基础·自主落实
1. 典型晶体模型 晶体 晶体结构
晶体详解
原 子 金刚 晶石 体
4.四种晶体类型的比较
类型 比较
分子晶体 原子晶体 金属晶体
离子晶体
构成 微粒
_分__子_
金属阳离子、
_原__子_
_阴__、__阳__离_子__
自由电子
粒子间 _范_德__华__力__
的相互 (某些含氢键)
作用力
共__价__键__
_金__属__键_
_离__子__键_
硬度
较小
很大
有的很大, 有的很小
(如 K2O、
刚石、硅、 物质类 化物、酸、非金
与合
Na2O)、强碱
晶
(如 KOH、
别及 属氧化物(SiO2 体硼)、部分 金(如 Na、 NaOH)、绝
举例 除外)、绝大
Al、
非金属化合
大
多数有机物
Fe、青铜)
物(如 SiC、 (有机盐除外)
部分盐
SiO2)
(如 NaCl)
5.晶体熔、沸点的比较 (1)不同类型晶体熔、沸点的比较 ①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律: 原子晶体>离子晶体>分子晶体。 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。
4.现有几组物质的熔点(℃)数据:
A组
B组
C组
D组
金刚石:3 550 ℃ Li:181 ℃ HF:-83 ℃ NaCl:801 ℃
HCl:-115
硅晶体:1 410 ℃ Na:98 ℃
KCl:776 ℃
℃
硼晶体:2 300 ℃ K:64 ℃ HBr:-89 ℃ RbCl:718 ℃
二氧化硅:1 723 ℃ Rb:39 ℃ HI:-51 ℃ CsCl:645 ℃
3.下列物质性质的变化规律,与共价键的键能大小有关的是 ()
A.F2、Cl2、Br2、I2 的熔、沸点逐渐升高 B.HF、HCl、HBr、HI 的沸点顺序为 HF>HI>HBr>HCl C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D.NaF、NaCl、NaBr、NaI 的熔点依次降低 解析: A、B 项中分子晶体熔、沸点高低与分子间作用力有 关,含有氢键时会出现反常现象,与分子内共价键键能大小 无关。D 项离子晶体内存在的是离子键。 答案:C
①每个碳与相邻_4_个碳以共价键结合,形 成正__四__面__体__结构 ②键角均为_1_0_9_°__2_8_′_ ③最小碳环由_6_个 C 组成且六原子不在同 一平面内 ④每个 C 参与 4 条 C—C 键的形成,C 原 子数与 C—C 键数之比为_1_∶_2_
原 子 晶 SiO2 体
分 子
干冰 晶 体
NaCl 型
离
子
晶
体 CsCl 型
①每个 Na+(Cl-)周围等距且紧邻的 Cl-(Na +)有 6 个,每个 Na+周围等距且紧邻的 Na +有_1_2个 ②每个晶胞中含_4_个 Na+和_4_个 Cl- ①每个 Cs+周围等距且紧邻的 Cl-有_8_个, 每个 Cs+(Cl-)周围等距且紧邻的 Cs+(Cl-) 有6个 ②如图为 8 个晶胞,每个晶胞中含 1 个 Cs +、1 个 Cl-
我国现已能够拉制出直径为 300 毫米的大直径硅单晶,晶体
硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是
A.形成晶体硅的速率越大越好
()
B.晶体硅没有固定的熔、沸点
C.可用 X 射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关
解析: A 选项,晶体的形成都要有一定的形成条件,如温度、 压强、结晶速率等,但并不是说结晶速率越大越好;B 选项, 晶体有固定的熔、沸点;C 选项,X 射线衍射实验能够测出 物质的内部结构,根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶 体与非晶体;D 选项,晶体的形成与晶体的自范性和各向异 性都有密切关系。 答案:C
据此回答下列问题:
(1)A 组属于________晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力
是________。
(2)B 组晶体共同的物理性质是________(填序号)。 ①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性 (3)C 组中 HF 熔点反常是由于_________________________。 (4)D 组晶体可能具有的性质是________(填序号)。 ①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电 (5)D 组 晶 体 的 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 为 NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因为______________________ ___________________________________________________。
较大
熔、 沸点
较低
很高
有的很高, 有的很低
较高
溶解性
难溶于 难溶于 大多易溶于水 相似相溶
任何溶剂 常见溶剂 等极性溶剂
导电、 导热性
一般不导电, 一般不具
溶于水后 有导电性
有的导电
电和热的 良导体
晶体不导电, 水溶液或熔 融态导电
部分非 单质、气态氢
金属单质
①每个 Si 与_4_个 O 以共价键结合,形成正 四面体结构 ②每个正四面体占有 1 个 Si,4 个“12O”, n(Si)∶n(O)=_1_∶__2_ ③最小环上有_1_2个原子,即 6 个 O,6 个 Si ①8 个 CO2 分子构成立方体且在 6 个面心 又各占据 1 个 CO2 分子 ②每个 CO2 分子周围等距且紧邻的 CO2 分 子有_1_2个
2.晶胞组成的计算方法——均摊法 (1)原则:晶胞任意位置上的一个原子如果是被 n 个晶胞所共 有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是n1。 (2)方法 ①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定,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)被三个六边形共 有,每个六边形占13。
测定其是否有固定的_熔__点_
别方法 科学方法 对固体进行_X__射__线__衍__射__实验
(2)获得晶体的三条途径 ①熔融态物质凝固。 ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 ③溶质从溶液中析出。
2.晶胞 (1)概念:晶胞是描述晶体结构的基本单元。 (2)晶体中晶胞的排列——无隙并置 ①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。 ②并置:所有晶胞_平__行__排列、_取__向__相同。
(3)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”
(×)
(4)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行 X 射线衍射
实验
(√ )
(5)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
(√ )
(6)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体(√ )
(7)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
(×)
2.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。
。
④金属晶体 金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属 熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。
题组·跟进训练
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)凡有规则外形的固体一定是晶体
(× )
(2)缺角的 NaCl 晶体在饱和 NaCl 溶液中会慢慢变为完美的立
方体块
(√)
3.晶格能 (1)定义:气态离子形成 1 mol 离子晶体释放的能量,通常取正 值,单位:kJ·mol-1。 (2)影响因素 ①离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越_大__。 ②离子的半径:离子的半径越 小 ,晶格能越大。 (3)与离子晶体性质的关系 晶格能越大,形成的离子晶体越 稳定 ,且熔点越高,硬度越 _大__。
考点一
晶体常识及基本性质/
理清概念 基础需抓牢
知识·再认再现
1.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的区别
比较
晶体
非晶体
结构特征
结构粒子_周__期__性_ 结构粒子无__序__
有__序__排列
排列
性质 自范性熔点 特征
异同表现 二者区 间接方法
有
无
固定
不固定
各__向__异 ___性_
各__向__同__性__
3.晶胞参数及相关计算 晶胞参数:晶胞的形状和大小可以用 6 个参数 来表示,包括晶胞的 3 组棱长 a、b、c 和 3 组 棱相互间的夹角 α、β、γ,此即晶格特征参数, 简称晶胞参数。 (1)晶胞参数的计算方法