专题复习化学键和晶体结构wg
晶体第五课:化学键及晶格类型
晶体第五课:化学键及晶格类型
化学键及晶格类型
晶体中的原子之间的相互作用主要有以下几种情况:
.化学键:包括离子键、共价键和金属键。
.非化学性作用:范德华力(分子键)
一般来说,一种晶体通常以一种化学键为主,其物理性质也是由这种占主导地位的化学键决定,因此,我们根据晶体内占主导地位的化学键类型来划分晶体的晶格类型,对应于离子键、共价键、金属键、分子键,就有离子晶格、原子晶格、金属晶格、分子晶格。
但是,晶体中的原子往往不是由单纯一种键型相互作用而构成,大多数情况下,在形成的晶体中各种键型都有存在,只是程度不同而已。
极化、电子离域、轨道重叠等因素相互作用,产生不同程度的键型变异。
这就是由著名化学家唐有祺教授1963年提出的键型变异原理。
键型递变是化学中常见的现象,可以用键型四面体直观表示。
分子晶体实例
由于分子间的作用力很弱,分子键所形成的分子晶格类型的晶体大多透明、不导电、硬度很小、有较低的熔、沸点,、易挥发,许多物质在常温下呈气态或液态。
有些分子晶体,如H2O、NH3、CH3CH2OH等除了范德华力外还有氢键的作用,它们的熔沸点较高。
化学键和晶体知识点整理
化学键和晶体知识点整理化学键是指由原子之间相互作用形成的连接。
常见的化学键包括共价键、离子键和金属键等。
晶体是指由具有规则排列的原子、离子或分子构成的固体。
共价键是由原子间的电子共享形成的化学键。
共价键的形成需要原子间的电子云重叠,使得两个原子间的电子得以共享。
共价键可以根据电子云的重叠程度分为σ键和π键。
共价键的强度与共享电子的数量有关,共享电子的数量越多,共价键的强度越大。
离子键是由带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子之间的吸引力形成的化学键。
离子键的形成是由于电荷相互作用所引起的。
离子键的强度较大,常见于具有明显电荷差异的元素或化合物,如NaCl。
金属键是金属元素或合金中的金属离子之间的相互作用形成的化学键。
金属键的形成是由于金属离子的正电荷与自由电子的负电荷之间的相互作用所引起的。
金属键通常具有高的导电性和热导性。
晶体是由原子、离子或分子等按照规则的排列方式组成的固体。
晶体具有明确的外观形状,均匀的内部结构以及特定的物理性质。
晶体的结构可以通过X射线衍射等方法进行研究。
晶体的结构可以分为离子晶体、共价晶体和金属晶体等。
离子晶体的结构由带正电荷和带负电荷的离子相互排列构成。
共价晶体的结构由共价键相互连接的原子或分子构成。
金属晶体的结构由金属离子排列构成,金属离子之间通过金属键相互连接。
晶体的性质受到晶格结构和晶体内部相互作用的影响。
晶格结构决定了晶体的外观形状以及晶体的物理性质,如硬度、熔点等。
晶体内部相互作用决定了晶体的化学性质,如溶解度、反应活性等。
晶格结构可以通过晶体学研究方法进行研究和描述。
晶体学研究包括晶体的晶胞、点阵和晶体对称性等方面。
晶胞是晶体的最小单位,包括一组原子、离子或分子。
点阵是一组规则排列的点,用来描述晶体的周期性结构。
晶体的对称性是指晶体具有不同方向和位置上的相似性。
晶体的应用广泛,包括材料科学、电子学、光学以及生物学等领域。
晶体材料具有优异的光学、电学和力学性质,被广泛应用于激光器、光纤通信、电子器件等领域。
离子键、共价键(化学键)、晶体类型总复习
化学键和晶体类型1.化学键:相邻原子或原子团之间强烈的相互作用。
化学键包括_______、_______和_______。
2.离子键:阴、阳离子之间的相互作用称为离子键。
离子键的实质是静电作用,注意:(1)形成离子键的主要原因是原子间发生了电子的得失。
(2)离子键是阴、阳离子间吸引力和排斥力达到平衡的结果,所以阴、阳离子不会无限的靠近,也不会间距很远。
3.离子键的强弱与离子所带电量和离子半径有关。
4.离子化合物:含有离子键的化合物叫做离子化合物,如大多数___________和_______。
注意:(1)AlCl3不是离子化合物,而是共价化合物。
(2)离子化合物中一定含有离子键,含有离子键的化合物一定是离子化合物。
5.离子化合物的特性:在熔融状态下仍可以电离出阴、阳离子,这是和共价化合物的最大区别。
6.电子式:在元素符号周围,用“· ”或“×”来表示原子的最外层电子的式子叫电子式。
(1)原子的电子式:元素周围标明元素原子的最外层电子,每个方向不能超过2个电子。
当最外层电子数小于或等于4时以单电子分步,多于4时多出部分以电子对分布。
例如:(2)简单阳离子的电子式:简单阳离子是由金属原子失电子形成的,原子的最外层已无电子,故用阳离子的符号表示,如Na+、Li+、Mg+2、Al+3等。
(3)简单阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数,而且还应用括号“[ ]”括起来,并n”电荷字样,如氧离子、氟离子.在右上角标出“-(4)多原子离子的电子式:不仅要画出各原子最外层电子数,而且还应用括号“[ ]”括起n”或“+n”电荷字样。
例如:铵根离子,氢氧根离子来,并在右上角标出“-.(5)离子化合物的电子式:每个离子都要单独写,而且要符合阴阳离子相邻关系,如MgCl2要写成,不能写成,也不能写成.7.HCl分子的形成过程:在Cl与H形成HCl的过程中,H原子唯一的一个电子与Cl原子最外层7个电子中的未成对电子形成共用电子对,从而使各原子最外层达到稳定结构。
高三化学复习化学键与晶体结构课件
A、BeCl2
B、PCl3
C、PCl5
D、N2
4:写出下列微粒的电子式:
Ar NaOH H2O2 CaC2 Na2O2
N2
K2S CH4 HClO
练习:下列变化中,不需要破坏化学键的是
(B ) A.加热氯化铵
B.干冰气化
C.食盐溶于水
晶体之所以具有规则的几何外形, 是因其内部的质点作规则的排列,实际 上是晶体中最基本的结构单元重复出现 的结果。
我们把晶体中重复出现的最基本
的结构单元叫晶体的基本单位——
晶胞
晶胞对组成晶胞的各质点(晶格点) 的占有率如何呢(以立方体形晶胞为例)?
体心: 1
面心: 1/2
棱边: 1/4
顶点: 1/8
【参考答案】B
【点拨】晶体中的作用力影响晶体的性质,若是 分子晶体,影响熔沸点的是分子间作用力与氢键, 但影响分子稳定性的是化学键的强度;若是原子 晶体、离子晶体、金属晶体,熔沸点与化学键强 度有关。
【解析】判断化学键类型是否相同,主要是看成 键两原子是直接通过共价键结合的,还是通过互 相得失电子后形成阴、阳离子靠离子键结合的。 主要是分析成键两原子通过何种形式才能使双方 都达到稳定结构(一般的是最外层达到8个电子)。 判断晶体类型是否相同,主要是看构成晶体的 “基本微粒”属于分子、离子还是原子,或者是 分析晶体中基本微粒间作用力是范德华力、离子 键还是共价键,这两个角度实质是一致的。由上 述可知化学键的类型和晶体类型两者既有联系也 有区别,切勿混为一谈。
金属晶体:比较金属键,金属阳离子半径越小,电荷越高,金 属键越强,熔沸点越高 Li>Na>K>Rb>Cs ;Na<Mg<Al
高三化学 化学键与晶体结构
C H H H H 专题四:化学键和晶体结构班级 姓名 学号专题目标:1、掌握三种化学键概念、实质,了解键的极性2、掌握各类晶体的物理性质,构成晶体的基本粒子及相互作用,能判断常见物质的晶体类型。
[经典题型][题型一]化学键类型、分子极性和晶体类型的判断[ 例1 ]4.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是 [ ](A)SO 2和SiO 2 (B)CO 2和H 2 (C)NaCl 和HCl (D)CCl 4和KCl[点拨]首先根据化学键、晶体结构等判断出各自晶体类型。
A 都是极性共价键,但晶体类型不同,选项B 均是含极性键的分子晶体,符合题意。
C NaCl 为离子晶体,HCl 为分子晶体 D 中CCl 4极性共价键,KCl 离子键,晶体类型也不同。
规律总结 1、含离子键的化合物可形成离子晶体2、含共价键的单质、化合物多数形成分子晶体,少数形成原子晶体如金刚石、晶体硅、二氧化硅等。
3、金属一般可形成金属晶体[例2]、.关于化学键的下列叙述中,正确的是( ).(A)离子化合物可能含共价键 (B)共价化合物可能含离子键(C)离子化合物中只含离子键 (D)共价化合物中不含离子键[点拨]化合物只要含离子键就为离子化合物。
共价化合物中一定不含离子键,而离子化合物中还可能含共价键。
答案 A 、D[巩固]下列叙述正确的是A. P 4和NO 2都是共价化合物B. CCl 4和NH 3都是以极性键结合的极性分子C. 在CaO 和SiO 2晶体中,都不存在单个小分子D. 甲烷的结构式: ,是对称的平面结构,所以是非极性分子答案:C题型二:各类晶体物理性质(如溶沸点、硬度)比较[例3]下列各组物质中,按熔点由低到高排列正确的是( )A O2 、I2 HgB 、CO 2 KCl SiO 2C 、Na K RbD 、SiC NaCl SO2[点拨]物质的熔点一般与其晶体类型有关,原子晶体最高,离子晶体(金属晶体)次之,分子晶体最低,应注意汞常温液态选B[例4]碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
化学键分子结构与晶体结构
化学键分子结构与晶体结构化学键是指化学元素之间的相互作用力,包括共价键、离子键和金属键。
化学键的不同类型决定了分子或晶体的性质和结构。
共价键是两个原子之间的电子共享。
当两个原子都需要电子来达到稳定的电子壳结构时,它们可以共享一对电子形成一个共价键。
共价键的形成使得原子在空间上非常接近,形成分子。
分子中的化学键可以是单一、双重或三重共价键,取决于共享的电子对数目。
离子键是由于正离子和负离子之间的静电力而形成的。
在离子化合物中,金属元素向非金属元素转移电子,从而形成正离子和负离子。
正离子和负离子之间的相互吸引力引发了离子键的形成。
离子晶体的结构通常由正负离子的周期排列所组成。
金属键是金属元素之间电子共享的结果。
金属元素通常有多个价电子,这些价电子可以自由地在金属中移动。
金属键的形成使得金属元素形成具有特定结晶结构的金属。
金属的物质性质通常是导电、导热和可塑性。
分子结构是由共价键连接的原子所组成的。
分子结构的确定需要知道各个原子之间的连接方式和空间排列。
分子结构的性质直接影响着分子的性质,如化学反应的活性、分子的极性和分子间作用力。
晶体结构是由许多原子、离子或分子按照一定的排列顺序在晶格中组成的。
晶体结构具有高度有序性,可以通过晶体学方法来研究和描述。
晶体结构的种类多种多样,包括离子晶体、共价晶体和分子晶体等。
晶体的结构决定了其物理、化学和光学性质,如晶体的硬度、折射率和热膨胀系数等。
总之,化学键是不同原子之间的相互作用力,可以分为共价键、离子键和金属键。
分子结构是由共价键连接的原子所组成的。
晶体结构是离子、原子或分子按照一定顺序在晶格中排列的结构。
化学键、分子结构和晶体结构共同决定了分子和晶体的性质和行为。
专题复习化学键和晶体结构wg
【巩固练习】下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( ) A.SO2和SiO2 B.CO2和H2O
C.NaCl和HCl D.CCl4和KCl
(4)离子化合物电子式 ①由阳离子的电子式和阴离子的电子式组合而成.
注意:相同的离子不能写在一起,不能合并,一般对称排列. ②用电子式表示离子化合物的形成过程 用电子式表示氯化钠的形成过程
【注意】 ①离子须注明电荷数; ②相同的原子可以合并写,相同的离子要单个写; ③阴离子要用方括号括起; ④不能把“→”写成“ ==” ⑤用箭头表明电子转移方向(也可不标) (5)共价分子的电子式:由原子的电子式组合而成。共用电子对放在相邻原子之间,共用电子对数目为原子达稳定结构所需 的电子数目。如N原子需三个电子达稳定结构则有三对共用电子对。
答案:B
【巩固练习】HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒剂,已知熔融的HgCl2不导电,而HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,下列关 于HgCl2的叙述正确的是( )
A.HgCl2属于离子化合物
B.HgCl2属于共价化合物
C.HgCl2属于非电解质
D.HgCl2不能使蛋白质变性
【解析】根据题目所给有关的HgCl2性质资料,熔融的HgCl2不导电,而HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,
2)氢键 ①形成条件:原子半径较小,非金属性很强的原子X,(N、O、F)与H原子形成强极性共价键,与另一个分子中的半径较 小,非金属性很强的原子Y (N、O、F),在分子间H与Y产生较强的静电吸引,形成氢键 ②表示方法:X—H…Y—H(X.Y可相同或不同,一般为N、O、F)。 ③氢键能级:比化学键弱很多,但比分子间作用力稍强。 ④氢键作用:使物质有较高的熔沸点(H2O、HF 、NH3) 使物质易溶于水(C2H5OH,CH3COOH) 解释一些反常现象 【结果】①氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、沸点大大升高。如:水的沸点高、氨易液化等。这是因为固体熔化或液体汽 化时,必须破坏分子间作用力和氢键 ②氢键的形成对物质的溶解性也有影响,如:NH3极易溶于水。
高考化学专题复习——化学键、晶体结构
化学键、晶体结构
化学键
1.概念:相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用叫化学键2.分类:离子键
化学键共价键
金属键
一、离子键和离子化合物
1.离子键
(1)概念:由阴阳离子间的静电作用而形成的化学键
[讨论]阴阳离子间的静电作用是否就是阴阳离子间的相互吸引?(2)表示方法
①电子式
②形成过程
2.离子化合物
(1)概念;通过离子键形成的化合物即离子化合物
(2)离子化合物的特点:
二、共价键和共价化合物
1.共价键
(1)概念:原子间通过共用电子对形成的化学键
(2)分类:①极性共价键:同种原子间形成的共价键共价键
②非极性共价键:不同种原子间形成的共价键(3)表示方法:
①电子式
②结构式
③形成过程
2.共价化合物
(1)概念:通过共价键形成的化合物即共价化合物
三、分子结构
四、晶体结构
晶体:通常指通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体。
晶体规则几何外形是其构成微粒有序排列的外部表现
分类:依据构成晶体的微粒及其作用可分为四类。
1.离子晶体
(1)概念:离子通过离子键形成的晶体
(2)构成微粒:阴阳离子,它们间的作用为离子键(3)典型晶体:
①NaCl
每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+每个晶胞中Na+、Cl-的计算
(4)性质特点。
高三化学原子结构、化学键及分子结构、晶体结构知识精讲 人教版
高三化学原子结构、化学键及分子结构、晶体结构知识精讲一. 本周教学内容:物质结构⎪⎩⎪⎨⎧晶体结构化学键及分子结构原子结构二. 教学要求:1. 掌握原子构成的初步知识。
2. 掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及质量数与中子数、质子数之间的相互关系。
3. 掌握核外电子排布规律。
4. 掌握离子键、共价键、金属键的涵义。
5. 理解键的极性与分子极性的关系。
6. 了解分子间作用力、氢键的概念。
7. 掌握几种晶体类型的结构特点和性质。
三. 教学重点:1. 原子核外电子的排布规律。
2. 离子键、共价键的概念,能用电子式表示离子化合物和共价化合物及其形成过程。
3. 三种晶体的结构和性质。
四. 知识分析:1. “六种量”及其涵义 (1)质子数:即原子核内质子个数,也称为原子序数,它是决定元素品种的重要因素。
(2)中子数:即原子核内中子个数。
当质子数相同,而中子数不同时,便提出了同位素的概念。
(3)核外电子数:原子中,质子数等于电子数,因此整个原子不显电性;当质子数>电子数时,该微粒是阳离子,当质子数<电子数时,该微粒为阴离子。
(4)质量数:将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似值之和为质量数,用“A ”表示。
由于电子质量忽略不计,质量数可以近似地表示相对原子质量的大小。
(5)同位素的相对原子质量:其意义是某同位素的一个原子质量与C 12原子质量121的相对比值。
初中化学所学的相对原子质量实质上是同位素的相对原子质量。
例如:O 168的一个原子质量为kg 2610657.2-⨯,一个C 126的质量为kg 2610993.1-⨯ O 168的相对原子质量9949.1512110993.110657.22626=⨯⨯⨯=--(6)元素的相对原子质量:其意义是各种天然同位素的相对原子质量与它的原子所占的原子个数百分比的乘积之总和。
氧元素的相对原子质量[])(O Ar759.999949.15⨯=%+037.09991.16⨯%+204.09992.17⨯% 9994.15=注:我们在题中常用质量数代替同位素的相对原子质量,以此求得的结果称为元素的近似相对原子质量,如:氧元素的近似相对原子质量759.9916⨯=%037.017⨯+%204.018⨯+% 00445.16=2. 晶体类型与化学键、分子极性之间的关系:由上可知:① 离子晶体(或离子化合物)一定含离子键。
最新届高考化学专题复习课件:晶体结构
体中Na+与Na十之间的最短距离是多少?
[例2]右图为NaCl晶胞结构,已知FexO晶体晶胞结构为
NaCl型,由于晶体缺陷,x值小于1。测知FexO晶体的
密度为ρ=5.71g/cm3,晶胞边长为4.28×10-10m。
◆从性质上判断:
●熔沸点和硬度 高:原子晶体;中:离子晶体;低:分子晶体
●物质的导电性 固态时不导电熔融状态时能导电:离子晶体;
固态时导电熔融状态时也导电:金属晶体及石墨; 固态时不导电熔融状态时也不导电:分子晶体、原子晶体。
(五)晶体化学基础
晶胞 从晶体中“截取”出来的具有代表性的最小部分
。 (晶体中的最小重复单元)
4 (1)金晶体中每个晶胞中含有
个金原子;
(2)欲计算一个晶胞的体积,除假定金原子是刚性小球
外,还应假定 在立方体各个面的对角线上3个金原子彼
。
此两两相切
(3)一个晶胞的体积是多少?
(4)金晶体的密度是多少?
(三)晶体中点、线、面的关系
[例1] C60是碳单质家族中的新成员,已知每个碳 原子与其它三个碳原子相连。请根据碳的成键方
位于晶胞顶点的微粒,实际提供给晶胞的只有1/8; 位于晶胞棱上的微粒,实际提供给晶胞的只有1/4; 位于晶胞面心的微粒,实际提供给晶胞的只有1/2; 位于晶胞中心的微粒,实际提供给晶体的是1。
(2)非长方体(非正方体):
视具体情况分析。 如:石墨
平均每个碳原子对六边形的贡献是:1/3
二、晶体常见题型
均摊法是研究晶体结构的常用方法,但要注意以 下题型:
例:最近科学家发现一种由钛原子 和碳原子构成的气态团簇分子,如 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,则它的化学式是( )
高中化学知识点总结:化学键和晶体结构
高中化学知识点总结:化学键和晶体结构1.化学键:相邻原子间强烈的相互作用叫作化学键。
包括离子键和共价键(金属键)。
2.离子建(1)定义:使阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键。
(2)成键元素:活泼金属(或NH4+)与活泼的非金属(或酸根,OH-)(3)静电作用:指静电吸引和静电排斥的平衡。
3.共价键(1)定义:原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫作共价键。
(2)成键元素:一般来说同种非金属元素的原子或不同种非金属元素的原子间形成共用电子对达到稳定结构。
(3)共价键分类:①非极性键:由同种元素的原子间的原子间形成的共价键(共用电子对不偏移)。
如在某些非金属单质(H2、Cl2、O2、P4…)共价化合物(H2O2、多碳化合物)、离子化合物(Na2O2、CaC2)中存在。
②极性键:由不同元素的原子间形成的共价键(共用电子对偏向吸引电子能力强的一方)。
如在共价化合物(HCl、H2O、CO2、NH3、H2SO4、SiO2)某些离子化合物(NaOH、Na2SO4、NH4Cl)中存在。
4.非极性分子和极性分子(1)非极性分子中整个分子电荷分布是均匀的、对称的。
极性分子中整个分子的电荷分布不均匀,不对称。
(2)判断依据:键的极性和分子的空间构型两方面因素决定。
双原子分子极性键→极性分子,如:HCl、NO、CO。
非极性键→非极性分子,如:H2、Cl2、N2、O2。
多原子分子,都是非极性键→非极性分子,如P4、S8。
有极性键几何结构对称→非极性分子,如:CO2、CS2、CH4、Cl4。
几何结构不对称→极性分子,如H2O2、NH3、H2O。
5.分之间作用力和氢键(1)分子间作用力把分子聚集在一起的作用力叫作分子间作用力。
又称范德华力。
①分子间作用力比化学键弱得多,它对物质的熔点、沸点等有影响。
②一般的对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔点、沸点也越高。
(2)氢键某些物质的分子间H核与非金属强的原子的静电吸引作用。
高考化学复习 化学键 晶体结构
魁夺市安身阳光实验学校高考化学复习化学键晶体结构一、理解离子键、共价键的含义。
理解极性键和非极性键。
了解极性分子和非极性分子。
了解分子间作用力。
初步了解氢键。
二、了解几种晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体)及其性质。
物质结构的理论是高考的热点之一。
要求理解1.化学键、离子键的概念2.共价键3.极性分子和非极性分子4.晶体的结构与性质5.化学键与分子间力的比较六、如何比较物质的熔、沸点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、沸点高低的决定因素.①一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体如:SiO2>NaCl>CO2(干冰)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:石>砂>晶体硅③同类型的离子晶体,离子电荷数越大,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:MgO>NaCl④分子组成和结构相似的分子晶体,一般分子量越大,分子间作用力越强,晶体熔、沸点越高.如:F2<Cl2<Br2<I2⑤金属晶体:金属原子的价电子数越多,原子半径越小,金属键越强,熔、沸点越高.如:Na<Mg<Al2.根据物质在同条件下的状态不同.一般熔、沸点:固>液>气.如果常温下即为气态或液态的物质,其晶体应属分子晶体(Hg除外).如惰性气体,虽然构成物质的微粒为原子,但应看作为单原子分子.因为相互间的作用为范德华力,而并非共价键.1.(2008全国Ⅰ卷)下列化合物,按其品体的熔点由高到低排列正确的是()A.SiO2 CaCl CBr4 CF2 B.SiO2 CsCl CF4 CBr4C.CsCl SiO2 CBr4 CF4 D.CF4 CBr4 CsCl SiO2解析:物质的熔点的高低与晶体的类型有关,一般来说:原子晶体>离子晶体>分子晶体;即:SiO2>CsCl>CBr4、CF4。
当晶体的类型相同时,原子晶体与原子半径有关;离子晶体与离子的半径和离子所带的电荷有关;分子晶体当组成和结构相似时,与相对分子质量的大小有关,一般来说,相对分子质量大的,熔点高,即CBr4>CF4。
高三化学总复习 晶体结构与性质
第3讲晶体结构与性质复习目标知识建构1.了解晶体的类型和晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
2.理解离子键的形成和晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。
3.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。
4.了解分子晶体、共价晶体,能描述结构与性质的关系。
一、晶体的基本知识1.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的比较晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区间接方法看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)得到晶体的途径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。
(3)晶胞①概念:描述晶体结构的基本单元。
②晶体中晶胞的排列——无隙并置无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。
并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
2.晶胞组成的计算——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1n(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1。
3【判一判】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)凡有规则外形的固体一定是晶体()(2)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”()(3)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()(4)不同晶体中晶胞的大小和形状都相同()(5)立方晶胞中,顶点上的原子被4个晶胞共用()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×二、常见晶体类型和性质1.晶格能与金属键(1)晶格能①含义:气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量,单位kJ·mol-1。
②离子所带电荷数越多,离子的半径越小,晶格能越大,形成的离子晶体越稳定。
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考点一:化学键:相邻原子之间强烈的相互作用叫化学键。
化学键的存在:①稀有气体单质中不存在;②多原子单质分子中存在共价键;③非金属化合物分子中存在共价键(包括酸);④离子化合物中一定存在离子键,可能有共价键的存在(Na2O2、NaOH、NH4Cl),共价化合物中不存在离子键;⑤离子化合物可由非金属构成,如:NH4NO3、NH4Cl 。
1.离子键1)定义:使阴阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键。
成键微粒:阴阳离子相互作用:静电作用(静电引力和斥力)成键过程:阴阳离子接近到某一定距离时,吸引和排斥达到平衡,就形成了离子键。
2)形成离子键的条件:①活泼的金属元素(IA,IIA)和活泼的非金属元素(VIA,VIIA)之间的化合物。
②活泼的金属元素和酸根离子形成的盐酸根离子:SO42-、NO3-、Cl-等③铵盐子和酸根离子(或活泼非金属元素)形成的盐。
把NH4+看作是活泼的金属阳离子④离子化合物:含有离子键的化合物。
3)离子键的强弱比较影响因素:离子半径(反比)、电荷数(正比)比较离子键强弱:KCl与KBr、 Na2O与MgO决定:稳定性及某些物理性质,如熔点等。
2.共价键1)定义:原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
成键微粒:原子相互作用:共用电子对氢分子的形成:共价键特点:共用电子对不偏移,成键原子不显电性氯化氢分子的形成:共价键特点:共用电子对偏向氯原子,氯原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷。
2)形成共价键条件:同种或不同种非金属元素原子结合;部分金属元素原子与非金属元素原子,如AlCl3,FeCl3;3)存在:存在于非金属单质和共价化合物中,也存在于某些离子化合物和原子团中H2 HCl NaOH NH4Cl Na2O2 SO42- NO3-离子键和共价键的比较3.电子式:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子最外层电子的式子,叫电子式。
(1)原子的电子式:常把其最外层电子数用小黑点“.”或小叉“×”来表示。
H · Na ··Mg ··Ca ·(2)阳离子的电子式:不要求画出离子最外层电子数,只要在元素、符号右上角标出“n+”电荷字样。
Ca2+ Mg2+ Na+ H+(3)阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数,而且还应用于括号“[ ]”括起来,并在右上角标出“n-”电荷字样。
(4)离子化合物电子式①由阳离子的电子式和阴离子的电子式组合而成.注意:相同的离子不能写在一起,不能合并,一般对称排列.②用电子式表示离子化合物的形成过程用电子式表示氯化钠的形成过程【注意】①离子须注明电荷数;②相同的原子可以合并写,相同的离子要单个写;③阴离子要用方括号括起;④不能把“→”写成“ ==”⑤用箭头表明电子转移方向(也可不标)(5)共价分子的电子式:由原子的电子式组合而成。
共用电子对放在相邻原子之间,共用电子对数目为原子达稳定结构所需的电子数目。
如N原子需三个电子达稳定结构则有三对共用电子对。
【小结】在写电子式时必须先判断是离子化合物还是共价分子,再根据各自的要求来写,共价分子不能出现中括号和离子符号。
C H H H 4.共价型分子中八电子稳定结构的判断 1)共价键的种类:①配位键:共用电对由成键单方面提供的共价键。
②非极性键:共用电对在成键原子中间;③极性键:共用电对偏向于成键原子其中一方。
2)分子中若含有氢元素,则氢原子不能满足最外层8电子稳定结构。
3)若某元素化合价绝对值与其原子最外层电子数之和等于8,则该元素的原子满足8电子稳定结构;否则不满足。
判断非极性分子和极性分子的依据:ABn 型分子极性判断:若中心原子A 的绝对值等于该原子的最外层电子数,则分子为非极性分子。
【例1】下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是 [ ](A)SO 2和SiO 2(B)CO 2和H 2 (C)NaCl 和HCl(D)CCl 4和KCl[点拨]首先根据化学键、晶体结构等判断出各自晶体类型。
A 都是极性共价键,但晶体类型不同,选项B 均是含极性键的分子晶体,符合题意。
C NaCl 为离子晶体,HCl 为分子晶体D 中CCl 4极性共价键,KCl 离子键,晶体类型也不同。
【规律总结】 1、含离子键的化合物可形成离子晶体2、含共价键的单质、化合物多数形成分子晶体,少数形成原子晶体如金刚石、晶体硅、二氧化硅等。
3、金属一般可形成金属晶体【例2】关于化学键的下列叙述中,正确的是( ).(A)离子化合物可能含共价键 (B)共价化合物可能含离子键 (C)离子化合物中只含离子键 (D)共价化合物中不含离子键[点拨]化合物只要含离子键就为离子化合物。
共价化合物中一定不含离子键,而离子化合物中还可能含共价键。
答案 A 、D【巩固】下列叙述正确的是A. P 4和NO 2都是共价化合物B. CCl 4和NH 3都是以极性键结合的极性分子C. 在CaO 和SiO 2晶体中,都不存在单个小分子D. 甲烷的结构式: ,是对称的平面结构,所以是非极性分子 答案:C5.分子间作用力和氢键1)分子间作用力:把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力(也叫范德华力)。
①分子间作用力比化学键弱得多,是一种微弱的相互作用,它主要影响物质的熔、沸点等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。
②分子间作用力主要存在于由分子构成的物质中,如:多数非金属单质、稀有气体、非金属氧化物、酸、氢化物、有机物等。
③分子间作用力的范围很小,只有分子间的距离很小时才有。
④一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。
【归纳】分子间作用力与化学键的比较2)氢键①形成条件:原子半径较小,非金属性很强的原子X,(N、O、F)与H原子形成强极性共价键,与另一个分子中的半径较小,非金属性很强的原子Y (N、O、F),在分子间H与Y产生较强的静电吸引,形成氢键②表示方法:X—H…Y—H(X.Y可相同或不同,一般为N、O、F)。
③氢键能级:比化学键弱很多,但比分子间作用力稍强。
④氢键作用:使物质有较高的熔沸点(H2O、HF 、NH3) 使物质易溶于水(C2H5OH,CH3COOH) 解释一些反常现象【结果】①氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、沸点大大升高。
如:水的沸点高、氨易液化等。
这是因为固体熔化或液体汽化时,必须破坏分子间作用力和氢键②氢键的形成对物质的溶解性也有影响,如:NH3极易溶于水。
考点二:晶体类型和性质的比较晶体:是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。
非晶体:是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
【思考】决定晶体物理性质的因素是什么?答:构成晶体微粒之间的结合力。
结合力越强,晶体的熔沸点越高,晶体的硬度越大。
1.几种晶体的比较(1)离子晶体①定义:离子间通过离子键结合而成的晶体。
②特点:无单个分子存在;NaCl不表示分子式。
熔沸点较高,硬度较大,难压缩,但质地较脆.水溶液或者熔融状态下均导电。
③常见的离子晶体有:强碱、部分金属氧化物、大部分盐类。
(2)分子晶体①定义:分子间通过分子间作用力结合成的晶体。
②特点:有单个分子存在;化学式就是分子式。
熔沸点较低,硬度较小,易升华。
③哪些物质可以形成分子晶体?卤素、氧气、等多数非金属单质、稀有气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物、酸、多数有机物等。
(3)原子晶体①定义:原子间通过共价键结合成的具有空间网状结构的晶体。
②特点:熔沸点很高,硬度很大,难溶于一般溶剂。
③常见的原子晶体有:金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等2.晶体类型的判断(1)从物质的分类上判断:离子晶体:强碱、大多数盐类、活泼金属氧化物;分子晶体:大多数非金属单质(金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼除外)及氧化物( SiO2除外),所有的酸及非金属氢化物,大多数有机物等。
原子晶体:金刚石、晶体硅、晶体硼、SiO2、SiC、BN、Si3N4金属晶体:金属单质(液态Hg除外)及合金(2)从性质上判断:熔沸点和硬度高:原子晶体;中:离子晶体;低:分子晶体物质的导电性固态时不导电熔融状态时能导电:离子晶体;固态时导电熔融状态时也导电:金属晶体及石墨;固态时不导电熔融状态时也不导电:分子晶体、原子晶体。
3.物质熔沸点高低的比较1)晶体内微粒间作用力越大,熔沸点越高,只有分子晶体熔化时不破坏化学键2)不同晶体(一般):原子晶体>离子晶体>分子晶体熔点范围:上千度~几千度 > 近千度~几百度 > 多数零下最多几百度3)【注意】若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体强,故熔、沸点特别高.【例1】有关晶体的下列说法中正确的是( )A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定B.原子晶体中共价键越强,熔点越高C.冰融化时水分子中共价键发生断裂D.氯化钠熔化时离子键未被破坏【解析】晶体中分子间的作用力越大,说明晶体的熔沸点越高,而分子的稳定性取决于化学键的强弱和体系能量的高低,故A选项错误。
冰融化时水分子中部分氢键断裂,共价键不断裂。
氯化钠熔化时离子键被破坏。
答案:B【点拨】晶体中的作用力影响晶体的性质,若是分子晶体,影响熔沸点的是分子间作用力与氢键,但影响分子稳定性的是化学键的强度;若是原子晶体、离子晶体、金属晶体,熔沸点与化学键强度有关。
【巩固练习】下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( ) A.SO2和SiO2 B.CO2和H2OC.NaCl和HCl D.CCl4和KCl【解析】判断化学键类型是否相同,主要是看成键两原子是直接通过共价键结合的,还是通过互相得失电子后形成阴、阳离子靠离子键结合的。
主要是分析成键两原子通过何种形式才能使双方都达到稳定结构(一般的是最外层达到8个电子)。
判断晶体类型是否相同,主要是看构成晶体的“基本微粒”属于分子、离子还是原子,或者是分析晶体中基本微粒间作用力是范德华力、离子键还是共价键,这两个角度实质是一致的。
由上述可知化学键的类型和晶体类型两者既有联系也有区别,切勿混为一谈。
如SO2和SiO2,从成键两原子之间结合力分析,都是只能通过共价键结合,化学键类型相同,但从构成晶体类型来看,SO2熔点低,溶于一些溶剂中,硬度小、沸点低等性质说明SO2在晶体中只能是以分子形式存在,基本微粒间的作用力是分子间作用力,所以是分子晶体。
SiO2上述性质与SO2截然相反,说明SiO2在晶体中不是以分子的形式存在,基本微粒是原子,微粒间作用力是共价键,所以为原子晶体。
同理分析B、C、D选项。
答案:B【巩固练习】HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒剂,已知熔融的HgCl2不导电,而HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,下列关于HgCl2的叙述正确的是( )A.HgCl2属于离子化合物B.HgCl2属于共价化合物C.HgCl2属于非电解质D.HgCl2不能使蛋白质变性【解析】根据题目所给有关的HgCl2性质资料,熔融的HgCl2不导电,而HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,答案:B【例3】(2009·安徽)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。