人教版化学选修三分子晶体与原子晶体
高中化学选修三-晶体课件ppt课件
原子结构与性质
原子结构
原子结构与元素的性质 共价键
分子结构与性质 分子的立体结构
晶体结构与性质
分子的性质 晶体的常识 分子晶体与原子晶体 金属晶体 离子晶体
1、化学键及其分类
相邻原子或离子之间强烈的相互作用
金属键 按成键方式分为: 共价键
金属晶体 分子晶体
离子键
离子晶体
四、配合物理论简介
SiC、BN、SiO2、Al2O3等
3、结构特征
晶体中只存在共价键,无单个分子存在; 晶体为空间网状结构。
二氧 化硅
金刚石
4、原子晶体的物理性质
熔沸点高 硬度大 一般不导电 难溶于溶剂
在SiO2晶体中,每个Si原子和( 4 )个O原 子形成( 4 )个共价键即每个Si原子周围 结合( 4 )个O原子;同时,每个O 原子和 ( 2 )个Si原子相结合。在SiO2晶体中,最 小的环是( 12 )元环。( 没有 )单个的 SiO2分子存在。
练习 1、下列物质属于分子晶体的化合物是( C )
A、石英 B、硫磺 C、干冰 D、食盐
2、干冰气化时,下列所述内容发生变化的是
A、分子内共价键 C、分子键距离
B、分子间作用力 BC
D、分子间的氢键
3、冰醋酸固体中不存在的作用力是( A )
A、离子键
B、极性键
C、非极性键
D、范德华力
4、水分子间存在着氢键的作用,使 水分子彼此结合而成(H2O)n。在 冰中每个水分子被4个水分子包围形 成变形的正四面体,通过“氢键”相 互连接成庞大的分子晶体,其结构如 图:试分析:
B.熔点10.31 ℃,液态不导电、水溶液能导电
C.易溶于CS2、熔点112.8 ℃,沸点444.6℃ D.熔点97.81℃,质软、导电、密度0.97g/cm3
人教版高中化学选修3讲义分子晶体与原子晶体
第二节分子晶体与原子晶体目标与素养:1.通过生活中常见物质了解分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。
(微观探析与模型认知)2.通过实验理解分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系。
(宏观辨识与科学探究)一、分子晶体1.分子晶体的概念及粒子间的相互作用力(1)概念:只含分子的晶体称为分子晶体。
(2)粒子间的相互作用力:分子晶体内相邻分子间以分子间作用力相互吸引,分子内原子之间以共价键结合。
2.分子晶体的物理性质(1)分子晶体熔、沸点较低,硬度很小,易升华。
(2)分子晶体不导电。
3.属于分子晶体的物质种类(1)所有非金属氢化物,如H2O、NH3、CH4等。
(2)部分非金属单质,如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。
(3)部分非金属氧化物,如CO2、P4O10、SO2等。
(4)几乎所有的酸,如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。
(5)绝大多数有机物的晶体,如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。
4.分子晶体的结构特征(1)分子密堆积大多数分子晶体的结构有如下特征:如果分子间作用力只是范德华力,若以一个分子为中心,其周围通常可以有12个紧邻的分子,分子晶体的这一特征称为分子密堆积。
如C60、干冰、I2、O2等。
(2)含有氢键的分子晶体,不属于分子密堆积。
如冰等。
5.两种典型的分子晶体的空间结构(1)冰①结构:冰晶体中,水分子间主要通过氢键形成晶体。
由于氢键具有一定的方向性,一个水分子与周围四个水分子结合,这四个水分子也按照同样的规律再与其他的水分子结合。
这样,每个O原子周围都有4个H原子,其中两个H原子与O原子以共价键结合,另外两个H原子与O原子以氢键结合,使水分子间构成四面体骨架结构。
②性质:由于氢键具有方向性,冰晶体中水分子未采取密堆积方式,这种堆积方式使冰晶体中水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙。
当冰刚刚融化成液态水时,水分子间空隙减小,密度反而增大,超过4 ℃时,分子间距离加大,密度渐渐减小。
新课标高中化学选修3第二节分子晶体与原子晶体共价晶体
第2课时 共价晶体学业要求素养对接1.借助共价晶体模型认识共价晶体的结构特点。
2.能够从化学键的特征,分析理解共价晶体的物理特性。
微观探析:共价晶体的结构特点。
模型认知:建立共价晶体模型,并利用共价晶体模型进行相关计算。
[知 识 梳 理]一、共价晶体的结构和性质 1.共价晶体的结构特点 (1)构成微粒及作用力共价晶体⎩⎨⎧构成微粒:原子微粒间作用力:共价键(2)空间构型:整块晶体是一个三维的共价键网状结构,不存在单个的小分子,是一个“巨分子”。
2.共价晶体与物质的类别物质种类 实例某些非金属单质 晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等 某些非金属化合物 碳化硅(SiC)、氮化硅(Si 3N 4)、氮化硼(BN)等 某些氧化物二氧化硅(SiO 2)等3.共价晶体的熔、沸点(1)共价晶体由于原子间以较强的共价键相结合,熔化时必需破坏共价键,而破坏它们需要很高的温度,所以共价晶体具有很高的熔点。
(2)结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点越高。
【自主思考】1.含有共价键的晶体都是共价晶体吗?提示 共价晶体中都有共价键,但含有共价键的不一定是共价晶体。
如CO 2、H 2O等分子晶体中也含有共价键。
二、典型的共价晶体1.金刚石(1)碳原子采取sp3杂化,C—C—C夹角为109°28′。
(2)每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子以共价键结合成正四面体结构,向空间伸展形成空间网状结构。
(3)最小碳环由6个碳原子组成,且最小环上有4个碳原子在同一平面内;每个碳原子被12个六元环共用。
2.晶体硅把金刚石中的C原子换成Si原子,得到晶体硅的结构,不同的是Si—Si键长>C—C 键长。
3.二氧化硅晶体(1)Si原子采取sp3杂化,正四面体内O—Si—O键角为109°28′。
(2)每个Si原子与4个O原子形成4个共价键,Si原子位于正四面体的中心,O原子位于正四面体的顶点,同时每个O原子被2个硅氧正四面体共用;每个O原子和2个Si原子形成2个共价键,晶体中Si原子与O原子个数比为1∶2。
高中化学选修三-物质结构与性质-全套课件
b.电子云扩展程度
同类电子云能层序数n越大,电子能量越 大,活动范围越大电子云越向外扩张
2、原子轨道
①定义
电子在原子核外的一个空间运动状态
②原子轨道与能级
ns能级 ns轨道
npx轨道 简
np能级 npy轨道 npz轨道
并 轨 道
nd能级
ndz2轨道
ndx2—y2轨道
从K至Q ,能层离核越远,能层能量越大 每层最多容纳电子的数量:2n2
2、能级
同一个能层中电子的能量相同的电子亚层
能级名称:s、p、d、f、g、h…… 能级符号:ns、np、nd、nf…… n代表能层 最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一 二
三
KL
M
四…… N ……
能级: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
全满规则 半满规则
四、电子云与原子轨道
1、电子云 以量子力学为基础
①电子云 处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间 的概率密度分布的形象化描述
小黑点:概率密度 单位体积内出现的概率 小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子!
②电子云轮廓图 电子出现的概率约为90%的空间 即精简版电子云
③电子云轮廓图特点 a.形状 ns能级的电子云轮廓图:球形 np能级的电子云轮廓图:双纺锤形
2s
2p
F ↑↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
原子结构的表示方法 原子结构示意图
电子排布式 O原子:1s2 2s2 2p4
电子排布图
1s2 2s2
2p4
O原子
六、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1、能量最低原理
【红对勾】14-15人教化学选修三课件:3-2分子晶体与原子晶体
分子
2.(1)①很高
越小
越短 越大
越高
②难
③大
(2)①非金属单质 (3)4 正四面体
②非金属化合物 正四面体 109° 28′ sp3
课堂互动探究02
课堂互动·提能力
原子晶体与分子晶体的结构与性质
1.分子晶体与原子晶体的比较 晶体类型 分子晶体 分子间通过分 定义 子间作用力结 合形成的晶体 原子晶体 相邻原子间以共价键 结合而形成空间立体 网状结构的晶体
2.属于分子晶体的物质种类 (1)所有________,如H2O、NH3、CH4等。 (2)部分非金属单质,如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8) 等。 (3)部分________,如CO2、P4O10、SO2等。 (4)几乎所有的________,如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3 等。 (5)绝大多数有机物的晶体,如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯 等。
(2)常见原子晶体: ①某些________;如:晶体硼、晶体Si和晶体Ge、金刚石 等。 ②某些________;如:金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化 硼(BN)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)等。 (3)金刚石晶体的结构 在金刚石晶体中,每个碳原子被相邻的________个碳原子包 围,形成________,被包围的碳原子处于________的中心,碳碳 键的夹角________,碳原子以________杂化方式成键。
易错点排行榜 · 晶体类型的判断★★★ · 原子晶体、分子晶体的性质★★ · 金刚石、晶体硅、SiO2晶体的结构特点★★
课前自主学习01
课前预习·打基础
一、分子晶体 1.结构特点 (1)构成微粒及微粒间的作用力
(2)微粒堆积方式 ①若分子间作用力只是范德华力,则分子晶体有________特 征,即每个分子周围有________个紧邻的分子。 ②分子间含有其他作用力,如氢键,由于氢键具有______, 使分子不能采取密堆积的方式,则每个分子周围紧邻的分子要少 于12个。如冰中每个水分子周围只有________个紧邻的水分子。
人教高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识点填空
人教高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识点填空晶体是指具有一定空间有序性的固体物质,是由经过长程有序排列的原子、离子或分子组成的。
晶体结构与性质是化学选修3第三章的内容,下面将对该章的主要知识点进行填空。
1.晶体的结构主要包括(1)晶格、(2)晶胞、(3)晶体结构。
(1)晶格是指由无限多几何平面上的点构成的集合,三维空间中的晶格是无穷多平行平面上点的无限点阵。
晶格可以分为能量、距离和方向三种类型。
(2)晶胞是晶格的最小单元,具有对称性。
晶胞由晶体中的原子、离子或分子排列成一定的几何形状,一般为立方体、四方体或其他形状。
(3)晶体结构是指晶体中原子、离子或分子组成的排列方式。
晶体结构可以分为离子晶体结构、原子晶体结构和分子晶体结构三类。
2.离子晶体结构是指晶体由离子形成的结构。
离子晶体的特点是离子之间的相互作用力强,有规则的排列方式。
离子晶体可以根据离子的大小和电荷进行分类,常见的有(1)正离子负离子型离子晶体、(2)阳离子阴离子型离子晶体、(3)阳离子周期表电子构型型离子晶体、(4)绝对化合物型离子晶体和(5)复式离子型离子晶体。
3.原子晶体结构是指晶体由原子形成的结构。
原子晶体的特点是原子之间的相互作用力弱,有规则的排列方式。
原子晶体可以根据原子的配位数和密堆度进行分类,常见的有(1)体心立方晶格、(2)面心立方晶格、(3)密堆充分立方晶格和(4)六方密堆晶格。
4.分子晶体结构是指晶体由分子形成的结构。
分子晶体的特点是分子之间通过分子间力进行相互作用,有较弱的相互作用力。
分子晶体可以根据分子的形状和相互作用类型进行分类,常见的有(1)极性分子晶体、(2)非极性分子晶体、(3)氢键分子晶体和(4)范德华力分子晶体。
5.晶体的性质与其结构密切相关。
根据晶体的导电性可将晶体分为导体、绝缘体和半导体三类。
导体的晶体具有较好的导电性,绝缘体的晶体导电性极差,而半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。
晶体的导电性主要与其组成离子、原子或分子的性质以及晶体的结构有关。
高中化学选修3之知识讲解_晶体的常识 分子晶体与原子晶体_基础-
晶体的常识分子晶体与原子晶体【学习目标】1、初步了解晶体的知识,知道晶体与非晶体的本质差异,学会识别晶体与非晶体的结构示意图;2、知道晶胞的概念,了解晶胞与晶体的关系,学会通过分析晶胞得出晶体的组成;3、了解分子晶体和原子晶体的特征,能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系;4、知道分子晶体与原子晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
【要点梳理】要点一、晶体与非晶体【分子晶体与原子晶体#晶体与非晶体】1、概念:①晶体:质点(分子、离子、原子)在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。
晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
②非晶体:非晶态物质内部结构没有周期性特点,而是杂乱无章地排列,如:玻璃、松香、明胶等。
非晶体不具有晶体物质的共性,某些非晶态物质具有优良的性质要点诠释:晶体与非晶体的区分:晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。
周期性是晶体结构最基本的特征。
许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我们可以借助于显微镜观察,这也证明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了。
晶体的熔点较固定,而非晶体则没有固定的熔点。
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体,进行X—射线衍射实验,X射线透过晶体时发生衍射现象。
特别注意:一种物质是否晶体,是由其内部结构决定的,而非由外观判断。
2、分类:说明:①自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
所谓自范性即“自发”进行,但这里要注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如:水能自发地从高处流向低处,但若不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻;②晶体自范性的条件之一:生长速率适当;③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。
4、晶体形成的途径:①熔融态物质凝固,例:熔融态的二氧化硅,快速冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶。
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。
分子晶体原子晶体
)
B、能溶于CS2,熔点112.8 ℃ ,沸点444.6 ℃ C、熔点1400 ℃ ,可做半导体材料,难溶于水
D、熔点97.81 ℃ ,质软,导电,密度0.97g/cm3
2、下列属于分子晶体的一组物质是(B )
A、CaO、NO、CO B、CCl4、H2 O2、He C、CO2、SO2、NaCl
《拓展》干冰兴趣实验
第二块“冰”,既熟悉又神秘的冰 思考与交流:
同一物质,一般 固态时比液态时 密度大。
那冰的密度为何 比水小呢?
阅读教材66页第一段的文字和观 pm
冰晶体中 位于中心 的一个水 分子周围 有4个水 分子。
思考与交流:
冰的密度为什么比水小?
冰晶体中水分子间存在大量氢键,氢键具有 方向性,使位于中心的一个水分子与周围4个位 于四面体顶角方向的水分子形成氢键,使得冰晶 体的结构中留有相当大的空隙,而水中尽管也有 氢键,但氢键数目比冰少得多,所以反而堆积紧 密些,密度比冰大。冰这种堆积不属于分子密堆 积。
金刚石的结构特征 在金刚石晶体里 ①每个碳原子都采取sp3杂化,被相邻的4个碳原子 包围,以共价键跟4个碳原子结合,形成正四面体, 被包围的碳原子处于正四面体的中心。 ②这些正四面体向空间发展,构成一个坚实的,彼 此联结的空间网状晶体。 ③金刚石晶体中所有的C—C键长相等,键角相等( 109°28’); ④晶体中最小的碳环由6个碳组成,且不在同一平面 内; ⑤晶体中每个C参与了4条C—C键的形成,而在每条 键中的贡献只有一半,故C原子与C—C键数之比为 1 :(4 x ½)= 1:2
• 碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族, 为什么CO2晶体的熔、沸点很低,而SiO2晶体 的熔沸点很高?
人教版高中化学选修三练习:3.2-分子晶体与原子晶体
第二节分子晶体与原子晶体A组1.下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是()A.NH3、HD、C8H10B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、SO3、C60l4、Na2S、H2O22.BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与AlCl3相似。
由此可推测BeCl2()A.熔融态不导电B.水溶液呈中性C.熔点比BeBr2高D.不与NaOH溶液反应3.水的沸点是100 ℃,硫化氢的分子结构跟水相似,但它的沸点却很低,是-60.7 ℃,引起这种差异的主要原因是()A.范德华力B.共价键C.氢键D.相对分子质量4.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法中正确的是()A.钠与W可能形成Na2W2化合物B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电C.W得电子能力比Q强D.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体5.下列关于原子晶体、分子晶体的叙述中,正确的是()A.在SiO2晶体中,1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键B.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定C.C6H5OH既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子D.分子晶体的熔、沸点低,常温下均呈液态或气态6.下列说法中,正确的是()A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂B.原子晶体中,共价键越强,熔点越高C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔点一定越高D.分子晶体中,分子间作用力越大,该物质越稳定7.HgCl2稀溶液可作为手术刀的消毒剂,已知HgCl2有如下性质:①HgCl2晶体熔点较低;②HgCl2熔融状态下不导电;③HgCl2在水溶液中可发生微弱电离。
下列关于HgCl2的叙述正确的是()A.HgCl2晶体属于分子晶体B.HgCl2属于离子化合物C.HgCl2属于电解质,且属于强电解质D.HgCl2属于非电解质8.正硼酸(H3BO3)是一种层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。
最新人教版选修三高中化学3.2分子晶体与原子晶体第一课时教学设计
第二节分子晶体与原子晶体第一课时分子晶体[教材内容分析]晶体具有的规则的几何外形于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
本节延续前面一节离子晶体,以“构成微粒---晶体类型---晶体性质”的认知模式为主线,着重探究了典型分子晶体冰和干冰的晶体结构特点。
并谈到了分子间作用力和氢键对物质性质的影响。
使学生对分子晶体的结构和性质特点有里一个大致的了解。
并为后面学习原子晶体做好了知识准备,以形成比较。
[教学目标设定]1.使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。
2.使学生了解晶体类型与性质的关系。
3.使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。
4.知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。
5.使学生主动参与科学探究,体验研究过程,激发他们的学习兴趣。
[教学重点难点]重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响从三维空间结构认识晶胞的组成结构[教学方法建议]运用模型和类比方法诱导分析归纳[教学过程设计]一、分子晶体1.定义:含分子的晶体称为分子晶体也就是说:分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体分子,就属于分子晶体问:还有哪些属于看图3-9,如:碘晶体中只含有I2分子晶体?2.较典型的分子晶体有非金属氢化物,部分非金属单质,部分非金属氧化物,几乎所有的酸,绝大多数有机物的晶体。
3.分子间作用力和氢键过度:首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识科学视眼阅读必修2P22教师诱导:分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力,也叫范徳华力。
分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响。
学生回答:一般说,对与组成和结构相似的物质,相对分子量越大分子间作用力越大,物质的熔沸点也越高。
,教师诱导:但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不完全符合,如:NH3 O和HF的沸点就出现反常。
H2指导学生自学:教材中有些氢键形成的条件,氢键的定义,氢键对物质物理性质的影响。
【人教版】高中化学选修3知识点总结:第三章晶体结构与性质
第三章晶体结构与性质课标要求1.了解化学键和分子间作用力的区别。
2.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。
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.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
5.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
要点精讲一.晶体常识1.晶体与非晶体比较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。
3.晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞立方晶胞中微粒数的计算方法如下:注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状二.四种晶体的比较2.晶体熔、沸点高低的比较方法(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。
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。
(2)原子晶体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.如熔点:金刚石>碳化硅>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,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。
(4)分子晶体①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②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。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
(5)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。
三.几种典型的晶体模型。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第一节 晶体的常识(第2课时)
晶胞
3. 1987年2月,未经武(Paul Chu)教授等 发现钛钡铜氧化合物在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 ( C ) A. YBa2CuO7-x B. YBa2Cu2O7-x C. YBa2Cu3O7-x D. YBa2Cu4O7-x
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晶胞
6.如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最 小的正六边形占有碳原子数目为( A ) A、 2 B、3 C、4 D、6
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晶胞
7. 许多物质在通常条件下是以晶体的形式存 在,而一种晶体又可视作若干相同的基本结 构单元构成,这些基本结构单元在结构化学 中被称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、 氧三种元素组成的晶体,其晶胞结构如图所 示,则该物质的化学式为 ( C ) A.Ca4TiO3 B.Ca4TiO6 C.CaTiO3 D.Ca8TiO120
1.在CsCl晶体中,每个Cs+周围最近距离的Cs+ 有几个?每个Cl-周围最近距离的Cl-有几个? 2.分析“CsCl” 化学式的由来。 6个
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晶胞
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晶胞
二氧化碳及其晶胞
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晶胞
每8个CO2构成立方 体,且在6个面的 中心又各占据1个 CO2。每个晶胞中 有4个CO2分子, 12个原子。 在每个CO2周围等距 离的最近的CO2有 12个(同层4个, 上层4个、下层4 个)
58.5 ×4 6.02×1023
解法2:晶体中最小正方体中所含的Na+和Cl-的个数均为:
人教版2019学年高中化学第三章晶体结构与性质第2节分子晶体与原子晶体课时作业选修3
第三章第二节分子晶体与原子晶体基础巩固一、选择题1.下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是( C )A.最小的环上,有3个Si原子和3个O原子B.最小的环上,Si和O原子数之比为1∶2C.最小的环上,有6个Si原子和6个O原子D.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角解析:联想教材中SiO2的晶体空间结构模型,每个硅原子与4个氧原子结合形成4个共价键,每个氧原子与2个硅原子结合形成2个共价键,其空间网状结构中存在四面体结构单元,硅原子位于四面体的中心,氧原子位于四面体的4个顶角,故D项错误;金刚石的最小环上有6个碳原子,SiO2的晶体结构可将金刚石晶体结构中的碳原子用硅原子代替,每个Si—Si键中“插入”一个氧原子,所以其最小环上有6个硅原子和6个氧原子,Si、O原子个数比为1∶1,故A、B两项错误,C项正确。
2.(双选)下列晶体性质的比较中,正确的是( AD )A.熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅B.沸点:NH3>H2O>HFC.硬度:白磷>冰>二氧化硅D.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4解析:由C—C、C—Si、Si—Si键的键能和键长可判断A项正确;由SiI4、SiBr4、SiCl4的相对分子质量可判断D项正确;沸点H2O>HF>NH3,二氧化硅是原子晶体,硬度大,白磷和冰都是分子晶体,硬度小,B、C项错误。
3.根据下列性质判断,属于原子晶体的物质是( B )A.熔点2700℃,导电性好,延展性强B.无色晶体,熔点3550℃,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂C.无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800℃,熔化时能导电D.熔点-56.6℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电解析:本题考查的是各类晶体的物理性质特征。
A项中延展性好,不是原子晶体的特征,因为原子晶体中原子与原子之间以共价键结合,而共价键有一定的方向性,使原子晶体质硬而脆,A项不正确,B项符合原子晶体的特征,C项应该是离子晶体,D项符合分子晶体的特征,所以应该选择B项。
2018-2019学年人教版选修3 第二章 第一节 共价键 分子晶体与原子晶体 第2课时 学案
第2课时共价键的键参数与等电子原理[知识梳理]一、键参数——键能、键长与键角1.概念和特点2.对物质性质的影响二、等电子体的判断和应用1.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相近的。
2.等电子体满足等电子原理的分子称为等电子体。
如CO和N2具有相同的原子总数和相同的价电子总数,属于等电子体,它们的许多性质相似。
3.应用举例等电子体具有相似的化学键特征和空间构型,它们的许多性质是相似的,利用等电子原理可以判断某些分子或离子的空间构型。
(1)CO、CN-等与N2互为等电子体,则CO和CN-的结构式分别为C≡O、[C≡N]-。
(2)CS2、N2O等与CO2互为等电子体,则CS2的结构式为S===C===S,空间构型为直线形。
(3)NO-3、CO2-3、SO3等与BF3互为等电子体,则NO-3的空间构型为平面三角形。
(4)PH3、H3O+、AsH3等与NH3互为等电子体,则PH3、H3O+、AsH3的空间构型为三角锥形。
(5)SO2-4、PO3-4、SiO4-4、SiCl4等与CCl4互为等电子体,则SO2-4、PO3-4等空间构型为正四面体形。
[自我检测]1.判断正误,正确的打“√”;错误的打“×”。
(1)键长越短,键能一定越大。
()(2)等电子体并不都是电中性的。
()(3)双原子分子中化学键键能越大,分子越牢固。
()(4)双原子分子中化学键键长越长,分子越牢固。
()(5)双原子分子中化学键键角越大,分子越牢固。
()(6)同一分子中,σ键与π键的原子轨道重叠程度一样多,只是重叠的方向不同。
()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×2.关于键长、键能和键角,下列说法中错误的是()A.键角是描述分子立体结构的重要参数B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C.C===C键等于C—C键键能的2倍D.因为O—H键的键能小于H—F键的键能,所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强解析键角是描述分子立体结构的重要参数,如H2O中两个H—O键的键角为105°,故H2O为V形分子,A项正确;键长的大小与成键原子的半径有关,如Cl的原子半径小于I的原子半径,Cl—Cl键的键长小于I—I键的键长,此外,键长还和成键数目有关,如乙烯分子中C===C键的键长比乙炔分子中C≡C键的键长要大,B项正确;C===C键的键能为615 kJ·mol-1,C—C键的键能为347.7 kJ·mol-1,二者不是2倍的关系,C项错误;O—H键的键能为462.8 kJ·mol-1,H—F键的键能为568 kJ·mol-1,O—H键与H—F键的键能依次增大,意味着形成这些键时放出的能量依次增大,化学键越来越稳定,O2、F2跟H2反应的能力依次增强,D项正确。
2020学年高中化学第3章晶体结构与性质第2节分子晶体与原子晶体练习(含解析)新人教版选修3
第二节分子晶体与原子晶体层级一学业达标练1.分子晶体具有的本质特征是( )A.组成晶体的基本构成微粒是分子B.熔融时不导电C.晶体内微粒间以分子间作用力相结合D.熔点一般比较低解析:选C 分子晶体的熔、沸点较低,硬度较小,导致这些性质特征的本质原因是基本构成微粒间的相互作用——范德华力及氢键,相对于化学键来说,它们是极其微弱的。
2.金刚石是典型的原子晶体。
下列关于金刚石的说法中,错误的是( )A.晶体中不存在独立的“分子”B.碳原子间以共价键相结合C.是硬度最大的物质之一D.化学性质稳定,即使在高温下也不会与氧气发生反应解析:选D 金刚石是典型的原子晶体,原子之间以共价键结合,构成空间网状结构,不存在独立的分子,金刚石的硬度大,性质稳定,但在高温下可与氧气反应,生成CO2气体。
3.SiCl4的分子结构与CCl4相似,对其进行下列推测,不正确的是( )A.SiCl4晶体是分子晶体B.常温、常压下SiCl4是气体C.SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D.SiCl4的熔点高于CCl4解析:选B 由于SiCl4具有分子结构,所以一定属于分子晶体。
影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小,这两种分子之间都只有范德华力,SiCl4的相对分子质量大于CCl4,SiCl4的分子间作用力较大,其熔、沸点比CCl4高。
CCl4的分子是正四面体结构,SiCl4与它结构相似,因此也应该是正四面体结构,是含极性键的非极性分子。
4.下列物质,按沸点降低顺序排列的一组是( )A.HF、HCl、HBr、HI B.F2、Cl2、Br2、I2C.H2O、H2S、H2Se、H2Te D.CI4、CBr4、CCl4、CF4解析:选D A、C项中HF和H2O分子间含有氢键,沸点反常;对结构相似的物质,B 项中沸点随相对分子质量的增加而增大;D项中沸点依次降低。
5.据报道:用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”,再用一个射频电火花喷射出氮气,可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜,该碳氮化合物的硬度比金刚石更坚硬,则下列分析正确的是( )A.该碳氮化合物呈片层状结构B .该碳氮化合物呈立体网状结构C .该碳氮化合物中C —N 键长比金刚石的C —C 键长长D .相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小解析:选B 由题意知,碳氮化合物的硬度比金刚石还大,说明该碳氮化合物为原子晶体,因此是立体网状结构,与金刚石相比,C 原子半径大于N 原子半径,所以C —N 键长小于C —C 键长。
高中化学 第三章 晶体结构与性质 3.2 分子晶体与原子晶体学案 新人教版选修3(2021年整理)
高中化学第三章晶体结构与性质3.2 分子晶体与原子晶体学案新人教版选修3编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中化学第三章晶体结构与性质3.2 分子晶体与原子晶体学案新人教版选修3)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2课时原子晶体一、学习目标1.掌握相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于原子晶体。
2.以金刚石为例,了解原子晶体的物理性质(熔、沸点,导电性和溶解性)二、学习过程(一)基本知识点(学生自学完成)1。
原子晶体:相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。
2。
构成粒子:______________;。
3.粒子间的作用______________,4。
原子晶体的物理性质(1)熔、沸点__________,硬度___________(2) ______________一般的溶剂。
(3)______________导电.5.常见的原子晶体有____________________________等。
6.判断晶体类型的依据(1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。
对分子晶体,构成晶体的微粒是______________,微粒间的相互作用是___________;对于原子晶体,构成晶体的微粒是_______,微粒间的相互作用是___________键。
(二)重点点拨1。
晶体晶体是指具有规则几何外形的固体。
其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性,即隔一定距离重复出现。
重复的单位可以是单个原子或分子,也可以是多个分子或原子团。
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第二课时 分子晶体
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2 分子晶体和原子晶体
4.一些常见的原子晶体
金刚石的晶体结构示意图
109º28´
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共价键
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1、金刚石(晶体硅结构与此类似) (1)由图中观察可知:每个碳原子被
相邻的 4 个碳原子包围,以共价键 跟 4 个碳原子接个,形成四面体。这
Si O
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二氧化硅晶体结构示意图
180º 109º28´
共价键
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利用金刚石的结构来推断SiO2的空间结构
金刚石的结构
白球表示 硅原子
SiO2平面结构
SiO2最小的环由 12个(6个硅 6个氧)个原子组成。
2.原子晶体的物理特性
在原子晶体中,由于原子间以较强的共价 键相结合,而且形成空间立体网状结构,所以 原子晶体的 (1)熔点和沸点高(比分子晶体高10-100倍) (2)硬度大 (3)一般不导电 (4)且难溶于一些常见的溶剂
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观察与思考: 下列两种晶体有什么共同点?
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干冰晶体结构
碘晶体结构
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一.分子晶体
1.概念:分子间以分子间作用力(范德华
力,氢键)相结合的晶体叫分子晶体。 构成分子晶体的粒子是分子,粒子
间的相互作用是分子间作用力 . 碘 晶 体 结 构
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分子晶体有哪些物理特性,为什么?
2.分子晶体的物理特性
冰
① 较低的熔点和沸点 ② 较小的硬度。 ③ 一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。 ④ 相似相溶:分子晶体的溶解性与溶质与溶
剂的分子的极性相关 ——相似相溶:
原因:➢分子间作用力很弱
3.常见分子晶体
• (1)非金属氢化物:H2O,H2S,NH3,CH4,HX
• (2)酸:
H2SO4,HNO3,H3PO4
• (3)部分非金属单质: X2,O2,H2, S8,P4, C60
• (4)部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2,
构成原子晶体的粒子: 原子 作用力: 原子间以较强的共价键相结合。
金 刚 石
二、原子晶体(共价晶体)
1、定义:原子间以共价键相结合而形成的空 间网状结构的晶体。
2、构成微粒:原子 3、微粒之间的作用:共价键 4、气化或熔化时破坏的作用:共价键 5、一般宏观性质:
熔沸点高,硬度大,难溶于一般溶剂。
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3.常见的原子晶体
• 某些非金属单质:
– 金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)、晶体 锗(Ge)等
• 某些非金属化合物:
– 碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体
• 某些氧化物:
– 二氧化硅( SiO2)晶体、Al2O3
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交流·讨论
• 雪花、冰糖、食盐、水晶和电木(酚 醛树脂)这些固体是否属于晶体?若 不是晶体,请说明理由。
• 为什么不同的晶体,它们的物理性质 各不相同?
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P4O6, P4O10
• (5)大多数有机结构特征
• (1)只有范德华力,无分子间氢键——分子 密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子,如: C60、干冰 、I2、O2)
• (2)有分子间氢键——不具有分子密堆积特 征(如:HF 、冰、NH3 )
分子的密堆积
(与每个分子距离最近的相同分子分子共有12个 )
分子的密堆积
(与CO2分子距离最近的CO2分子共有12 个 )
干冰的晶体结构图
每个碘分子周围 有12个碘分子
碘的晶体结构图
分子的非密堆积
冰中1个水分子周围有4个水分子 冰的结构
4、水分子间存在着氢键的作用,使 水分子彼此结合而成(H2O)n。在 冰中每个水分子被4个水分子包围形 成变形的正四面体,通过“氢键”相 互连接成庞大的分子晶体,其结构如 图:试分析:
些四面体向空间发展,构成一个坚实 的、彼此联结的空间网状晶体。每个 C-C键长相等,键角均为109。28`。
(2)晶体中最小环由__6__个C组成且不共面。
(3)晶体中C原子数与C-C 键数之比为:
6×1/4︰6 × 1/2=1︰2
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2 第三章 晶体结构与性质
第二节 分子晶体和原子晶体 第一课时 原子晶体
思考与交流
C氧O化2和碳S和iO二2的氧一化些硅物中理碳性和质硅如都下是表+4所价示,,都二是 共价化合物 。
• 碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主 族SiO,2为晶什体么的C熔O沸2晶点体很的高熔?、沸点很低,而
1.概念:相邻原子间以共价键相结合而形成 空间立体网状结构的晶体.
①1mol 冰中有 2 mol氢键?
②H2O的熔沸点比H2S高还是低?为 什么?
氢键
科学视野:天然气水合物—一种潜在的能源
许多气体可以与水形成水合物晶体。最早发现这类水 合物晶体的是19世纪初的英国化学家戴维,他发现氯可形 成化学式为Cl2·8H20的水合物晶体。