新人教版选择性必修2第3章研究与实践明矾晶体的制备课件(14张)
明矾晶体制作
如何制作明矾晶体？【原理】从饱和溶液制取晶体有两种方法，对于溶解度受温度影响不大的固体溶质，常用蒸发溶剂的方法。
而对于随温度升高溶解度显著增大的固体溶质，如硫酸铜、明矾、硝酸钾等，常用冷却热饱和溶液的方法。
【用品】烧杯、表面皿、铁架台、酒精灯、石棉网、漏斗、量筒、玻璃棒、镊子、滤纸、细线、硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)。
【操作】1、制取小晶体在盛100mL水的烧杯里，加入研细的硫酸铜粉末10g，同时加1mL 稀硫酸（防止硫酸铜水解），加热，使晶体完全溶解。
继续加热到80—90℃，趁热过滤，滤液流入一洗净并用热水加温过的烧杯里，加盖静置。
经几小时或一夜，将会发现杯底有若干颗小晶体生成.2、小晶体的长大拣取一颗晶形比较完整的晶体，用细线系住，悬挂在盛饱和硫酸铜溶液的烧杯里，并加盖静置。
每天再往烧杯里加入少量微热的饱和硫酸铜溶液，小晶体会逐渐长大，成为一块大晶体。
成败关键（1）所用试剂必须纯净，如含有杂质就很难获得完整的晶形。
（2）控制溶液的浓度，如果溶液过浓，析晶速率太快，不易形成晶形完整的晶体；如超过饱和溶液浓度不大，结晶速率太慢，小晶体慢慢长大。
制备小晶体时，用高于室温20℃—30℃的饱和溶液；以后添加的饱和溶液应是高于室温15℃—20℃的溶液，每次加入量约为原溶液的1／10，添加时要把晶体取出，等溶液温度均匀后再把晶体浸入。
（3）注意环境温度的变化，应使饱和溶液缓慢冷却，可用布或棉花把烧杯包好。
白天温度较高时可把晶体取出，到晚上再放回溶液中。
（4）所用容器必须洁净，要加盖以防灰尘落入。
3、小晶体的制取一次结晶，析出的晶体如果太小，可拣取几颗晶形完整的，用高于室温的饱和溶液再进行培养，使其长大到可以用细线系住。
也可以在滤液中挂入细线，当溶液冷却时便在细线上析出小晶体，保留一颗晶形完整的（其余剥掉）做晶种，按步骤2操作使其长大。
4、明矾、重铬酸钾、硫酸镍等物质，都易培养成晶形完整的大晶体，可建议学生在家中采用蒸发溶剂的方法制取明矾大晶体。
第三章第一节晶体第二课时-2024-2025学年高中化学选择性必修二课件
乙酸晶体
乙酸晶胞
图3－15乙酸 分子的空间结 构
A 课堂练习8：下列有关说法正确的是（ ）
A.测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪 B.石英玻璃和水晶的衍射图谱相同 C.通过乙酸晶体的X射线衍射实验，只能测定晶胞中含有的乙酸分子数，
不能推出乙酸分子的空间结构 D.晶体的X射线衍射实验不能判断晶体中存在哪些化学键，也不能确定
第三章 晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态与晶 体的常识
第2课时 晶胞
学习目标
1.认识简单的晶胞，通过典型晶胞的学习，类推其他晶胞的分析方法。 2.学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法)，能根据晶胞的结构确定微 粒个数和化学式。 3.知道X射线衍射实验是测定晶体结构的常用方法。 4.初步学习晶体密度计算的方法。
准晶具有独特的属性,坚硬又有弹性、非常平滑,而且与大多数金属不同的是 其导电性、导热性很差,因此在日常生活中大有用武之地。
课堂练习7：2011年诺贝尔化学奖授予以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼， 以表彰他发现了准晶体。准晶体材料具有硬度高，不易损伤，使用寿命
长等特点.下列叙述错误的是( D )
A.自然界中的固体可分为晶体、准晶体和非晶态物质 B.准晶体是一种介于晶体和非晶态物质之间的固体 C.准晶体材料的应用具有较大的发展空间 D.化学式为Al63Cu24Fe13的准晶体不可与稀硝酸发生反应
原子/离子数目的最简整数比
粒子种类→粒子位置→粒子数目→粒子数比→化学式
X＝__1__ Y＝__3__ Z＝__1__ D的化学式为 XY3Z 。
—X —Y —Z
课堂练习9：钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩 音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图为右图，它的化学式是( D )
实验三明矾晶体的制备及组成分析
实验三明矾晶体的制备及组成分析一、实验目的1、巩固对铝和氢氧化铝两性的认识，掌握复盐晶体的制备方法2、掌握KAl(SO4)2·12H2O大晶体的培养技能3、掌握明矾产品中A1含量的测定方法二、实验原理1、明矾晶体的实验制备原理铝屑溶于浓氢氧化钾溶液，可生成可溶性的四羟基合铝（Ⅲ）酸钾K[Al(OH)4]，用稀H2SO4调节溶液的pH值，将其转化为氢氧化铝，使氢氧化铝溶于硫酸，溶液浓缩后经冷却有较小的同晶复盐，此复盐称为明［KAl(SO4)2·12H2O］。
小晶体经过数天的培养，明矾则以大块晶体结晶出来。
制备中的化学反应如下：2Al + 2KOH + 6H2O ══ 2K[Al(OH)4] + 3H2↑2K[Al(OH)4] + H2SO4══ 2Al(OH)3↓+ K2SO4 + 2H2O2Al(OH)3 + 3H2SO4══ Al2(SO4)3 + 6 H2OAl2 (SO4)3 + K2SO4 + 24H2O ══2KAl(SO4)2·12H2O废铝→溶解→过滤→酸化→浓缩→结晶→分离单晶培养→明矾单晶2、明矾产品中A1含量的测定原理由于Al3+ 容易水解，于EDTA反应较慢，且对二甲酚橙指示剂有封闭作用，故一般采用返滴定法测定。
即先调节溶液的pH = 3-4，加入精确计量且过量的EDTA标准溶液，煮沸使Al3+ 与EDTA络合完全，然后用标准Zn2+ 溶液返滴定过量的EDTA。
三、仪器药品仪器：250mL烧杯50mL、10mL量筒各1只布氏漏斗抽滤瓶表面皿蒸发皿台秤电炉循环水真空泵分析天平容量瓶（250mL）移液管（25mL）锥形瓶（250mL）酸式滴定管药品：1∶1HCl 1∶1NH3 水 3 mol·L-1 H2SO4溶液1:1 H2SO4 溶液KOH (s) 易拉罐或其他铝制品（实验前充分剪碎）pH试纸(1～14) 无水乙醇0.02 mol·L-1 EDTA 0.02mol·L-1Zn2+ 0.2 g·L-1 二甲酚橙指示剂20％六次甲基四胺溶液四、实验步骤1、明矾晶体的实验制备取50mL2mol·L-1 KOH溶液，分多次加入2g废铝制品(铝质牙膏壳、铝合金易拉罐等)，反应完毕后用布氏漏斗抽滤，取清液稀释到l00mL，在不断搅拌下，滴加3 mol·L-1 H2SO4溶液(按化学反应式计量)。
2021新教材高中化学第三章晶体结构与性质1.2晶胞课件 人教版选择性必修2
1
2
4
[基础•初探]
2.晶胞中粒子数目的计算(均摊法)及晶体化学 式的确定
(1)晶体化学式的含义 一般地，晶体的化学式表示的是晶体(也可以说是晶胞)中各类原子或离 子数目的 最简整数比 。
(2)用均摊法确定晶胞中粒子的个数 ①立方晶胞中粒子的计算方法
[基础•初探]
例如：在较高温度时，钾、氧两种元素形成的一种晶体结构，则该化合物
A.XYZ
B.X2Y4Z
C.XY4Z
D.X4Y2Z
答案：B
[课堂•专练]
【典例 5】已知某化合物的晶体是由以下最小单元密置堆积而成 的，关于该化合物的以下叙述中错误的是（ ）
A．1 mol 该化合物中有 1 mol Y B．1 mol 该化合物中有 3 mol Cu C．1 mol 该化合物中有 2 mol Ba D．该化合物的化学式是 Y Ba2Cu3O6
钠钠、、锌锌、碘、、碘金、刚金石刚晶石胞晶示胞意示图意图
1.金属钠的一个晶胞的原子数= 1+8 1 =2 8
2.金属锌的一个晶胞的原子数= 1+8 1 =2 8
3.碘的一个晶胞的原子数=12 1 +16 1 =8 28
4.金刚石的一个晶胞的原子数= 6 1 +8 1 +4=8 28
[基础•初简单探立] 方
答案：A
[课堂•专练]
题型四：利用均摊法计算晶胞中微粒间的距离
【典例 6】科学家可视化了某复杂钙钛矿晶体结构系统的三维原子 和电子密度结构。如图，以 1 号原子为坐标原点，晶胞参数为单位 长度建立坐标系。下列有关说法错误的是( )
A.该晶体的化学式为 CaTiO3 B.Ti 原子位于氧原子形成的正八面体中心
第三章晶体结构与性质课件(单元解读课件)-高二化学(人教版选择性必修2)
教材解读 第三节 主要包括金属晶体、离子晶体、过渡晶体与混合型晶体三部分。
第三部分内容介绍过渡晶体与混合型品体。过渡晶体是首次引人中学 教材的新增内容，要求学生知道过渡晶体是普遍存在的，这类晶体是介 于典型晶体之间的晶体。例如，晶体中的化学键既不是纯洁的离子键， 也不是纯洁的共价键，这些晶体既不是纯洁的离子晶体也不是纯洁的共 价晶体，它们是介于离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。教材以石墨 作为混合型晶体的例子，详细介绍了石墨的结构特点和性质。
超 分
予一接受”方式形成的配位键，引出配位键和配合物的概念。归纳
子 配位化合物形成的条件:①配体或配位体含有孤电子对，是“电子对
给予体”。②中心原子或离子能接受电子对，是“电子对接受体”。
教学策略
内容
教学策 略
2.关于超分子的教学
第 四
对超分子的教学要求不高，重点是帮助学生理解超分子的概念。教
节 材中通过案例和图示的方式给出了具体的超分子，结合案例，可以
难点:对晶胞的认识。
重点:分子晶体、共价品体的结构特点与性质之间的关 第二节
系，氢键对分子晶体结构与性质的影响。 分子晶体与共价
难点:分子晶体、共价晶体的结构特点，氢键对冰的结 晶体
构和性质的影响。
教学目标
章节
教学重难点
第三节 金属晶体与
离子晶体
重点:金属晶体的结构特点与性质之间的关系， 运用电子气理论解释金属性质。
教材解读
内容结构
晶 体 结 构 与 性 质
晶体
晶体的特性 晶胞
晶体结构的测定 四种典型晶体
配合物 超分子
配位键 配位化合物 超分子的特征
分子晶 共体价晶 体 金属晶 体 离子晶 体
++2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2++课本实验总结课件
研究与实践：明矾晶体的制备
课本P93
【研究任务】
1.查阅资料 以“晶体生长”为关键词，在互联网上查阅资料，了解晶体生长过程有哪几个阶段。
2.制备明矾晶体的实验步骤 (1)在玻璃杯中放入比室温高10~20 ℃的水，并加入明矾晶体[KAl(SO4)2⋅12H2O], 用筷 子搅拌，直到有少量晶体不能再溶解。
结论: [Fe(CN)6]3-与Fe3+性质不一样。
配合物
常见配合物的形成实验
课本97页
二氨合银离子的形成实验
实验步骤 向盛有少量 0.1 mol/L NaCl 溶液的试管里滴几滴0.1 mol/L AgNO3溶液，产生难溶于水的白色的AgCl沉淀，再滴入1 mol/L氨水，振荡， 观察实验现象。
晶体的制备
实验现象
固体直接变成紫色蒸气，蒸气遇冷又重新凝聚成紫 黑色的固体。
实验探究
晶体的制备
实验步骤
(3)在250 mL烧杯中 加入半杯 饱和氯化 钠溶液， 用滴管滴 入浓盐酸， 观察实验 现象。
实验现象 在烧杯底部慢慢析出立方体的无色晶体颗粒。
获取晶体的途径
• 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(结晶)
[Cu(H2O)4]2＋ ⇌
Cu2+ +
+
4H2O
平衡向右移动→ 4NH3
⇌
[Cu(NH3)4]2＋
H2O、NH3同为中性分子，但电负性N＜O，N比O更容易给出孤对电子，
与Cu2＋形成的配位键更强。
配位键的强度有大有小，有的配合物较稳定，有的配合物较不稳定。通常情况，
较稳定的配合物可以转化为稳定性更强的配合物
防止杂质影响晶体的纯度，也会影响晶体的速率与形状。 有利于离子对称的扩散、溶解与结晶，有利于获得外形对称性较好的晶体。如 果离杯底太近，会与沉底的晶体生长在一起，离液面太近或者离杯壁太近，都 会造成同样的结果，使晶体形状不规则。
明矾的制备.ppt
2. Al(OH)3的生成和洗涤:
在上述Na[Al(OH)4]溶液中加入8mL左右的 H2SO4 (3mol/L )，使溶液的 pH为8~9为止（应充分搅拌后再检验溶液的酸碱性）。此时溶液中生成 大量的白色氢氧化铝沉淀，用布氏漏斗抽滤，并用热水洗涤沉淀， 洗至溶液的pH为7~8为止。
实验五
明矾的制备
主要内容
1. 实验目的 2. 实验原理 3. 仪器和药品 4. 操作步骤 5. 数据记录和处理
2
1 实验目的
知识目标:
1. 了解明矾的制备方法。 2. 认识铝和氢氧化铝的两性。 3. 联系和掌握溶解、过滤、结晶及沉淀的转移和洗涤等基本操作。
素质目标:
1. 遵守操作规范、具有化工安全、环保意识。 2. 团队协作意识。
明矾重量/g
明矾中所含铝重量/g
产率/%
备注：写出明矾产率计算的具体过程。
9
3
2 实验原理
铝屑与过量NaOH溶液反应，生成可溶性的Na[Al(OH)4]，再用稀 H2SO4 调节pH，将其转化为氢氧化铝，使氢氧化铝溶于硫酸生成硫酸铝。硫酸 铝可以与碱金属硫酸盐如硫酸钾在水溶液中结合成一类在水中溶解度较 小的同晶复盐 KAl(SO4)2 •12H2O。当冷却溶液时，明矾则以大块晶体结 晶出来。
注意事项:
1. 第1步中向NaOH溶液中加铝屑时，一定要少量多次加入，以防止溅出。
2. 第2步清洗氢氧化铝沉淀一定要彻底，以免后面的产品不纯。
3. 第3步中制得的明矾一定要自然冷却，不能骤冷。
7
明矾制备
实验：明矾的制备及其单晶培养一、前言：明矾的基本性质与用途明矾，学名为十二水合硫酸铝钾，又称明矾、白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾，是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。
其分子式是KAl(SO 4)2·12H 2O ，加合式是K 2SO 4·Al 2(SO 4)3·24H 2O ，相对分子质量为474.39，无色立方，单斜或六方晶体，有玻璃光泽，密度为1.757g/c m 3，熔点92.5℃。
在64.5℃时失去9个分子结晶水，200℃时失去12个分子结晶水，溶于水，不溶于乙醇。
明矾性味酸涩，寒，有毒。
故有抗菌作用、收敛作用等，可用做中药。
明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。
明矾净水是过去民间经常采用的方法，它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子：KAl(SO 4)2= K ++ Al 3++ 2SO 4 2-，而Al 3+很容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3：Al 3++ 3H 2O = Al(OH)3（胶体）+ 3H +，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。
所以，明矾是一种较好的净水剂。
二、实验目的（1）学会利用身边易得的废铝材料制备明矾的方法；（2）巩固溶解度概念及其应用；认识铝和氢氧化铝的两性性质；（3）练习和掌握溶解、过滤、结晶以及沉淀的转移和洗涤等无机制备中常用的基本操作和测量产品熔点的方法。
（4）学习从溶液中培养晶体的原理和方法。
三、实验原理（1）明矾的制备将废铝样品溶解于稀氢氧化钾溶液中，值得偏铝酸钾：↑+=++222H 32KAlOO H 2KOH 2Al 2在偏铝酸钾溶液中加入过量的浓硫酸，使其生成溶解度较小的复盐明矾（KAl(SO 4)2·12H 2O ）反应式为：在不同温度下明矾、硫酸铝、硫酸钾的溶解度（单位：g/100gH 2O ）如下表所示：表1.1 明矾、硫酸钾、硫酸铝在不同温度下的溶解度（2）单晶的培养要使晶体从溶液中析出，从原理上有两种方法。
新教材人教版化学选择性必修第二册课件第3章第1节基础课时10物质的聚集状态与晶体的常识
3．晶胞中粒子数目的计算 (1)平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。 ①晶胞的顶角原子是_8_个晶胞共用； ②晶胞棱上的原子是_4_个晶胞共用； ③晶胞面上的原子是_2_个晶胞共用。
③晶胞面上的原子是__个晶胞共用。 如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为__8_×__18_＋_____ _6_×__12_＝__4_。
(2)各向异性：许多物理性质常常会表现出各向异性。 (3)晶体有固定的_熔__点_。 (4)外形和内部质点排列的高度有__序__性__。
3．获得晶体的途径 (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。
具有规则几何外形的固体，一定是晶体吗？
俄国的费多罗夫、德国的熊富利斯和英国的 巴洛三位科学家分别于1890年、1891年和1894年 以晶体结构周期性重复单位为基础，推导出描述 晶体空间排列的对称性理论——230种空间群。 这些思考完全是在不能测定晶体内部结构的情况 下产生的，科学和技术的发展后来完全证实了上 述理性思考的正确性。
[问题1] 晶体的“空间点阵结构”中，构成晶体的相邻微粒间 是否相切？
下列说法正确的是( ) A．水蒸气转化为液态水的过程中，水分子变小，水的体积减 小 B．二氧化碳气体在一定条件下转化为干冰，吸收热量 C．等离子体和离子液体都由阴、阳离子构成，故都能导电 D．固态时的粒子不能自由移动
D [物质(水)由气态变为液态时，粒子(水分子)大小不变，粒子 (水分子)间距离变小，导致体积减小，A项错误。物质在一定条件下 由气态不经液态直接变为固态的过程称为凝华，分子间距离减小， 放出热量，B项错误。等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分 子或原子)组成的整体上呈电中性的物质聚集体，不存在阴离子；离 子液体是熔点不高的仅由阴、阳离子组成的液体物质，二者均可以 导电，C项错误。同种物质的粒子，在气态时能自由移动，在固态 时只能在固定的位置上振动，在液态时介于二者之间，D项正确。]
新教材人教版化学选择性必修第二册课件第3章第2节基础课时11分子晶体
(3)下图为CO2分子晶体结构的一部分，观察图形。试说明每个 CO2分子周围有________个与之紧邻的CO2分子；该结构单元平均 占有________个CO2分子。
几乎所有的_酸_ 绝大多数_有__机_物__
H2O、NH3、CH4等 卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等
CO2、P4O10、SO2、SO3等 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等
苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
4．分子晶体的常见堆积方式
分子间作用力
堆积方式
实例
范德华力
分子采用密__堆__积__，每个分子周 如C60、干冰、
NO.3 学习效果·随堂评估自测
1．下列物质呈固态时，一定属于分子晶体的是( )
A．非金属单质
B．非金属氧化物
C．含氧酸
D．金属氧化物
C [非金属单质中金刚石、晶体硅等均为共价晶体，非金属氧 化物中的二氧化硅为共价晶体，大多数金属氧化物不是分子晶体， 含氧酸一定为分子晶体。]
1234 5
2．下列说法正确的是( ) A．冰融化时，分子中H—O发生断裂 B．共价晶体中，共价键越强，熔点越高 C．分子晶体中，共价键的键能越大，该分子晶体的熔、沸点 越高 D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定
(× )
(4)分子晶体中一定含有分子间作用力，不一定含有化学键。
(√ )
下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化
合物是( )
人教版高中化学选择性必修2：(第三章晶体结构与性质)本章总结【精品课件】
(1)单质铜及镍都是由________键形成的晶体。
(2)NF3 可由 NH3 和 F2 在 Cu 催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2
==C=u==NF3＋3NH4F。
则上述化学方程式中的 NH3、F2、Cu、NF3 所属的晶体类型有
________(填序号)。
a．离子晶体
b．分子晶体
c．原子晶体
性 类 大多数有机物
质
共价 晶体52341实构 微 物定例成 粒 理义：晶 间 性：金体 的 质相刚的 相 ：邻石微 互 熔原、粒 作 点子硅： 用 高间、原 力 、以石子 ： 硬共英共 度价、价 大键金键 、结刚固合砂态而和形熔成融的时具都有不空导间电网，状难结溶构于的常晶见体溶剂
• 离子晶体硬度较大且脆。 • 共价晶体硬度大。 • 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。
• 注意：(1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属 于分子晶体(Hg除外)。 • (2)石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共 价键的键长为1.42×10－10 m，比金刚石中碳碳共价键的 键长(键长为1.54×10－10 m)短，所以熔、沸点高于金刚 石。 •其熔(3、)A沸lC点l3低晶(体熔中点虽19含0 有℃金)。属元素，但属于分子晶体， • (4)合金的硬度比成分金属大，但熔、沸点比成分金 属低。
• 4．依据导电性判断
• (1)离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能 导电。
• (2)共价晶体一般为非导体。
• (3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质 (主要是酸和强极性非金属氢化物)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。
• (4)金属晶体是电的良导体。
新教材人教版化学选择性必修第二册课件第3章第2节基础课时12共价晶体
性 导电性 导电，但某些分子晶体溶
质
于水能导电，如HCl
晶体Ge为半导体，能
导电
溶解性
相似相溶
难溶于一般溶剂
晶体类型 决定熔、沸点
高低的因素
分子晶体 分子间作用力的强弱
典型例子
干冰、冰
共价晶体 共价键的强弱 金刚石、二氧化硅
2．共价晶体与分子晶体熔、沸点高低的比较 (1)晶体类型不同：共价晶体＞分子晶体 理由：共价晶体的熔、沸点与共价键有关，分子晶体的熔、沸 点与分子间作用力有关。共价键的作用力远大于分子间作用力。 (2)晶体类型相同 ①共价晶体 一般来说，对结构相似的共价晶体来说，键长越短，键能越 大，晶体的熔、沸点越高。例如：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。
2．单质硼有无定形和结晶形两种，参考如表所示数据回答下
列问题：
金刚石
晶体硅
晶体硼
熔点/℃
>3 500
1 410
2 573
沸点/℃
5 100
2 628
2 823
硬度
10
6.5
9.5
(1)晶体硼属于__________晶体，理由是_________________。 (2)已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体，该结 构单元中有20个正三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角上各有 一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此结构单元是由_______ 个硼原子构成的，其中B—B的键角为______________，该结构单元 共含有__________个B—B。
3．二氧化硅晶胞 SiO2晶体结构相当于在晶体硅结构中每2个Si原子中间插入一个 O原子，参照金刚石晶胞模型，在SiO2晶胞中有8个Si原子位于立方 晶胞的顶角，有6个Si原子位于立方晶胞的面心，还有4个Si原子与 16个O原子在晶胞内构成4个硅氧四面体，均匀排列于晶胞内。每个 SiO2晶胞中含有8个Si原子和16个O原子。
第三章章末总结-课件高二化学(新教材人教版选择性必修2)(共44张PPT)
➢ 金刚石晶体中，每个C与另外4个C形 成共价键，
➢ C—C 键之间的夹角是109°28′， ➢ 最小的环是六元环。 ➢ 含有1 mol C的金刚石中，形成的共价
键有2 mol。
核心知识梳理
3.常见晶体结构模型 (1)原子晶体(金刚石和二氧化硅)
➢ 冰的结构模型中，每个水分子与相邻的 4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的 冰中，最多可形成2mol“氢键”。
3.常见晶体结构模型 (3)离子晶体
➢ NaCl型：在晶体中，每个Na＋同 时吸引6个Cl－，每个Cl－同时吸 引6个Na＋，配位数为6。每个晶 胞含4个Na＋和4个Cl－。
➢ CsCl型：在晶体中，每个Cl－吸 引8个Cs＋，每个Cs＋吸引8Cl－， 配位数为8。
➢ 层与层之间靠范德华力维系。
5.过渡晶体与混合型晶体 混合型晶体
石墨结构中未参与杂化的p轨道
➢ 石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3， 有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直 于碳原子平面
➢ 由于所有的p轨道相互平行而且相互重叠,使p轨道 中的电子可在整个碳原子平面中运动。因此，石 墨有类似金属晶体的导电性
➢ 过渡晶体的概念
离子键、共价键、金属键等都是化学键的典型模型，但是，原子间形成的化 学键往往是介于典型模型之间的过渡状态，由于微粒间的作用存在键型过渡， 即使组成简单的的晶体，也可能介于离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属 晶体之间的过渡状态，形成过渡晶体。
5.过渡晶体与混合型晶体 混合型晶体
➢ 石墨晶体是层状结构的，同层内碳原子采 取sp2杂化，以共价键(σ键)结合，形成平面 六元并环结构，层内的碳原子的核间距为 142 pm，层间距离为335 pm
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①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和________。 ②步骤Ⅴ,抽滤时,用玻璃纤维替代滤纸的理由是____________; 洗涤时,合适的洗涤剂是____________。 ③步骤Ⅵ,为得到纯净的AlCl3·6H2O,宜采用的干燥方式是____________ ________________________________________________。
答案:(1)2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
AlO2+CO2+2H2O====Al(OH)3O↓+3 HC
(2)BCD
(3)⑥⑤④ (4)①增加c(Cl―),有利于AlCl3·6H2O结晶
蚀滤纸 饱和氯化铝溶液 ③减压干燥(或低温干燥)
②溶液有强酸性,会腐
(4)①通入HCl可以抑制AlCl3水解,增大了溶液中的氯离子浓度,可以降低AlCl3 的溶解度,使其以AlCl3·6H2O晶体形 式析出。②步骤Ⅴ,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。③AlCl3·6H2O晶体受热 容易分解,为得到纯净的AlCl3·6H2O,可以采用减压干燥(或低温干燥)。
研究与实践:明矾晶体的制备 (针对教材P93“研究与实践”)
【材料阅读】 材料一:晶体生长 晶体有一定的几何外形,有固定的熔点,有各向异性等特点,而无定形固体不具 有上述特点。晶体生成的一般过程是先生成晶核,而后再逐渐长大。一般认为 晶体从液相或气相中的生长有三个阶段:①介质达到过饱和、过冷却阶段;②成 核阶段;③生长阶段。晶体在生长的过程中要受外界条件的影响,如涡流,温度, 杂质,黏度,结晶速度等因素的影响。晶体生长的方法有多种,对于溶液而言,只 需蒸发掉水分就可以;对于气体而言,需要降低温度,直到它的凝固点;对于液体, 也是采取降温方式来变成固体。
材料二:制备明矾晶体的实验步骤 (1)在玻璃杯中放入比室温高10～20 ℃的水,并加入明矾晶体 [KAl(SO4)2·12H2O],用筷子搅拌,直到有少量晶体不能再溶解。 (2)待溶液自然冷却到比室温略高3～5 ℃时,把溶液倒入洁净的碗中,用硬纸片 盖好,静置一夜。 (3)从碗中选取2～3粒形状完整的小晶体作为晶核。将所选的晶核用细线轻轻 系好。 (4)把明矾溶液倒入玻璃杯中,向溶液中补充适量明矾,使其成为比室温高10～ 15 ℃的饱和溶液。待其自然冷却到比室温略高3～5 ℃时,把小晶体悬挂在玻 璃杯中央,注意不要使晶核接触杯壁。用硬纸片盖好玻璃杯,静置过夜。
(5)每天把已形成的小晶体轻轻取出,重复第(4)项操作,直到晶体长到一定大小。 (6)将所得明矾晶体放进铬钾矾的饱和溶液中,使铬钾矾晶体[KCr(SO4)2·12H2O] 在明矾晶体表面上生长,长到一定厚度后,再将所得晶体放到明矾饱和溶液中去, 使铬钾矾晶体表面再覆盖一层明矾晶体。
【思考提升】 (1)为什么所用仪器都要用蒸馏水洗净? 提示:防止影响晶体的生长速度和形状。若含有杂质,就在溶液中形成多个晶核, 显然不利于大晶体的生长。 (2)为什么用高于室温10～20 ℃的明矾饱和溶液而不用90 ℃的饱和溶液? 提示:温度过高,过饱和太多会使析晶加快,不利于大晶体的生长。 (3)为什么晶体一定要悬挂在溶液的中央位置? 提示: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。
请回答: (1)步骤Ⅰ中的化学方程式_______________。 步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式_______________。
(2)步骤Ⅲ,下列操作合理的是________。 A.坩埚洗净后,无需擦干,即可加入Al(OH)3灼烧 B.为了得到纯Al2O3,需灼烧至恒重 C.若用坩埚钳移动灼热的坩埚,需预热坩埚钳 D.坩埚取下后放在石棉网上冷却待用 E.为确保称量准确,灼烧后应趁热称重
【迁移应用】 某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体,具体流程如下:
已知:AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明矾在水中的溶解度如下表。
温度/℃ 010 20Fra bibliotek30 40 60 80 90
溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109
【解析】(1)步骤Ⅰ中铝与氢氧化钠反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O ====2NaAlO2+3H2↑;步骤Ⅱ中偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应的离子方程式为 Al O2+CO2+2H2O====Al(OH)3↓O+3 HC 。(2)A项,坩埚洗净后,需要擦干,否则灼 烧时容易使坩埚炸裂,错误;B项,为了得到纯Al2O3,需灼烧至恒重,氢氧化铝完全 分解,正确;C项,若用坩埚钳移动灼热的坩埚,需预热坩埚钳,防止坩埚遇冷炸裂, 正确;D项,热的坩埚取下后放在石棉网上冷却待用,不能放在桌面上,防止灼伤 桌面,正确;E项,为确保称量准确,灼烧后应冷却后称重,错误。(3)步骤Ⅳ中在 培养规则明矾大晶体过程中,需要配制高于室温10～20 ℃的明矾饱和溶液,选 规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央,自然冷却至室温,让明矾小晶体逐渐长大。
(3)步骤Ⅳ,选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序________。 ①迅速降至室温 ②用玻璃棒摩擦器壁 ③配制90 ℃的明矾饱和溶液 ④自 然冷却至室温 ⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央 ⑥配制高于室温10～ 20 ℃的明矾饱和溶液
(4)由溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如图: