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苏教版高中化学选修三专题3 晶体结构与性质复习课件(30张)(共30张PPT)


晶体结构与性质
复习

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2016/3/4

非晶体

知识网络

固体 晶体

1、晶体的定义 2、晶体的性质 3、晶体的分类


分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体

一、晶体与非晶体 1.晶体与非晶体的区别
自范性 晶体 有(能自发呈现多面体外 形) 微观结构 粒子在三维空间里 呈周期性有序排列 粒子排列相对无序

非晶体 没有(不能自发呈现多面 体外形)

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2016/3/4

2.晶体形成的途径
? 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.

3.晶体的特性
? 有规则的几何外形 ? 有固定的熔沸点(合金除外)

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2016/3/4

二.晶胞
? 1.定义:晶体中重复出现的最基本的结构单元
三种典型立方晶体结构

简单立方

体心立方

面心立方

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2016/3/4

2、立方晶体中晶胞对质点的占有率 体心:1
立方晶胞

1/2 面心: 棱边:1/4

顶点: 1/8
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2016/3/4

练习
1、如图所示,晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组 成的正二十面体的原子晶体,其中含有20个等边三角形 和一定数目的顶角,每个顶角上各有一个原子,观察 图形回答:
这个基本单元由 12 个硼原子
o 60 组成,键角是 ,共含有 30 个

B—B键。

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2016/3/4

练习

2、最近发现一种有钛原子和 碳原子构成的气态团簇分子, 结构如图所示,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,它的化学 Ti14C13 式为______

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2016/3/4

三.四种晶体的比较
晶体类型 晶体粒子
粒子间作 用力 熔沸点 硬度 溶解性

离子晶体 阴、阳离子
离子键 较高 较硬

原子晶体 分子晶体 原子
共价键 很高 很硬

金属晶体

金属阳离子、自 由电子 分子间作 金属键 用力
较低 一般较高,少部 一般较软 分低 ,一般较硬, 少部分软 难溶 良导体

分子

易溶于水,难 难溶解 相似相溶 溶于有机溶剂 导电情况 固体不导电, 不导电 一般不导 熔化或溶于水 (除硅) 电 后导电
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2016/3/4

离子晶体

原子晶体

分子晶体 1.大多数非金属单质: X2,O2,H2, S8,P4, C60 (除 金刚石、石墨、晶体硅、晶 体硼外) 2.气态氢化物: H2O,NH3,CH4,HX 3.非金属氧化物: CO2, SO2, NO2(除SiO2外) 3.酸:H2SO4,HNO3 4.大多数有机物:乙醇,蔗 糖(除有机盐)
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1.金属氧化 1.金刚石、 物(K2O、 石墨、晶体 Na2O2) 硅、晶体硼 2.强碱 2. SiC 、 (NaOH、KOH、 SiO2晶体、 Ba(OH )2 BN晶体 3.绝大多数 的盐类

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2016/3/4

晶体熔沸点高低的判断
⑴不同晶体类型的熔沸点比较

一般:原子晶体>离子晶体>分子晶体(有例外)
⑵同种晶体类型物质的熔沸点比较

①离子晶体: 阴、阳离子电荷数越大,半径越小 熔沸点越高 ②原子晶体: 原子半径越小→键长越短→键能越大 熔沸点越高 ③分子晶体: 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大,分子的极性越大 熔沸点越高 ④金属晶体: 金属阳离子电荷数越高,半径越小 熔沸点越高
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2016/3/4

练习
3、将下列各组物质按熔沸点由高到低的顺序排列:

1 、 CaCl 、 H O 、 KCl 、晶体硅 2 2 1、 晶体硅> CaCl2 >KCl >H2O 2 、 SiC 、晶体硅 、金刚石 2、 金刚石 > SiC> 晶体硅 、CBr CH4 、 CCl CBr CF 4 、 4、 4 33 、 > CCl > CF > CH 4 4 4 4 4 、 CaCl 、 NH Cl 、 KCl 、 NaCl 2 4 4、 CaCl > NaCl > KCl > NH Cl
2 4

、Na 、 Al > 、Ar Hg 55 、 Al> Na Hg、 > Ar 、金刚石> NH3 、Hg 、> Br2Br 、金刚石 66 、 Hg > NH
2

3

、I2 H 、 I2 > 、H H22S S 77 、 > 2OH 2O
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2016/3/4

四、分子晶体

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2016/3/4

练习
4、白磷的键角为多少? Wg白磷中磷磷单键的数目 为多少?

P

P P P

60° (W/124) ×6 ×NA

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2016/3/4

五、原子晶体

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2016/3/4

5、甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒,它们 的电子总数相等。已知:甲、乙、丙为双原子分子或 负二价双原子离子,丁为原子。
(1)丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种 可燃性气体,反应的化学方程式为: 。 (2)乙在高温时是一种还原剂,请用化学反应方程式 表示它在工业上的一种重要的用途: 。 (3)在一定条件下,甲与O2反应的化学方程式 是: 。 (4)丁的元素符号是 为 。 ,它的原子结构示意图

(5)丁的氧化物的晶体结构与

的晶体结构相似

六、金属晶体

原子在二维平面上的两种放置方式-非密置层和密置层

非密置层
配位数为4
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密置层
配位数为6
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2016/3/4

金属晶体的原子堆积模型

三维堆积——四种方式

简 单 立 方 堆 积
钾型(体 心立方)

由 非 密 置 层 一 层 一 层 堆 积 而 成
2016/3/4

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金属晶体的原子堆积模型



C B






镁型

铜型

金属晶体的两种最密堆积方式
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2016/3/4

金属晶体的四种堆积模型对比
堆积模型 简单立方 典型代表 Po 空间利用率 52% 配位数 6 晶胞

钾型( bcp ) K、Na、Fe

68%

8

镁型(hcp)

Mg、Zn、Ti

74%

12

铜型(ccp)

Cu, Ag, Au

74%

12

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2016/3/4

七.离子晶体

NaCl和CsCl的晶胞

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2016/3/4

NaCl晶体

每个Na+同时吸引6个Cl-, 每个Cl-同时吸引6个Na+ 每个Cl―(Na+)同时吸引12个Cl―(Na+)
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2016/3/4

CsCl晶体 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-)在空间构成的几何构型为 立方体 ;在每个Cs+ 周围距离相等且最近的Cs+共有 6 个 ;这几个 Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为 正八面体 ;
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2016/3/4

1.离子晶体中离子的配位数的决定因素 (1)几何因素--正负离子的半径比(r+/r- )
r+/r配位数 0.225-0.414 0.414-0.732 0.732-1.00 4 6 8

(2)电荷因素----正负离子的电荷比 (3)键性因素----离子键的纯粹程度

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2016/3/4

2.晶格能
? 1.晶格能:拆开1mol离子晶体使之成为气态阳 离子和气态负离子形成所吸收的能量. ? ? ? ? ? 2.影响晶格能的因素: (1)与正负离子电荷成正比 (2)与核间距成反比(与半径成反比) 3.晶格能与离子晶体的物理性质: 晶格能越大,离子晶体越稳定,熔沸点越高、硬 度越大.
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2016/3/4

晶体中微粒的排列、个数的计算 在氯化钠晶体中, 每个Na+周围与 之最接近且距离 相等的Cl-共有 6 个;这几个 Cl-在 空间构成的几何 构型 为 正八面体 。

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2016/3/4

八、混合型晶体

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2016/3/4

达标潜能练习 1、下列不存在化学键的晶体是: A.硝酸钾 B.干冰 C.石墨 D.固体氩 2、常温常压下的分子晶体是: A.碘 B.水 C. 硫酸铵 D.干冰 3、同组物质中化学键类型相同、晶体类型也相 同的是: A、I2 Ar N2 Si B、金刚石 O2 F2 C、Ba(OH)2 K2O CaCl2 D、HCHO CO2 C2H5OH
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2016/3/4

达标潜能练习
4、下列有关共价化合物的说:①具有较低的熔沸点 ②不是电解质③固态时是分子晶体④都由分子构成

⑤液态时不导电,其中一定正确的说法是:
A.①③④ B.②⑤ C.⑤ D.全部正确

5、关于晶体的下列说法正确的是:
A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子

B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C、 原子晶体的熔点一定比金属晶体的高

D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
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2016/3/4

达标潜能练习

6、晶体中一个微粒周围有6个微粒,这种晶体是: A.金刚石 B.石墨 C.干冰 D.氯化钠

7、许多事实都证明氯化铝是分子晶体.请你设
计一个实验证实这一结论.实验方案为: ______________________________________

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2016/3/4


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