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2018届高考化学基础梳理复习课件16(第十二章_物质结构与性质(选修)_第三讲_晶体结构与性质)
所属科目:化学    文件类型:ppt
类别:课件
上传日期:2018/3/10  
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该ppt共有51张ppt
----第1张ppt内容:------
第十二章 物质结构与性质(选修)

----第2张ppt内容:------
第三讲 晶体结构与性质

----第3张ppt内容:------
[考纲要求]1.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。2.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成粒子及粒子间作用力的区别。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。

----第4张ppt内容:------
1.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的区别。
考点一 晶体的常识
周期性有序
无序

----第5张ppt内容:------
(2)得到晶体的途径。①熔融态物质凝固。②气态物质不经液态直接凝固。③溶质从溶液中析出。(3)晶体的特点。①外形和内部质点排列的__________性。②晶体的许多物理性质(如强度)表现出________性。③晶体具有______性,即晶体能自发地呈现____________的性质。(4)区别晶体和非晶体的方法。①熔点法:______的熔点较固定,而________没有固定的熔点。②________________:当单一波长的X-射线通过晶体时,会在记录仪上看到____________________,而非晶体则没有。
高度有序
各向异
自范
几何多面体
晶体
非晶体
X-射线衍射法
分立的斑点或谱线

----第6张ppt内容:------
2.晶胞(1)概念。描述晶体结构的__________。(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置。①无隙:相邻晶胞之间没有__________。②并置:所有晶胞______排列、______相同。
基本单元
任何间隙
平行
取向

----第7张ppt内容:------
判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)固态物质一定是晶体(  )(2)冰和固态碘中相互作用力相同(  )(3)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列(  )(4)凡有规则外形的固体一定是晶体(  )(5)固体SiO2一定是晶体(  )
×
×
×

×

----第8张ppt内容:------
1.下图为离子晶体空间构型示意图:(●阳离子,○阴离子)以M代表阳离子,以N表示阴离子,写出各离子晶体的组成表达式:A________、B________、C________。
MN
MN3
MN2

----第9张ppt内容:------

----第10张ppt内容:------
2.Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。(1)在1个晶胞中,Zn2+的数目为________。(2)该化合物的化学式为________。解析 一个晶胞中Zn2+的数目=1(8个顶点)+3(6个面心)=4,S2-的数目=4(4个体心)。
4
ZnS

----第11张ppt内容:------
3.F、K和Ni三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。(1)该化合物的化学式为__________________;Ni的配位数为________。(2)列式计算该晶体的密度_____________________________________ g·cm-3。
K2NiF4
6

----第12张ppt内容:------

----第13张ppt内容:------
4
XY2或Y2X

----第14张ppt内容:------

----第15张ppt内容:------


----第16张ppt内容:------


----第17张ppt内容:------
(2)非长方体形(正方体形)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。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)对六边形的贡献为1/3。2.晶体的密度及微粒间距离的计算若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);又1个晶胞的质量为ρ a3 g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρ a3NA g,因此有xM=ρ a3NA。

----第18张ppt内容:------
1.四类晶体的比较
考点二 四种晶体性质比较
分子
原子
金属阳离子、自由电子
阴、阳离子
分子间作用力
共价键
金属键
离子键
较小
很大
很大
很小
较大
较低
很高
很高
很低
较高

----第19张ppt内容:------

----第20张ppt内容:------
2.离子晶体的晶格能(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:___________。(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____。②离子的半径:离子的半径越____,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_____,且熔点越高,硬度越____。
kJ·mol-1


稳定


----第21张ppt内容:------
判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子(  )(2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子(  )(3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高(  )(4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低(  )(5)离子晶体一定都含有金属元素(  )(6)金属元素与非金属元素组成的晶体一定是离子晶体(  )

×
×
×
×
×

----第22张ppt内容:------
一、晶体类型的判断1.有下列八种晶体:A.水晶 B.冰醋酸 C.氧化镁 D.白磷 E.晶体氩 F.氯化铵 G.铝 H.金刚石用选项字母回答下列问题:(1)属于原子晶体的化合物是________。直接由原子构成的晶体是________,直接由原子构成的分子晶体是________。(2)由极性分子构成的晶体是________,含有共价键的离子晶体是________,属于分子晶体的单质是________。(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是________,受热熔化后化学键不发生变化的是________,需克服共价键的是________。
A
AEH
E
B
F
DE
G
BD
AH

----第23张ppt内容:------
解析 首先正确的判断晶体类型,其次注意题目的附加要求,如属于原子晶体的化合物,另外稀有气体为单原子分子,金属晶体导电时仅有自由电子在外加电场作用下发生定向移动,属物理变化。

----第24张ppt内容:------
2.现有几组物质的熔点数据如下表:

----第25张ppt内容:------
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熔融状态能导电解析 A组熔点高,而且已知金刚石、硅为原子晶体;B组为金属晶体,所以应该具备金属晶体的性质;C组中HF分子间存在氢键;D组为离子晶体,具备离子晶体的性质。
原子
共价键
①②③④
HF分子间能形成氢键,其熔化时需要
消耗的能量更多
②④

----第26张ppt内容:------
3.有A、B、C三种晶体,分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成,对这三种晶体进行实验,结果如表:

----第27张ppt内容:------
(1)晶体的化学式分别为A________、B________、C____________。(2)晶体的类型分别是A________________、B________________、C________________。(3)晶体中微粒间作用力分别是A____________________、B________________、C________________。解析 根据A、B、C所述晶体的性质可知,A为离子晶体,只能为NaCl,微粒间的作用力为离子键;B应为原子晶体,只能为金刚石,微粒间的作用力为共价键;C应为分子晶体,且易溶,只能为HCl,微粒间的作用力为范德华力。
NaCl
C
HCl
离子晶体
原子晶体
分子晶体
离子键
共价键
范德华力

----第28张ppt内容:------
晶体类型的判断1.依据组成晶体的晶格质点和质点间的作用判断离子晶体的晶格质点是阴、阳离子,质点间的作用是离子键;原子晶体的晶格质点是原子,质点间的作用是共价键;分子晶体的晶格质点是分子,质点间的作用为分子间作用力,即范德华力;金属晶体的晶格质点是金属阳离子和自由电子,质点间的作用是金属键。

----第29张ppt内容:------
2.依据物质的分类判断金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等;常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属单质(常温除汞外)与合金是金属晶体。3.依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高,常在数百至1 000余度。原子晶体熔点高,常在1 000度至几千度。分子晶体熔点低,常在数百度以下至很低温度,金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。

----第30张ppt内容:------
4.依据导电性判断离子晶体水溶液及熔化时能导电。原子晶体一般为非导体,石墨能导电。分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。金属晶体是电的良导体。5.依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大或硬而脆。原子晶体硬度大,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。

----第31张ppt内容:------
二、晶体熔、沸点的比较4.下列分子晶体中,关于熔、沸点高低的叙述中,正确的是(  )A.Cl2>I2 B.SiCl4<CCl4C.NH3>PH3 D.C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3
解析 A、B项属于无氢键存在的分子结构相似的情况,相对分子质量大的熔、沸点高;C项属于分子结构相似的情况,但存在氢键的熔沸点高;D项属于相对分子质量相同,但分子结构不同的情况,支链少的熔、沸点高。答案 C

----第32张ppt内容:------
5.NaF、NaI和MgO均为离子晶体,有关数据如下表:试判断,这三种化合物熔点由高到低的顺序是(  )A.①>②>③    B.③>①>②C.③>②>① D.②>①>③
解析 NaF、NaI、MgO均为离子晶体,它们熔点高低由离子键强弱决定,而离子键的强弱与离子半径和离子电荷数有关,MgO中键长最短,离子电荷数最高,故离子键最强,熔点最高。答案 B

----第33张ppt内容:------
6.下列各组物质中,按熔点由低到高的顺序排列正确的是(  )①O2、I2、Hg ②CO、KCl、SiO2 ③Na、K、Rb④Na、Mg、AlA.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析 ①中Hg在常温下为液态,而I2为固态,故①错;②中SiO2为原子晶体,其熔点最高,CO是分子晶体,其熔点最低,故②正确;③中Na、K、Rb价电子数相同,其原子半径依次增大,金属键依次减弱,熔点逐渐降低,故③错;④中Na、Mg、Al价电子数依次增多,原子半径逐渐减小,金属键依次增强,熔点逐渐升高,故④正确。答案 D

----第34张ppt内容:------
7.参考下表中物质的熔点,回答有关问题:(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤素离子及碱金属离子的__________有关,随着__________的增大,熔点依次降低。(2)硅的卤化物的熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与________________有关,随着________________增大,______________增大,故熔点依次升高。(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多,这与__________有关,因为___________________________________________ _________,故前者的熔点远高于后者。
半径
半径
相对分子质量
相对分子质量
分子间作用力
晶体类型
钠的卤化物为离子晶体,而硅的卤化物为分子
晶体

----第35张ppt内容:------
解析 分析表中的物质和数据:NaF、NaCl、NaBr、NaI均为离子晶体,它们的阳离子相同,阴离子随着离子半径的增大,离子键依次减弱,熔点依次降低。NaCl、KCl、RbCl、CsCl四种碱金属的氯化物均为离子晶体,它们的阴离子相同,阳离子随着离子半径的增大,离子键逐渐减弱,熔点依次降低。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4四种硅的卤化物均为分子晶体,它们的结构相似,随着相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增强,熔点依次升高。SiCl4、GeCl4、SnCl4、PbCl4四种碳族元素的氯化物均为分子晶体。它们的组成和结构相似,随着相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增强,熔点依次升高。

----第36张ppt内容:------
晶体熔沸点高低的比较1.不同类型晶体的熔、沸点高低规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点有的很高,如钨、铂等;有的则很低,如汞、镓、铯等。2.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:金刚石>石英>碳化硅>硅。3.离子晶体要比较离子键的强弱。一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。

----第37张ppt内容:------
4.分子晶体:组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如熔、沸点:O2>N2,HI>HBr>HCl。组成和结构不相似的物质,分子极性越大,其熔、沸点就越高,如熔、沸点:CO>N2,在同分异构体中,一般来说,支链数越多,熔、沸点越低,如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷;芳香烃及其衍生物的同分异构体,其熔、沸点高低顺序是“邻位>间位>对位”化合物。

----第38张ppt内容:------
特别提醒 (1)若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体大,故熔、沸点较高。例如:熔、沸点:HF>HI>HBr>HCl。(2)金属晶体中金属离子半径越小,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。(3)元素周期表中第ⅦA族卤素的单质(分子晶体)的熔、沸点随原子序数递增而升高;第ⅠA族碱金属元素的单质(金属晶体)的熔、沸点随原子序数的递增而降低。如熔、沸点: Li>Na>K>Rb>Cs。(4)根据物质在相同条件下的状态不同,熔、沸点:固体>液体>气体。例如:S>Hg>O2。

----第39张ppt内容:------
1.原子晶体(金刚石和二氧化硅)
考点三 几种常见的晶体模型

----第40张ppt内容:------
(1)金刚石晶体中,每个C与另外__个C形成共价键,C—C 键之间的夹角是109°28′,最小的环是__元环。含有1 mol C的金刚石中,形成的共价键有__ mol。(2)SiO2晶体中,每个Si原子与__个O成键,每个O原子与__个硅原子成键,最小的环是_____元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是__原子,1 mol SiO2中含有__mol Si—O键。
4

2
4
2
十二
Si
4

----第41张ppt内容:------
2.分子晶体(1)干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有___个。(2)冰的结构模型中,每个水分子与相邻的__个水分子以氢键相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成__mol“氢键”。
12
4
2

----第42张ppt内容:------
3.离子晶体 (1)NaCl型:在晶体中,每个Na+同时吸引___个Cl-,每个Cl-同时吸引___个Na+,配位数为___。每个晶胞含___个Na+和___个Cl-。(2)CsCl型:在晶体中,每个Cl-吸引___个Cs+,每个Cs+吸引___个Cl-,配位数为___。
6
6
6
4
4
8
8
8

----第43张ppt内容:------
4.石墨晶体石墨层状晶体中,层与层之间的作用是________________,平均每个正六边形拥有的碳原子个数是__,C原子采取的杂化方式是____。
分子间作用力
2
sp2

----第44张ppt内容:------
5.常见金属晶体的原子堆积模型

----第45张ppt内容:------
1.(双选)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞示意图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是________(填选项字母)。

----第46张ppt内容:------
解析 冰属于分子晶体,干冰、碘也属于分子晶体;B为干冰晶胞,C为碘晶胞。答案 BC

----第47张ppt内容:------
2.(1)将等径圆球在二维空间里进行排列,可形成密置层和非密置层。在图1所示的半径相等的圆球的排列中,A属于________层,配位数是________;B属于________层,配位数是________。(2)将非密置层一层一层地在三维空间里堆积,得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞,它被称为简单立方堆积,在这种晶体中,金属原子的配位数是________,平均每个晶胞所占有的原子数目是________。
非密置
4
密置
6
6
1

----第48张ppt内容:------
(3)有资料表明,只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式。钋位于元素周期表的第______周期第______族,元素符号是________________,最外电子层的电子排布式是____________。

ⅥA
Po
6s26p4

----第49张ppt内容:------
3.根据图回答问题:

----第50张ppt内容:------
(1)A图是某离子化合物的晶胞(组成晶体的一个最小单位),阳离子位于中间,阴离子位于8个顶点,该化合物中阳、阴离子的个数比是__________。(2)B图表示构成NaCl晶体的一个晶胞,通过想象与推理,可确定一个NaCl晶胞中含Na+和Cl-的个数分别为__________、__________。(3)钇钡铜复合氧化物超导体有着与钙钛矿相关的晶体结构,若Ca、Ti、O形成如C图所示的晶体,其化学式为__________。(4)石墨晶体结构如D图所示,每一层由无数个正六边形构成,则平均每一个正六边形所占有的碳原子数为________,C—C键数为__________。(5)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,如E图。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1个原子。试观察E图,推断这个基本结构单元所含硼原子个数、键角、B—B键的个数依次为__________、__________、__________。
1∶1
4
4
CaTiO3
2
3
12
60°
30

----第51张ppt内容:------

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