高中化學(xué) 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)本章整合課件 新人教版選修3-新人教版高二選修3化學(xué)課件

1、本章整合 專題1專題2專題3專題1晶體類型的判斷 1.依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的相互作用判斷組成離子晶體的粒子是陰、陽離子,粒子間的相互作用是離子鍵;組成原子晶體的粒子是原子,粒子間的相互作用是共價鍵;組成分子晶體的粒子是分子,粒子間的相互作用為分子間作用力;組成金屬晶體的粒子是金屬陽離子和自由電子,粒子間的相互作用是金屬鍵。專題1專題2專題32.依據(jù)物質(zhì)的分類判斷金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類都是離子晶體;大多數(shù)非金屬單質(zhì)(金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼除外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(SiO2除外)、酸、絕大多數(shù)有機物(有機鹽除外)都是分

2、子晶體;常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等,常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等;金屬單質(zhì)與合金都是金屬晶體。專題1專題2專題33.依據(jù)晶體的熔點判斷離子晶體的熔點較高,常在數(shù)百攝氏度至一千攝氏度之間;原子晶體的熔點更高,常在一千攝氏度至幾千攝氏度之間;分子晶體的熔點低,常在數(shù)百攝氏度以下甚至很低溫度;金屬晶體多數(shù)的熔點高,但也有相當(dāng)?shù)偷摹?.依據(jù)導(dǎo)電性判斷離子晶體水溶液及熔融時能導(dǎo)電;原子晶體一般為非導(dǎo)體;分子晶體為非導(dǎo)體,而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和部分非金屬氫化物)溶于水,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動的離子也能導(dǎo)電;金屬晶體是電的良導(dǎo)體。5.依據(jù)硬度和機械性能判斷離

3、子晶體硬度較大或較硬、脆;原子晶體硬度大;分子晶體硬度小且較脆;金屬晶體多數(shù)硬度大,但也有較低的,且具有延展性。專題1專題2專題3【例題1】 (1)分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì),判斷其晶體類型:A.碳化鋁,黃色晶體,熔點2 200 ,熔融態(tài)不導(dǎo)電;B.溴化鋁,無色晶體,熔點98 ,熔融態(tài)不導(dǎo)電;C.五氟化釩,無色晶體,熔點19.5 ,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中;D.溴化鉀,無色晶體,熔融或溶于水中都能導(dǎo)電。 (2)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的鐵原子個數(shù)之比為。 專題1專題2專題3答案：(1)原子晶體分子晶體分子晶體離子晶體(2)2 1

4、解析：(1)將晶體的熔點高低、熔融態(tài)能否導(dǎo)電及溶解性等性質(zhì)相結(jié)合是判斷晶體類型的重要依據(jù)。原子晶體和離子晶體的熔點都很高或較高,兩者最大的差異是熔融態(tài)的導(dǎo)電性不同。原子晶體熔融態(tài)不導(dǎo)電,離子晶體熔融態(tài)或水溶液中都能導(dǎo)電。原子晶體和分子晶體的區(qū)別則主要在于熔、沸點有很大差異。一般原子晶體和分子晶體熔融態(tài)都不能導(dǎo)電。另外,易溶于一些有機溶劑往往也是分子晶體的特征之一。專題1專題2專題3專題2晶體熔、沸點比較1.由晶體結(jié)構(gòu)來確定首先,分析物質(zhì)所屬的晶體類型;其次,抓住決定同一類晶體熔、沸點高低的因素展開分析。(1)一般規(guī)律,熔、沸點:原子晶體離子晶體分子晶體。如熔點SiO2NaClCO2(干冰),但

5、也有特殊,如熔點MgOSiO2。(2)同屬原子晶體,一般鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越牢固,晶體的熔、沸點越高。如熔點:金剛石金剛砂晶體硅。原因:rC-CrC-SiNaCl。(4)分子晶體:分子間范德華力越強,熔、沸點越高。組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,一般相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強,晶體熔、沸點越高。如熔、沸點:F2Cl2Br2I2。專題1專題2專題3若相對分子質(zhì)量相同,如互為同分異構(gòu)體,一般是支鏈越多,熔、沸點越低;特殊情況下分子越對稱,則熔點越高。如:因而應(yīng)注意,并非外界條件對物質(zhì)熔、沸點的影響總是一致的。熔點常與晶體中粒子排布對稱性有關(guān)。專題1專題2專題3若分子間有氫鍵,則分子間作用

6、力比結(jié)構(gòu)相似的同類晶體大,故熔、沸點較高。氫鍵的生成對化合物性質(zhì)有顯著影響,一般分子間形成氫鍵時,可使化合物的熔、沸點顯著升高。在極性溶劑中,若溶質(zhì)分子和溶劑分子間形成氫鍵,則可使溶解度增大。如NH3極易溶于水就與此有關(guān)。在小分子醇和羧酸、無機酸、結(jié)晶水合物、氨合物等中也均有氫鍵。(5)金屬晶體:金屬原子的價電子數(shù)越多,原子半徑越小,金屬鍵越強,熔、沸點越高。如熔點:NaMg液氣。如果常溫下為氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì),其晶體應(yīng)屬分子晶體(Hg除外)。如稀有氣體,雖然構(gòu)成物質(zhì)的粒子為原子,但應(yīng)看作單原子分子。因為相互間的作用力是范德華力,而非共價鍵,故其晶體為分子晶體。專題1專題2專題3【例題2】 下列

7、各物質(zhì)中,按熔點由高到低的順序排列正確的是()A.CH4SiH4GeH4SnH4B.KClNaClMgCl2MgOC.RbKNaLiD.石墨金剛石SiO2答案：D專題1專題2專題3解析：晶體熔點的高低取決于該晶體的結(jié)構(gòu)和粒子間作用力的大小。A項物質(zhì)均為結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,其熔點高低取決于分子間作用力的大小,一般來說,結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔點越高,故A項各物質(zhì)熔點逐漸升高;B項物質(zhì)均為離子晶體,離子晶體熔點高低取決于晶格能的大小,一般來說,離子的半徑越小,電荷數(shù)越多,晶格能就越大,熔點越高,故B項各物質(zhì)熔點也逐漸升高;C項物質(zhì)均為同主族的金屬晶體,其熔點高低取

8、決于金屬鍵的強弱,而金屬鍵的強弱與金屬原子半徑成反比,與價電子數(shù)成正比,堿金屬原子半徑依LiRb的順序增大,價電子數(shù)相同,故熔點應(yīng)是Li最高,Rb最低;D項,石墨是混合晶體,金剛石和SiO2均為原子晶體,原子晶體的熔點取決于共價鍵的鍵能,而共價鍵的鍵能與鍵長成反比,石墨中CC鍵鍵長比金剛石中CC鍵的鍵長更短些,所以石墨熔點比金剛石略高,金剛石熔點又比SiO2高。專題1專題2專題3專題3晶胞的相關(guān)計算(1)晶胞密度的計算。面心立方最密堆積,金屬原子的直徑為面對角線的一半。專題1專題2專題3專題1專題2專題3專題1專題2專題3(2)計算晶胞空間利用率。計算每個晶胞含有幾個原子。找出原子半徑r與晶胞邊長a的關(guān)系。專題1專題2專題3專題1專題2專題3(2)(2016全國丙,節(jié)選)GaAs的熔點為1 238 ,密度為 gcm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示