高三化學(xué)第七章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)復(fù)習(xí)ppt課件

1、第七章第七章 晶體晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)晶體自范性的本質(zhì)晶體自范性的本質(zhì):是晶體中粒子微觀空間里是晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象.(2)晶體自范性的條件之一晶體自范性的條件之一:生長(zhǎng)速率適當(dāng)生長(zhǎng)速率適當(dāng).自范性自范性微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)晶體晶體有有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形外形)原子在三維空間里原子在三維空間里呈周期性有序排列呈周期性有序排列非晶體非晶體沒(méi)有沒(méi)有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形體外形)原子排列相對(duì)無(wú)序原子排列相對(duì)無(wú)序一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體1.晶體與非晶體的區(qū)別晶體與非晶體的區(qū)別熔融態(tài)物質(zhì)凝固熔融

2、態(tài)物質(zhì)凝固.氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華凝華).溶質(zhì)從溶液中析出溶質(zhì)從溶液中析出.有規(guī)則的幾何外形有規(guī)則的幾何外形有固定的熔沸點(diǎn)有固定的熔沸點(diǎn)物理性質(zhì)物理性質(zhì)(強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等各向強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等各向異性異性1.定義定義:晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元立方晶胞立方晶胞體心：體心：1面心：面心： 1/2棱邊：棱邊： 1/4頂點(diǎn)：頂點(diǎn)： 1/8晶胞體內(nèi)的原子不與其他晶胞分享，完全屬于該晶胞體內(nèi)的原子不與其他晶胞分享，完全屬于該晶胞晶胞 Cu銅Cu銅Ba鋇Ba鋇Y釔Y釔O氧O氧三、四種晶體的概念及分類(lèi)三、四種晶體的概

3、念及分類(lèi)1.1.離子晶體離子晶體 （1 1概念：離子間通過(guò)離子鍵結(jié)合而概念：離子間通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。成的晶體。 （2 2重要判斷依據(jù)：有陰、陽(yáng)離子。重要判斷依據(jù)：有陰、陽(yáng)離子。 （3 3影響熔沸點(diǎn)高低的因素：離子鍵影響熔沸點(diǎn)高低的因素：離子鍵的強(qiáng)弱。的強(qiáng)弱。2. 2. 原子晶體原子晶體 （1 1概念：相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)概念：相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成合而形成 空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 （2 2重要判斷依據(jù)：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。重要判斷依據(jù)：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 （3 3影響熔沸點(diǎn)高低的因素：共價(jià)鍵影響熔沸點(diǎn)高低的因素：共價(jià)鍵的鍵能的鍵能3. 3. 分子晶體分子晶體（1 1概

4、念：分子間以分子間作用力相結(jié)合的晶體。概念：分子間以分子間作用力相結(jié)合的晶體。（2 2重要判斷依據(jù)：晶體中存在單個(gè)的分子。重要判斷依據(jù)：晶體中存在單個(gè)的分子。（3 3影響熔沸點(diǎn)高低的因素：分子間作用力。影響熔沸點(diǎn)高低的因素：分子間作用力。4. 4. 金屬晶體金屬晶體（1 1概念：金屬離子和自由電子之間的較強(qiáng)作用概念：金屬離子和自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的單質(zhì)晶體。形成的單質(zhì)晶體。（2 2重要判斷依據(jù)：金屬單質(zhì)。重要判斷依據(jù)：金屬單質(zhì)。（3 3影響熔沸點(diǎn)高低的因素：金屬的活動(dòng)性影響熔沸點(diǎn)高低的因素：金屬的活動(dòng)性離子晶體離子晶體 原子晶體原子晶體 分子晶體分子晶體 1.金屬氧化金屬氧化物（物（K2

5、O、Na2O2） 2.強(qiáng)堿強(qiáng)堿（NaOH、KOH、 Ba(OH )23.絕大多數(shù)絕大多數(shù)的鹽類(lèi)的鹽類(lèi) 1.金剛石、金剛石、石墨、晶體石墨、晶體硅、晶體硼硅、晶體硼 2. SiC 、 SiO2晶體晶體、 BN晶體晶體1.大多數(shù)非金屬單質(zhì)大多數(shù)非金屬單質(zhì): X2,O2,H2, S8,P4, C60 （除金（除金剛石、石墨、晶體硅、晶體剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外）硼外） 2.氣態(tài)氫化物氣態(tài)氫化物:H2O,NH3,CH4,HX3.非金屬氧化物非金屬氧化物: CO2, SO2, NO2（除（除SiO2外）外） 3.酸酸:H2SO4,HNO34.大多數(shù)有機(jī)物大多數(shù)有機(jī)物:乙醇，蔗糖乙醇，蔗糖（除有機(jī)鹽）

6、（除有機(jī)鹽） 五、四種晶體類(lèi)型的常見(jiàn)例子五、四種晶體類(lèi)型的常見(jiàn)例子 1. 1. 離子晶體離子晶體(1)NaCl(1)NaCl：一個(gè)：一個(gè)Na+Na+周?chē)噪x子鍵同時(shí)結(jié)周?chē)噪x子鍵同時(shí)結(jié)合合 個(gè)個(gè)Cl-Cl-，與一個(gè)，與一個(gè)Na+Na+距離最近的距離最近的Na+Na+有有 個(gè)，個(gè)，在一個(gè)晶胞中含在一個(gè)晶胞中含Na+Na+、Cl-Cl-的數(shù)目為的數(shù)目為 個(gè)，若個(gè)，若NaClNaCl晶胞的邊長(zhǎng)為晶胞的邊長(zhǎng)為r cmr cm，阿伏加，阿伏加德羅常數(shù)為德羅常數(shù)為NANA，則晶體的密度，則晶體的密度 。6 612124 4（2 2CsClCsCl：一個(gè)：一個(gè)Cs+Cs+周?chē)噪x子鍵同時(shí)周?chē)噪x子鍵同時(shí)結(jié)合

7、結(jié)合 個(gè)個(gè)Cl-Cl-，與一個(gè)，與一個(gè)Cs+Cs+距離最近的距離最近的Cs+Cs+有有 個(gè)，在一個(gè)晶胞中含個(gè)，在一個(gè)晶胞中含Cs+Cs+、Cl-Cl-均為均為 個(gè)，若個(gè)，若CsClCsCl晶胞的邊長(zhǎng)為晶胞的邊長(zhǎng)為r cmr cm，晶體的，晶體的密度為密度為g/cm3g/cm3，則阿伏加德羅常數(shù)，則阿伏加德羅常數(shù)為為 。8 86 61 1氯化銫晶體結(jié)構(gòu)模型氯化銫晶體結(jié)構(gòu)模型(1)(1)幾何因素幾何因素-正負(fù)離子的半徑比正負(fù)離子的半徑比(r+/r- (r+/r- ) )(2)(2)電荷因素電荷因素-正負(fù)離子的電荷比正負(fù)離子的電荷比CaF2 CaF2 晶體中正離子配位數(shù)晶體中正離子配位數(shù)8,8,負(fù)離

8、子配位數(shù)負(fù)離子配位數(shù)為為 。TiO2TiO2晶體中正離子的配位數(shù)為晶體中正離子的配位數(shù)為6 6，負(fù)離子的，負(fù)離子的配位數(shù)為多少？配位數(shù)為多少？(3)(3)鍵性因素鍵性因素-離子鍵的純粹程度離子鍵的純粹程度r+/r-0.2250.4140.4140.7320.7321.00配位數(shù)配位數(shù)1.晶格能晶格能:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣態(tài)正離子和氣態(tài)負(fù)離氣態(tài)正離子和氣態(tài)負(fù)離子形成子形成1mol離子晶體所釋放的能量離子晶體所釋放的能量.2.影響晶格能的因素影響晶格能的因素:(1)與正負(fù)離子電荷成正比與正負(fù)離子電荷成正比(2)與核間距成反比與核間距成反比(與半徑成反比與半徑成反比)3.晶格能與離子晶體的物

9、理性質(zhì)晶格能與離子晶體的物理性質(zhì):晶格能越大晶格能越大,離子晶體越穩(wěn)定離子晶體越穩(wěn)定,熔沸點(diǎn)越高、硬度熔沸點(diǎn)越高、硬度越大越大.2. 2. 原子晶體原子晶體（1 1金剛石：一個(gè)金剛石：一個(gè)C C原子周?chē)怨矁r(jià)鍵原子周?chē)怨矁r(jià)鍵同時(shí)結(jié)合同時(shí)結(jié)合 C C原子，鍵角為原子，鍵角為 ，形，形成正四面體結(jié)構(gòu)，并不斷向周?chē)鷶U(kuò)展成成正四面體結(jié)構(gòu)，并不斷向周?chē)鷶U(kuò)展成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)?？臻g網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。10928 共價(jià)鍵共價(jià)鍵4 4個(gè)個(gè)1091092828（2 2石墨過(guò)渡晶體）：一個(gè)石墨過(guò)渡晶體）：一個(gè)C C原子周原子周?chē)怨矁r(jià)鍵同時(shí)結(jié)合個(gè)圍以共價(jià)鍵同時(shí)結(jié)合個(gè) C C原子，鍵角原子，鍵角為為 ，并不斷向周?chē)鷶U(kuò)展成，并不

10、斷向周?chē)鷶U(kuò)展成 構(gòu)造。構(gòu)造。3 3120120 層狀層狀（2二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)能用類(lèi)似方法模擬,在1molSiO2晶體中含有 mol的SiO鍵。二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)模型二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)模型4如CO2分子晶體，在一個(gè)晶胞中含有個(gè)CO2 分子，與一個(gè)CO2分子距離最近且等距離的CO2分子有 個(gè)。3. 3. 分子晶體分子晶體412二氧化碳晶體結(jié)構(gòu)模型二氧化碳晶體結(jié)構(gòu)模型2022-1-30分子晶體結(jié)構(gòu)特征分子晶體結(jié)構(gòu)特征（只有范德華力，無(wú)分子間氫鍵分子（只有范德華力，無(wú)分子間氫鍵分子密堆積每個(gè)分子周?chē)忻芏逊e每個(gè)分子周?chē)?212個(gè)緊鄰的分子，個(gè)緊鄰的分子，如：（如：（C60C60、干冰、干冰 、I2I2、O2O2）（有分子間氫鍵不具有分子密堆積特（有分子間氫鍵不具有分子密堆積特征如：征如：HF HF 、冰、冰、NH3 NH3 ）氫鍵具有方氫鍵具有方向性向性4 4、金屬晶體的原子堆積模型、金屬晶體的原子堆積模型(1)原子在二維平面上的兩種放置方式原子在二維平面上的兩種放置方式非密置層非密置層配位數(shù)為配位數(shù)為密置層密置層配位數(shù)為配位數(shù)為三維堆積四種方式三維堆積四種方式(2)(2)金屬晶體的原子堆積模型金屬晶體的原子堆積模型簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單立立方方堆堆積積鉀型鉀型體心體心立方立方由由非非密密置置層層一一層層一一層層堆堆積積而而成成鎂型鎂型銅型銅型金屬晶體的兩種最