晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2015復(fù)習(xí)課件

1、三種晶體的熔點(diǎn)晶體的硬度構(gòu)成晶體的基本微粒和作用力 陰陽(yáng)離子 分子 原子 金屬陽(yáng)離子與自由電子 陰陽(yáng)離子間以離子鍵結(jié)合，形成離子晶體。 分子間以分子間作用力（又稱(chēng)范德瓦耳斯力）結(jié)合，形成 分子晶體。 原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，形成原子晶體。 金屬離子與自電電子以金屬鍵結(jié)合,形成金屬晶體.一、離子晶體 什么叫離子晶體？ 離子晶體的特點(diǎn)？ 哪些物質(zhì)屬于離子晶體？ 離子晶體中的化學(xué)鍵 離子間通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。 無(wú)單個(gè)分子存在；NaCl不表示分子式。 熔沸點(diǎn)較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。 水溶液或者熔融狀態(tài)下均導(dǎo)電。 強(qiáng)堿、部分金屬氧化物、部分鹽類(lèi)。 離子晶體中一定有離子鍵可能有共價(jià)鍵。通常是陰陽(yáng)離

2、子的半徑越小、通常是陰陽(yáng)離子的半徑越小、離子的電荷數(shù)越高，離子鍵的離子的電荷數(shù)越高，離子鍵的作用越強(qiáng)，離子晶體的熔沸點(diǎn)作用越強(qiáng)，離子晶體的熔沸點(diǎn)越高越高二、分子晶體 分子間存在作用力的事實(shí)： 由分子構(gòu)成的物質(zhì)，在一定條件下能發(fā)生三態(tài)變化，說(shuō)明分子間存在作用力。影響分子間作用力的因素： 分子的極性 相對(duì)分子質(zhì)量的大小。 分子間作用力與化學(xué)鍵的區(qū)別： 化學(xué)鍵存在于原子之間（即分子之內(nèi)），而分子間作用力顯然是在“分子之間”。 強(qiáng)度：化學(xué)鍵的鍵能為120800kJ/mol，而分子間作用力只有幾到幾十kJ/mol。組成相似的分子，極性分組成相似的分子，極性分子的熔、沸點(diǎn)大于非極性子的熔、沸點(diǎn)大于非極性分

3、子分子一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，分子間作用力隨著似的物質(zhì)，分子間作用力隨著相對(duì)分子質(zhì)量增加而增大，物相對(duì)分子質(zhì)量增加而增大，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)也升高。質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)也升高。（1 1）對(duì)于）對(duì)于HFHF、H H2 20 0、NHNH3 3熔、沸點(diǎn)反常，熔、沸點(diǎn)反常，原因在于三者都是極性分子原因在于三者都是極性分子( (極性很強(qiáng)極性很強(qiáng)) )分分子間作用力很大，超出了一般的分子間作子間作用力很大，超出了一般的分子間作用力的范圍用力的范圍( (實(shí)屬氫鍵實(shí)屬氫鍵) )。是介于分子間作。是介于分子間作用力和化學(xué)鍵之間的一種特殊的分子間作用力和化學(xué)鍵之間的一種特殊的分子間

4、作用力，因此，它們的熔、沸點(diǎn)反常。用力，因此，它們的熔、沸點(diǎn)反常。 2 2 氫鍵：氫鍵：（2 2）表示方法：）表示方法：H HX XH H X X （3 3）水中氫鍵的意義：）水中氫鍵的意義：什么叫分子晶體？什么叫分子晶體？分子晶體的特點(diǎn)？分子晶體的特點(diǎn)？哪些物質(zhì)可以形成分子晶體？哪些物質(zhì)可以形成分子晶體？分子晶體中的化學(xué)鍵分子晶體中的化學(xué)鍵 分子間通過(guò)分子間作用力結(jié)合成的晶體。 有單個(gè)分子存在；化學(xué)式就是分子式?！跋嗨葡嗳堋?熔沸點(diǎn)較低，硬度較小，易升華。固體或熔化時(shí)不導(dǎo)電，某些溶 于水可導(dǎo)電 鹵素、氧氣、氫氣等多數(shù)非金屬單質(zhì)、稀有氣體、非金屬氫化物、多數(shù)非金屬氧化物等。 有的分子晶體中無(wú)化

5、學(xué)鍵（如：Ar等），其它一般含共價(jià)鍵3 分子晶體三、原子晶體 什么叫原子晶體？ 原子晶體的特點(diǎn)？ 哪些物質(zhì)屬于原子晶體？ 原子晶體的化學(xué)鍵 原子間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。 熔沸點(diǎn)很高，硬度很大，難溶于一般溶劑。 金剛石、單晶硅、碳化硅、二氧化硅 原子晶體中化學(xué)鍵為共價(jià)鍵1、定義：、定義：2、金屬晶體的特點(diǎn)、金屬晶體的特點(diǎn)（1）有確定的形狀）有確定的形狀（2）構(gòu)成微粒：金屬離子、自由電子。）構(gòu)成微粒：金屬離子、自由電子。（4）無(wú)單個(gè)分子存在）無(wú)單個(gè)分子存在。（3）微粒間的作用力：金屬鍵）微粒間的作用力：金屬鍵四、金屬晶體四、金屬晶體金屬離子與自由電子之間通過(guò)金屬鍵形成晶體。金屬

6、離子與自由電子之間通過(guò)金屬鍵形成晶體。當(dāng)金屬晶體熔融或參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)金屬鍵被破壞當(dāng)金屬晶體熔融或參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)金屬鍵被破壞金屬晶體的結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)有哪些內(nèi)在聯(lián)系呢金屬晶體的結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)有哪些內(nèi)在聯(lián)系呢?（1）金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)電性的關(guān)系）金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)電性的關(guān)系（2）金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的導(dǎo)熱性的關(guān)系）金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的導(dǎo)熱性的關(guān)系 金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。屬達(dá)到相同的溫度。 在金屬晶體中，存在著許多

7、自由電子，這些自由電子在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的條件下自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的條件下自由電子就會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。就會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。（3）金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的延展性的關(guān)系）金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的延展性的關(guān)系 金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間的相互作用沒(méi)有金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間的相互作用沒(méi)有方向性，各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后，仍可保持這種相方向性，各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂?；プ?/p>

8、用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。3、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系晶體類(lèi)型 離子晶體 分子晶體原子晶體 金屬晶體微粒間作用晶體內(nèi)的構(gòu)成微粒熔沸點(diǎn)硬度導(dǎo)熱性導(dǎo)電性溶解性實(shí)例 離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵分子間作用力陰、陽(yáng)離子原子金屬離子及自由電子分子高很高較高低較硬而脆高硬度較硬軟熱的不良導(dǎo)體熱的不良導(dǎo)體熱的良導(dǎo)體熱的不良導(dǎo)體固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔融或溶與水后可導(dǎo)電非導(dǎo)體，某些溶于水后可導(dǎo)電良導(dǎo)體非導(dǎo)體易溶于極性溶劑，如水等不溶于一般溶劑不溶于一般溶劑相似相溶活潑金屬陽(yáng)離子+活潑非金屬陰離子形成活潑金屬陽(yáng)離子+復(fù)雜陰離子復(fù)雜陽(yáng)離子+活潑金屬陰離子復(fù)雜陽(yáng)離子+復(fù)雜陰離子金剛石、晶體硅、二氧化硅、

9、碳化硅各種金屬及一些合金大多數(shù)非金屬單質(zhì)及其氫化物、惰性氣體及常溫下為氣態(tài)的物質(zhì)根據(jù)下列性質(zhì)判斷屬于原子晶體的物質(zhì)是A. 熔點(diǎn)為2700，導(dǎo)電性好，延展性強(qiáng)B. 無(wú)色晶體，熔點(diǎn)為3550，不導(dǎo)電，質(zhì)硬，難溶于水及有機(jī)溶劑C. 無(wú)色晶體，溶于水，質(zhì)硬而脆，熔點(diǎn)為800，熔化時(shí)能導(dǎo)電D. 熔點(diǎn)為56，微溶于水，硬度小，固態(tài)或液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電B常見(jiàn)晶體的形狀和微粒的排列常見(jiàn)晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類(lèi)型重復(fù)單位幾何形狀微粒排列NaClCsCl金剛石SiO2干冰CO2石墨Na+ Cl-Na+ Cl-下一頁(yè)Cl-Na+常見(jiàn)晶體的形狀和微粒的排列常見(jiàn)晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類(lèi)型重復(fù)單位幾何形狀微粒排

10、列NaCl離子晶體面心立方體每個(gè) Cl 周?chē)c它最近等距的 Na+有6個(gè)；每個(gè) Cl 周?chē)c它最近等距 Cl的有12個(gè)CsCl金剛石SiO2干冰CO2石墨CsCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖常見(jiàn)晶體的形狀和微粒的排列常見(jiàn)晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類(lèi)型重復(fù)單位幾何形狀微粒排列NaCl離子晶體面心立方體每個(gè) Cl 周?chē)c它最近等距的 Na+有6個(gè)；每個(gè) Cl 周?chē)c它最近等距 Cl的有12個(gè)CsCl離子晶體體心立方體每個(gè) CS+ 周?chē)c它最近等距的 Cl有8個(gè)；每個(gè)CS+ 周?chē)c它最近等距的 CS+ 有6個(gè)金剛石SiO2干冰CO2石墨二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)示意圖Si原子結(jié)構(gòu)單元O原子常見(jiàn)晶體的形狀和微粒的排列常見(jiàn)

11、晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類(lèi)型重復(fù)單位幾何形狀微粒排列NaCl離子晶體面心立方體每個(gè) Cl 周?chē)c它最近等距的 Na+有6個(gè)；每個(gè) Cl 周?chē)c它最近等距 Cl的有12個(gè)CsCl離子晶體體心立方體每個(gè) CS+ 周?chē)c它最近等距的 Cl有8個(gè)；每個(gè)CS+ 周?chē)c它最近等距的 CS+ 有6個(gè)金剛石原子晶體正四面體最小環(huán)上有6個(gè)C原子SiO2原子晶體硅氧四面體最小環(huán)上有個(gè)12原子干冰CO2石墨干冰晶體結(jié)構(gòu)分析圖CO2 分子中心干冰晶體結(jié)構(gòu)分析圖CO2 分子中心常見(jiàn)晶體的形狀和微粒的排列常見(jiàn)晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類(lèi)型重復(fù)單位幾何形狀微粒排列NaCl離子晶體面心立方體每個(gè) Cl 周?chē)c它最近

12、等距的 Na+有6個(gè)；每個(gè) Cl 周?chē)c它最近等距 Cl的有12個(gè)CsCl離子晶體體心立方體每個(gè) CS+ 周?chē)c它最近等距的 Cl有8個(gè)；每個(gè)CS+ 周?chē)c它最近等距的 CS+ 有6個(gè)金剛石原子晶體正四面體最小環(huán)上有6個(gè)C原子SiO2原子晶體硅氧四面體最小環(huán)上有個(gè)12原子干冰CO2分子晶體面心立方體等距相鄰有12個(gè)CO2分子石墨常見(jiàn)晶體的形狀和微粒的排列常見(jiàn)晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類(lèi)型重復(fù)單位幾何形狀微粒排列NaCl離子晶體面心立方體每個(gè) Cl 周?chē)c它最近等距的 Na+有6個(gè)；每個(gè) Na+周?chē)c它最近等距的Cl有12個(gè)CsCl離子晶體體心立方體每個(gè) CS+ 周?chē)c它最近等距的 Cl有8

13、個(gè)；每個(gè)Cl周?chē)c它最近等距的 CS+ 有6個(gè)金剛石原子晶體正四面體最小環(huán)上有6個(gè)C原子SiO2原子晶體硅氧四面體最小環(huán)上有12個(gè)原子干冰CO2分子晶體面心立方體等距相鄰有12個(gè)CO2分子石墨混合型晶體或過(guò)渡型晶體正六邊形層內(nèi)：每個(gè)C原子以共價(jià)鍵連接3個(gè)C原子層間：分子間作用力 晶體之所以具有規(guī)則的幾何外形，晶體之所以具有規(guī)則的幾何外形，是因其內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)作規(guī)則的排列，實(shí)際是因其內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)作規(guī)則的排列，實(shí)際上是晶體中最基本的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)上是晶體中最基本的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)果。的結(jié)果。 我們把晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元叫的結(jié)構(gòu)單元叫晶體的基本單位晶體的基本單位 晶

14、胞對(duì)組成晶胞的各質(zhì)點(diǎn)（晶格點(diǎn)）的占有率如何呢（以立方體形晶胞為例）？晶胞晶胞屬于 8個(gè)小立方體頂點(diǎn)：頂點(diǎn)： 1/8體心：體心：1面心：面心：1/2棱邊：棱邊： 1/4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)： 1/8一、晶胞對(duì)組成晶胞的各質(zhì)點(diǎn)的一、晶胞對(duì)組成晶胞的各質(zhì)點(diǎn)的占有率占有率 1、當(dāng)題給信息為晶體中最小重復(fù)單元晶胞（或平面結(jié)構(gòu)）中的微粒排列方式時(shí)，要運(yùn)用空間想象力，將晶胞在三維空間內(nèi)重復(fù)延伸，得到一個(gè)較完整的晶體結(jié)構(gòu)，形成求解思路。二、有關(guān)晶體的計(jì)算二、有關(guān)晶體的計(jì)算例：例： 在干冰晶體中，平均每個(gè)晶胞（如圖）占有CO2分子的個(gè)數(shù)為_(kāi)，每個(gè)CO2

15、分子周?chē)衉個(gè)與之緊鄰且等距的CO2分子.412AB練習(xí)練習(xí)1：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽(yáng)離子）表示陽(yáng)離子）化學(xué)式：化學(xué)式： AB練習(xí)練習(xí)2：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽(yáng)離子）表示陽(yáng)離子）AB化學(xué)式：化學(xué)式：A2BAB化學(xué)式：化學(xué)式：練習(xí)練習(xí)3：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽(yáng)離子）表示陽(yáng)離子）ABB化學(xué)式：化學(xué)式：A練習(xí)練習(xí)4：根據(jù)離子晶體的晶胞

16、結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽(yáng)離子）表示陽(yáng)離子）CABC3小結(jié)： 立方體晶胞中各位置上原子總數(shù)的計(jì)算方法分別是：頂角上的原子總數(shù)=1/8頂角原子數(shù)棱上的原子總數(shù)面心上的原子總數(shù)=1/4棱上原子數(shù)=1/2面心原子數(shù)體心上的原子總數(shù)=1體心原子數(shù) 2、當(dāng)題給信息為晶體中微粒的排列方式時(shí)，可在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個(gè)具有代表性的最小重復(fù)單元晶胞為研究對(duì)象，運(yùn)用點(diǎn)、線、面的量進(jìn)行解答。 右圖是石英晶右圖是石英晶體平面示意圖（它實(shí)體平面示意圖（它實(shí)際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）構(gòu)）,其中硅、氧原其中硅、氧原子數(shù)之比為子數(shù)之比為_(kāi).1:2

17、 石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問(wèn)題：圖），試回答下列問(wèn)題：（1）圖中平均每個(gè)正六邊形占）圖中平均每個(gè)正六邊形占有有C原子數(shù)為原子數(shù)為_(kāi)個(gè)、占有的碳個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為碳鍵數(shù)為_(kāi)個(gè)。個(gè)。（2）層內(nèi)）層內(nèi)7個(gè)六元環(huán)完全占有個(gè)六元環(huán)完全占有的的C原子數(shù)為原子數(shù)為_(kāi)個(gè)，碳原子個(gè)，碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_(kāi).14142:32:32 23 3 已知晶體硼的基本結(jié)已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，如圖所示：正二十面體，如圖所示：其中有二十個(gè)等邊三角形其中有

18、二十個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)為一個(gè)硼原子，每個(gè)頂點(diǎn)為一個(gè)硼原子，試通過(guò)觀察分析右圖回答：試通過(guò)觀察分析右圖回答：此基本結(jié)構(gòu)單元是由此基本結(jié)構(gòu)單元是由_個(gè)硼原子構(gòu)成，有個(gè)硼原子構(gòu)成，有_個(gè)個(gè)B-B化學(xué)鍵，相鄰化學(xué)鍵，相鄰B-B鍵的鍵的鍵角為鍵角為_(kāi).123030600在離子晶體中，陰、陽(yáng)離子在離子晶體中，陰、陽(yáng)離子按一定規(guī)律在空間排列，如圖按一定規(guī)律在空間排列，如圖是是NaCl的晶體結(jié)構(gòu)，已知的晶體結(jié)構(gòu)，已知Na+與與Cl的最近距離為的最近距離為acm。（1）在）在NaCl晶體中，每個(gè)晶體中，每個(gè)Na+同時(shí)吸引同時(shí)吸引個(gè)個(gè)Cl，每個(gè)每個(gè)Na+周?chē)c之最接近且距離相等的周?chē)c之最接近且距離相等的Na+共有共有個(gè)，個(gè)，Na+數(shù)目和數(shù)目和Cl-數(shù)目之比為數(shù)目之比為； （2）求求NaCl晶體的密度（已知晶體的密度（已知NaCl的摩爾質(zhì)的摩爾質(zhì)量為量為58.5g/mol）。）。6121 1ANa325 .58 某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖某離子晶