高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)課件

一、四種典型晶體的比較二、晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)容的相互關(guān)系三、晶體類型的判斷四、物質(zhì)熔沸點(diǎn)與晶體類型的關(guān)系晶體結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)五、晶體密度計(jì)算六、金屬晶體空間利用率的計(jì)算七、幾何因素對離子晶體結(jié)構(gòu)的影響一、四種典型晶體的比較二、晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)容的相互關(guān)系三、晶體類型1一、四類晶體的比較CO2I2易溶于非極性溶劑非導(dǎo)體很弱很軟分子間力非極性分子AgCu金屬及合金HClNH3金剛石SiCNaClMgO實(shí)例不溶性易溶于極性溶劑不溶性易溶于極性溶劑溶解性良導(dǎo)體固態(tài)、液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電非導(dǎo)體熔融態(tài)及其水溶液導(dǎo)電導(dǎo)電導(dǎo)熱性有延展性弱很脆脆機(jī)械性質(zhì)軟很硬硬硬度低很高高熔、沸點(diǎn)金屬鍵分子間力氫鍵共價(jià)鍵離子鍵微粒間結(jié)合力原子、陽離子、自由電子極性分子原子陰、陽離子構(gòu)成微粒金屬晶體分子晶體原子晶體離子晶體晶體類型很低較高(Hg例外)軟、硬不一樣一、四類晶體的比較CO2I2易溶于非極性溶劑2二、晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)容的相互關(guān)系密堆積原理二、晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)容的相互關(guān)系密堆積原理3作用形式與空間排布——堆積1、無明確取向的作用（無方向、無次序，球密堆積）金屬鍵—金屬晶體。分子間作用力（弱極性分子）—分子晶體。2、有一定取向的作用離子鍵（無方向、有次序）—離子晶體—球堆積（離子半徑制約下的密堆積傾向）。分子間作用力（強(qiáng)極性分子）—分子晶體—有一定作用取向。3、有明確取向的作用（非密堆積）共價(jià)鍵—原子晶體—鍵取向氫鍵—分子晶體—作用取向作用形式與空間排布——堆積1、無明確取向的作用（無方向、無4圖2填充全部四面體空隙圖2填充全部四面體空隙5離子晶體（NaCl）金屬氫鍵晶體（硼酸）共價(jià)鍵晶體（銻化銦）分子晶體（固態(tài)氬）混合鍵晶體（石墨）各種晶體類型示意圖離子晶體（NaCl）金屬氫鍵晶體（硼酸）共價(jià)鍵晶體（銻化銦）62.依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用3.依據(jù)晶體的物理性質(zhì)判斷：熔沸點(diǎn)、導(dǎo)電性、硬度、機(jī)械性能1.依據(jù)物質(zhì)的組成判斷：元素種類三、晶體類型的判斷2.依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用3.依據(jù)晶體的物理性質(zhì)判71、常溫下的狀態(tài)：熔點(diǎn)：固體＞液體沸點(diǎn)：液體＞氣體2、若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體3、若晶體類型相同：構(gòu)成晶體微粒間的作用越大，則熔沸點(diǎn)高。四、物質(zhì)熔沸點(diǎn)與晶體類型的關(guān)系1、常溫下的狀態(tài)：3、若晶體類型相同：四、物質(zhì)熔沸點(diǎn)與晶體類8⑴離子晶體：比較離子鍵的強(qiáng)弱。結(jié)構(gòu)相似時(shí)，離子半徑越小，離子電荷越高，晶格能越大，離子鍵就越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高。如熔點(diǎn)：MgO>NaCl⑵金屬晶體：比較金屬鍵的強(qiáng)弱。金屬離子半徑越小，離子電荷越高，金屬鍵就越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)就越高。合金的熔沸點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低。如：Li、Na、Rb、Cs、Fr，其熔沸點(diǎn)逐漸降低。⑴離子晶體：比較離子鍵的強(qiáng)弱。結(jié)構(gòu)相似時(shí)，離子半徑越小，離子9⑶原子晶體：比較共價(jià)鍵的強(qiáng)弱。結(jié)構(gòu)相似時(shí)，原子半徑越小，共價(jià)鍵鍵長越短，鍵能越大，熔點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅>晶體硅。⑷分子晶體：A、存在氫鍵時(shí),熔沸點(diǎn)反常的高，HF>HCl，NH3>PH3，H2O>H2Te>H2Se>H2SB、不含氫鍵時(shí)，比較范德華力大小。相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力就越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)就越高。HI>HBr>HClC、在烷烴的同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈數(shù)越多，熔沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>新戊烷；D、芳香烴及其衍生物苯環(huán)上的同分異構(gòu)體一般按照“鄰位>間位>對位”的順序依次降低。⑶原子晶體：比較共價(jià)鍵的強(qiáng)弱。101、下列物質(zhì)中，化學(xué)式能準(zhǔn)確表示該物質(zhì)分子組成的是A.NH4ClB.SiO2C.P4D.Na2SO42、關(guān)于晶體的下列說法正確的是（）

A．在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子B．在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子

C．原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高D．分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低A1、下列物質(zhì)中，化學(xué)式能準(zhǔn)確表示該物質(zhì)分子組成的是2、關(guān)于晶113、HgCl2的稀溶液可用做手術(shù)刀的消毒劑，已知HgCl2的熔點(diǎn)是277℃，熔融狀態(tài)的HgCl2不能導(dǎo)電，且稀溶液有弱的導(dǎo)電能力，則下列敘述中正確的是（）A、HgCl2屬于共價(jià)化合物B、HgCl2屬于離子化合物C、HgCl2屬于非電解質(zhì)D、HgCl2屬于弱電解質(zhì)AD4、有關(guān)晶體的敘述中正確的是（）A、在二氧化硅晶體中，由硅氧原子構(gòu)成的最小環(huán)中共有8個(gè)原子B、在12克金剛石中含C—C鍵的數(shù)目為4NAC、干冰晶體熔化只需要克服分子間作用力D、金屬晶體是由金屬原子直接構(gòu)成的C3、HgCl2的稀溶液可用做手術(shù)刀的消毒劑，已知HgCl2的125、(08全國1)下列化合物，按其晶體的熔點(diǎn)由高到低排列正確的是（）A．SiO2、CsCl、CBr4、CF4

B．SiO2、CsCl、CF4、CBr4

C．CsCl、SiO2、CBr4、CF4

D．CF4、CBr4、CsCl、SiO2A5、(08全國1)下列化合物，按其晶體的熔點(diǎn)由高到低排列正確13五、晶體密度計(jì)算晶體結(jié)構(gòu)的基本重復(fù)單位是晶胞，只要將一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)剖析透徹，整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)也就掌握了。利用晶胞參數(shù)可計(jì)算晶胞體積(V)，根據(jù)相對分子質(zhì)量(M)、晶胞中分子數(shù)(Z)和Avogadro常數(shù)NA，可計(jì)算晶體的密度：五、晶體密度計(jì)算晶體結(jié)構(gòu)的基本重復(fù)單位是晶胞，只要將一個(gè)晶胞141、空間利用率：指構(gòu)成晶體的微粒在整個(gè)晶體空間中所占有的體積百分比。球體積空間利用率=100%晶胞體積六、金屬晶體空間利用率的計(jì)算（1）計(jì)算晶胞中的微粒數(shù)（2）計(jì)算晶胞的體積2、晶體中原子空間利用率的計(jì)算步驟：1、空間利用率：指構(gòu)成晶體的微粒在整個(gè)晶體空間中所占有的體積15(1)晶格邊長a與原子半徑r邊長為a邊長為a斜邊長為a(1)晶格邊長a與原子半徑r邊長為a邊長為a斜邊長為16邊長為a斜邊長為a＝4r邊長為a晶格邊長a與原子半徑r

邊長為a斜邊長為a＝4r邊長為a晶格邊長a17(2)晶格邊長a與原子半徑r邊長為a對角邊長為a=4r斜邊長為a(2)晶格邊長a與原子半徑r邊長為a對角邊長為18高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)課件19(一)簡單立方：=52.36%空間利用率：4πr3/3微粒數(shù)為：8×1/8=1(2r)3(一)簡單立方：=52.36%空間利用率：4πr3/3微粒20（二）體心立方（A2-鉀型）：1個(gè)晶胞所含微粒數(shù)：8×1/8+1=2（二）體心立方（A2-鉀型）：1個(gè)晶胞所含微粒數(shù)：21高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)課件22（三）面心立方(A1-銅型)：屬于1個(gè)晶胞微粒數(shù)為：8×1/8+6×1/2=4aa4R（三）面心立方(A1-銅型)：屬于1個(gè)晶胞微粒數(shù)為：aa423aa4R面心aa4R面心24（四）六方（A3-鋅型）：屬于1個(gè)晶胞微粒數(shù)為：8×1/8+1×1=2（四）六方（A3-鋅型）：屬于1個(gè)晶胞微粒數(shù)為：25在鎂型堆積中取出六方晶胞，平行六面體的底是平行四邊形，各邊長a=2r，則平行四邊形的面積先求S在鎂型堆積中取出六方晶胞，平行六面體的底是先求S26再求h平行六面體的高：再求h平行六面體的高：27高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)課件282Rc/22R30°ac素材2Rc/22R30°ac素材29堆積方式晶胞類型空間利用率配位數(shù)實(shí)例面心立方最密堆積堆積方式小結(jié)簡單立方堆積體心立方密堆積六方最密堆積面心立方六方體心立方簡單立方74%74%68%52％121286Cu、Ag、AuMg、Zn、TiNa、K、FePo堆積方式晶胞類型空間利用率配位數(shù)實(shí)例面心立方最密堆積堆積方式30在離子晶體中，常見的有四種結(jié)構(gòu)類型：NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型巖鹽氯化銫閃鋅礦螢石七、幾何因素對離子晶體結(jié)構(gòu)的影響在離子晶體中，常見的有四種結(jié)構(gòu)類型：31+++++不穩(wěn)定a)同號陰離子相切，異號離子相離。+－－－++++－b)同號離子相離，異號離子相切。穩(wěn)定+++++不穩(wěn)定a)同號陰離子相切，+－－－++++32c)同號陰離子相切，異號離子相切。－－－－+++++介穩(wěn)狀態(tài)c)同號陰離子相切，異號離子相切。－－－－+++++介穩(wěn)33r+/r－與配位數(shù)從六配位的介穩(wěn)狀態(tài)出發(fā)，探討半徑比與配位數(shù)之間的關(guān)系。ABCD+++ADCB+1、NaCl型:下圖所示，六配位的介穩(wěn)狀態(tài)的中間一層的俯視圖。ADBC是正方形。r+/r－與配位數(shù)從六配位的介穩(wěn)狀態(tài)出發(fā)，探討半徑比34∴此時(shí)，為介穩(wěn)狀態(tài)，如見前面的圖。AC=BC=2r－∵∴△ABC是等腰直角三角形∴AB2=AC2+BC2AB=2r++2r－∵+++ADCB+∴此時(shí)，為介穩(wěn)狀態(tài)，如見前面的圖。AC=BC=2r－35如果r+再大些：則出現(xiàn)右圖（b）種情況，即離子同號相離，異號相切的穩(wěn)定狀態(tài)。+－－－++++－結(jié)論：時(shí)，配位數(shù)為6，能夠存在。如果r+再大些：則出現(xiàn)右圖（b）種情況，即離子同362、CsCl型理想CsCl型晶體的離子堆積從八配位的介穩(wěn)狀態(tài)出發(fā)，探討半徑比與配位數(shù)之間的關(guān)系。2、CsCl型理想CsCl型晶體的離子堆積從八配位的介穩(wěn)狀態(tài)37ABCD1若設(shè)，AC=BD=1，則有：AB=CD=陽離子與陰離子的半徑比為：且AD=BC=CDBAABCD1若設(shè)，AC=BD=1，AB=CD=38當(dāng)r+繼續(xù)增加，達(dá)到并超過時(shí)，即陽離子周圍可容納更多陰離子時(shí)，為8配位。結(jié)論為0.414——0.732，6配位NaCl型晶體結(jié)構(gòu)。若r+變小，當(dāng)則出現(xiàn)a)種情況，如右圖。陰離子相切陰離子陽離子相離的不穩(wěn)定狀態(tài)。配位數(shù)將變成4。+++++當(dāng)r+繼續(xù)增加，達(dá)到并超過時(shí)，即陽393、ZnS型3、ZnS型40高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)課件410.225—0.4144：4ZnS型晶體結(jié)構(gòu)0.414—0.732