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(duì)離子晶體結(jié)構(gòu)的影響高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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、硬不一樣高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)二、晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)容的相互關(guān)系密堆積原理高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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—作用取向高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)圖2填充全部四面體空隙高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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、晶體類型的判斷高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)1、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)系高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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。高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)⑶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(zhǎng)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(duì)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(duì)位”的順序依次降低。高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)1、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A高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)3、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C高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)5、(08全國(guó)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、SiO2A高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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(duì)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

：高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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：高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)(1)晶格邊長(zhǎng)a與原子半徑r邊長(zhǎng)為a邊長(zhǎng)為a斜邊長(zhǎng)為a高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)邊長(zhǎng)為a斜邊長(zhǎng)為a＝4r邊長(zhǎng)為a晶格邊長(zhǎng)a與原子半徑r

高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)(2)晶格邊長(zhǎng)a與原子半徑r邊長(zhǎng)為a對(duì)角邊長(zhǎng)為a=4r斜邊長(zhǎng)為a高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)(一)簡(jiǎn)單立方：=52.36%空間利用率：4πr3/3微粒數(shù)為：8×1/8=1(2r)3高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)（二）體心立方（A2-鉀型）：1個(gè)晶胞所含微粒數(shù)：8×1/8+1=2高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)（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高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)aa4R面心高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)（四）六方（A3-鋅型）：屬于1個(gè)晶胞微粒數(shù)為：8×1/8+1×1=2高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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(zhǎng)a=2r，則平行四邊形的面積先求S高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)再求h平行六面體的高：高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)2Rc/22R30°ac素材高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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(jiǎn)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(jiǎn)單立方74%74%68%52％121286Cu、Ag、AuMg、Zn、TiNa、K、FePo高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)

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(duì)離子晶體結(jié)構(gòu)的影響高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)+++++不穩(wěn)定a)同號(hào)陰離子相切，異號(hào)離子相離。+－－－++++－b)同號(hào)離子相離，異號(hào)離子相切。穩(wěn)定高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)c)同號(hào)陰離子相切，異號(hào)離子相切。－－－－+++++介穩(wěn)狀態(tài)高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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。高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)∴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+高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)如果r+

再大些：則出現(xiàn)右圖（b）種情況，即離子同號(hào)相離，異號(hào)相切的穩(wěn)定狀態(tài)。+－－－++++－結(jié)論：時(shí)，配位數(shù)為6，能夠存在。高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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)出發(fā)，探討半徑比與配位數(shù)之間的關(guān)系。高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)ABCD1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=CDBA高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)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。+++++高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)3、ZnS型高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)高中化學(xué)選修3-晶體單元復(fù)習(xí)0.225—0.4144：4ZnS型晶體結(jié)構(gòu)

0.414—0.7326：6 NaCl型晶體結(jié)構(gòu)

0.732