《物质结构与性质》总复习课件.ppt

n n第一章第一章原子结构原子结构的体系结构的体系结构物质的结构和性质物质的结构和性质考点:（1）原子结构与性质）原子结构与性质认识认识原子核外电子的运动状态；了解电子云、电原子核外电子的运动状态；了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义。子层（能层）、原子轨道（能级）的含义。了解了解多电子原子核外电子分层排布遵循的原理，多电子原子核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示能用电子排布式表示136号元素的号元素的原子及简单原子及简单离子离子的核外电子排布。的核外电子排布。了解了解主族元素第一电离能、电负性等性质的周期主族元素第一电离能、电负性等性质的周期性变化规律，能根据元素电负性说明元素的金属性变化规律，能根据元素电负性说明元素的金属性和非金属性的周期性变化规律。性和非金属性的周期性变化规律。1、遵循原理、遵循原理泡利不相容原理泡利不相容原理;能量最低原理（能级交能量最低原理（能级交错现象错现象)；洪特规则；洪特规则；(1)Al:1s2 2s22p6 3s13p2 (2)Cl:1s2 2s22p6 3s23p5 (3)S:1s2 2s22p6 3s33p3 (4)K:1s2 2s22p6 3s23p63d1 (5)Ne:1s2 2s22p6 练习练习1 1.判断下列原子的电子排布式是否正确；如判断下列原子的电子排布式是否正确；如不正确，说明它违反了什么原理？不正确，说明它违反了什么原理？能量最低原理能量最低原理 正确正确泡利不相容原理泡利不相容原理能量最低原理能量最低原理 正确正确2.核外电子排布的表示方法原子结构示意图电子排布式简化电子排布式价电子排布式（外围电子排布式）轨道表示式价电子轨道表示式练习2：写出27，35号元素的上述各式。练习3（1）某元素原子某元素原子3p上有上有2个未成对电子，试个未成对电子，试写出核外电子排布式，写出核外电子排布式，价电子排布式价电子排布式(2)请写出第四周期中最外层电子数是请写出第四周期中最外层电子数是1的元的元素的核外电子排布式素的核外电子排布式(3)常见离子常见离子Cu2+Fe2+Fe3+Mn2+等等1、核外电子排布与周期的划分、核外电子排布与周期的划分2、核外电子排布与族的划分、核外电子排布与族的划分3.按照电子排布，可把周期表的元素划分为按照电子排布，可把周期表的元素划分为5 5个区：个区：s s区、区、d d区、区、dsds区、区、p p区、区、f f区。区。原子核外电子排布的周期性变化原子核外电子排布的周期性变化包括元素包括元素价电子排布价电子排布元素分类元素分类s s区区p p区区d d区区dsds区区f f区区AA、AA族族AA零族零族BB族族BB、BB族族镧系和锕系镧系和锕系n ns s1 1、n ns s2 2n ns s2 2n np p1 16 6(n n1)d1)d1 19 9n ns s2 2(n n1)d1)d1010n ns s1 12 2（n n2 2）f f0 01414n ns s2 2各区元素特点：各区元素特点：活泼金属活泼金属大多为非金属大多为非金属过渡元素过渡元素过渡元素过渡元素小结小结过渡元素过渡元素CD练练习习41、按电子的排布，可把周期表里的按电子的排布，可把周期表里的元素划分成元素划分成5个区，以下元素属于个区，以下元素属于p区的【区的【】A.FeB.MgC.PD.La2、某元素原子价电子构型某元素原子价电子构型3d54s2，其，其应在【应在【】A.第四周期第四周期A族族B.第四周期第四周期B族族C.第四周期第四周期A族族D.第四周期第四周期B族族1.1.已知一元素的价层电子结构为已知一元素的价层电子结构为3d3d7 74s4s2 2，试确定其在周期表中的位置。试确定其在周期表中的位置。第四周期，第四周期，族。族。2.2.试确定试确定3232号元素在周期表中的位置。号元素在周期表中的位置。第四周期，第四周期，AA族族 3.3.判断处于第三周期，判断处于第三周期，AA族元素的族元素的电子排布式、原子序数。电子排布式、原子序数。Ne3sNe3s2 23p3p2 2，第第1414号元素号元素【巩固练习巩固练习】二、元素性质二、元素性质1：电离能及其变化规律：电离能及其变化规律通常用电离能来表示原子或离子失去电子的难易程通常用电离能来表示原子或离子失去电子的难易程度。气态原子或离子失去一个电子所需要的最小能量叫度。气态原子或离子失去一个电子所需要的最小能量叫做电离能，常用符号做电离能，常用符号I表示，单位为表示，单位为kJmol-1。1、概念：、概念：2、意义：、意义：比较原子失电子能力相对强弱；比较原子失电子能力相对强弱；由电离能的突跃式变化判断元素的化合价；由电离能的突跃式变化判断元素的化合价；3、变化规律、变化规律同一周期从左到右，元素的第一电离能递增；同一主族，自同一周期从左到右，元素的第一电离能递增；同一主族，自上而下，元素的上而下，元素的第一电离能第一电离能递减。递减。特例特例?二、元素性质二、元素性质2：电负性及其变化规律：电负性及其变化规律1、概念：、概念：2、意义：、意义：3、变化规律、变化规律元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，用来表示当元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，用来表示当两个原子在形成化学键时吸引电子能力的相对强弱。两个原子在形成化学键时吸引电子能力的相对强弱。用于判断一种元素是金属元素还是非金属元素，以及用于判断一种元素是金属元素还是非金属元素，以及元素活泼性如何。元素活泼性如何。通常电负性小于通常电负性小于2的元素，大部分是金属元的元素，大部分是金属元素；电负性大于素；电负性大于2的元素，大部分是非金属元素。的元素，大部分是非金属元素。判断化合物中元素化合价的正负：判断化合物中元素化合价的正负：同一周期从左到右，元素的电负性递增；同一主族，自上而同一周期从左到右，元素的电负性递增；同一主族，自上而下，元素的电负性递减。下，元素的电负性递减。金属元素电负性越小，金属元素越活泼。金属元素电负性越小，金属元素越活泼。电负性大的元素易呈现负价。电负性大的元素易呈现负价。1、将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列 K Na Li B C Be N Na Al S PLi Na KN C Be BN C Be BP S Al NaP S Al Na练习52.下列各元素原子排列中，其 电负性减小顺序正确的是（）A、KNaLi B、FOS C、AsPN D、CNOB元素的性质：元素的性质：1、原子半径、原子半径2、化合价、化合价3、电离能、电离能4、电负性、电负性5、金属性、金属性6、非金属性、非金属性元素性质变化的周期性取决于元素原子核外电元素性质变化的周期性取决于元素原子核外电子排布的周期性。子排布的周期性。同周期、同主族元同周期、同主族元素性质变化的相似性和素性质变化的相似性和递变规律递变规律3排序题排序题(由大到小由大到小)。(1)原子半径：原子半径：O、Na、S_(2)稳定性：稳定性：H2O、H2S、PH3 _(3)离子半径：离子半径：Na、Mg2、Al3 _(4)第一电离能：第一电离能：N、O、F、Ne _(5)电负性：电负性：S、Cl、K、Ca _(6)元素的金属性：元素的金属性：Li、Na、K _(7)元素的非金属性：元素的非金属性：Si、P、S、Cl _(8)单质的氧化性：单质的氧化性：F2、Cl2、Br2 _(9)第一电离能：第一电离能：Li、Na、K _4 4、A A、B B、C C、D D四种元素，已知四种元素，已知A A元素是自然界中元素是自然界中含量最多的元素含量最多的元素；B B元素为金属元素，已知它的元素为金属元素，已知它的原子核外原子核外K K、L L层上电子数之和等于层上电子数之和等于M M、N N层电子数层电子数之和之和；C C元素是第元素是第3 3周期第一电离能最小的元素，周期第一电离能最小的元素，D D元素在第元素在第3 3周期中电负性最大。周期中电负性最大。(1)(1)试推断试推断A A、B B、C C、D D四种元素的名称和符号。四种元素的名称和符号。(2)(2)写出上述元素两两化合生成的离子化合物的写出上述元素两两化合生成的离子化合物的 化学式。化学式。O Ca Na ClCaO Na2O Na2O2 CaCl2 NaCl巩固练习巩固练习5.5.有有A A、B B、C C、D D、E 5E 5种元素，它们的核电荷数依次增种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于大，且都小于2020。其中。其中A A为非金属元素，为非金属元素，A A和和E E属同一属同一族，它们原子的最外层电子排布为族，它们原子的最外层电子排布为n ns s1 1。B B和和D D也属同也属同一族，它们原子最外层的一族，它们原子最外层的p p电子数是电子数是s s电子数的两倍，电子数的两倍，C C原子最外层上电子数等于原子最外层上电子数等于D D原子最外层上电子数的原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：一半。请回答下列问题：(1)A(1)A是是_，C C是是_，E E是是_。(2)(2)由这五种元素组成的一种化合物是由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式）写化学式）_。写出该物质的一种。写出该物质的一种主要用途：主要用途：_。(3)(3)写出写出C C元素基态原子的电子排布式：元素基态原子的电子排布式：_。(4)(4)用轨道表示式表示用轨道表示式表示D D元素原子的外围电子排布为元素原子的外围电子排布为_。例例1.A、B、C、D、E代表代表5种元素。请填空：种元素。请填空：（1）A元素基态原子的最外层有元素基态原子的最外层有3个未成对电个未成对电子，次外层有子，次外层有2个电子，其元素符号为个电子，其元素符号为；（2）B元素的负一价离子和元素的负一价离子和C元素的正一价离元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号的元素符号为为，C的元素符号为的元素符号为；（3）D元素的正三价离子的元素的正三价离子的3d为半充满，为半充满，D的的元素符号为元素符号为，其基态原子的电子排布式，其基态原子的电子排布式为为。（4）E元素基态原子的元素基态原子的M层全充满，层全充满，N层没有层没有成对电子，只有一个未成对电子，成对电子，只有一个未成对电子，E的元素的元素符号为符号为，其基态原子的电子排布式为，其基态原子的电子排布式为。【例例2 2】W W、X X、Y Y、Z Z是周期表前是周期表前3636号元素中的四号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增大。种常见元素，其原子序数依次增大。W W、Y Y的氧化的氧化物是导致酸雨的主要物质，物是导致酸雨的主要物质，X X的基态原子核外有的基态原子核外有7 7个原子轨道填充了电子，个原子轨道填充了电子，Z Z能形成红色能形成红色(或砖红色或砖红色)的的Z Z2 2O O和黑色的和黑色的ZOZO两种氧化物两种氧化物(1)W(1)W位于元素周期表第位于元素周期表第_周期第周期第_族。族。W W的气态氢化物稳定性比的气态氢化物稳定性比H H2 2O(g)_(O(g)_(填填“强强”或或“弱弱”)。(2)Y(2)Y的基态原子核外电子排布式是的基态原子核外电子排布式是_，Y Y的第一电离能比的第一电离能比X X的的_(_(填填“大大”或或“小小”)。物物质质微微粒粒间间的的相相互互作作用用强烈强烈微弱微弱化化学学键键分分子子间间作作用用力力离子键离子键共价键共价键配位键配位键金属键金属键类型类型键键参参数数键、键、键键极性键、非极性键极性键、非极性键键能键能键长键长键角键角非极性非极性分子分子极性极性分子分子分子立体构型分子立体构型范德华力范德华力氢键氢键物质的物理性质物质的物理性质某些物质的物理性质某些物质的物理性质（2）化学键与物质的性质）化学键与物质的性质理解离子键、共价键的含义，能说明离子键、共价理解离子键、共价键的含义，能说明离子键、共价键的形成。键的形成。了解了解NaCl型和型和CsCl型离子晶体的结构特征，型离子晶体的结构特征，能用能用晶格能解释典型离子化合物晶格能解释典型离子化合物的某些物理性质。的某些物理性质。了解共价键的主要类型了解共价键的主要类型键和键和键，能用键能、键键，能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的某些性质（长、键角等数据说明简单分子的某些性质（对对键键和和键之间相对强弱的比较不作要求键之间相对强弱的比较不作要求）。）。了解键的极性和分子的极性，了解极性分子和非极了解键的极性和分子的极性，了解极性分子和非极性分子的性质差异。性分子的性质差异。（3）分子间作用力与物质的性质）分子间作用力与物质的性质知道分子间作用力的含义，了解化学键和分子间知道分子间作用力的含义，了解化学键和分子间作用力的区别。作用力的区别。知道分子晶体的含义，知道分子晶体的含义，了解分子间作用力的大小了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响对物质某些物理性质的影响。了解氢键的存在对物质性质的影响了解氢键的存在对物质性质的影响（对氢键相对对氢键相对强弱的比较不作要求强弱的比较不作要求）。）。了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒，微粒间作用力的区别。的结构微粒，微粒间作用力的区别。键能键能 键长键长 键角键角 判断分子的稳定性判断分子的稳定性 确定分子在空间的几何构型确定分子在空间的几何构型 反应热反应热=所有反应物键能总和所有生成物键能总和所有反应物键能总和所有生成物键能总和（放出能量）放出能量）（吸收能量）吸收能量）（一）共价键的本质：（一）共价键的本质：当成建原子相互接近时，原子轨道发生当成建原子相互接近时，原子轨道发生重叠重叠，自旋，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子密度增加电子密度增加，体系的，体系的能量降低能量降低。键：键：1、类型：、类型：ss键；键；sp键；键；pp键。键。2、特征：、特征：轴对称（以形成化学键的两原子核的连轴对称（以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变）线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变）3、重叠方式：、重叠方式：“头碰头头碰头”式式四、各类化学键四、各类化学键键键：1、特征：、特征：镜像对称（每个镜像对称（每个键的电子云由两块组键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像）之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像）2、重叠方式：、重叠方式：“肩并肩肩并肩”式式3、一般规律：、一般规律：共价键单键是共价键单键是键；共价双键中有键；共价双键中有一个一个键，另一个是键，另一个是键；共价三键有一个键；共价三键有一个键和两个键和两个键组成。键组成。等电子原理：等电子原理：原子总数相同、价电子总数相等的分子，具有相似原子总数相同、价电子总数相等的分子，具有相似的性质。如：的性质。如：CO和和N2空间构型相同空间构型相同（二）离子键（二）离子键1、离子键形成的原因、离子键形成的原因2、离子键的实质、离子键的实质3、离子键的特征、离子键的特征一般认为，当成键原子所属元素的电负性差一般认为，当成键原子所属元素的电负性差值大于值大于1.71.7时，原子之间才有可能形成离子键时，原子之间才有可能形成离子键阴、阳离子相互接近到一定程度，当静电作用中同时阴、阳离子相互接近到一定程度，当静电作用中同时存在的引力和斥力达到平衡时，体系的能量最低，形成稳存在的引力和斥力达到平衡时，体系的能量最低，形成稳定的离子化合物。定的离子化合物。没有方向性、没有饱和性没有方向性、没有饱和性离子半径越小，所带的电荷数越多，则形成的离子键就越强。离子半径越小，所带的电荷数越多，则形成的离子键就越强。阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。叫做离子键。活泼的金属元素（活泼的金属元素（IAIA，IIAIIA）和活泼的非金属）和活泼的非金属元素（元素（VIAVIA，VIIAVIIA）之间的化合物。）之间的化合物。活泼的金属元素和酸根离子形成的盐活泼的金属元素和酸根离子形成的盐 铵盐子和酸根离子（或活泼非金属元素）形成的盐。铵盐子和酸根离子（或活泼非金属元素）形成的盐。（三）配位键（三）配位键1、概念：、概念：2、形成条件、形成条件3、常存在配位键的物质、常存在配位键的物质是一种特殊的共价键。成键两原子间的共用电子是一种特殊的共价键。成键两原子间的共用电子对由一个原子单独提供而形成的。对由一个原子单独提供而形成的。一个原子有一个原子有孤对电子孤对电子，另一个原子有接受孤对电子的，另一个原子有接受孤对电子的“空轨道空轨道”。配合物配合物（1）中心原子）中心原子（2）配位体）配位体（3）配位数）配位数（4）配离子的电荷数）配离子的电荷数（四）金属键（四）金属键1、金属键及其实质、金属键及其实质在金属阳离子和在金属阳离子和“自由电子自由电子”之间存在的强烈的相互作用，之间存在的强烈的相互作用，叫做金属键。本质上也是一种电性作用。叫做金属键。本质上也是一种电性作用。2、金属键的性质、金属键的性质没有饱和性和方向性；金属键中的电子在整个三维空没有饱和性和方向性；金属键中的电子在整个三维空间运动，属于整块金属。间运动，属于整块金属。3、金属键与金属性质金属键与金属性质4、影响金属键的因素、影响金属键的因素一般而言，金属元素的原子半径越小、单位体积内自由一般而言，金属元素的原子半径越小、单位体积内自由电子的数目越大，金属键就越强。电子的数目越大，金属键就越强。5、金属键的意义、金属键的意义金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。三、非极性分子和极性三、非极性分子和极性分子分子 非极性分子非极性分子 AA 双原子分子双原子分子 极性分子极性分子 AB 非极性分子非极性分子 对称排列的以极性键结合的对称排列的以极性键结合的 多原子分子多原子分子CO2、CH4、CCl4等等 多原子分子多原子分子 极性分子极性分子 不对称排列的以极性键结合的不对称排列的以极性键结合的 多原子多原子分子分子 H2O、NH3等等分子的极性对物质的熔点、沸点、溶解性的影响：分子的极性对物质的熔点、沸点、溶解性的影响：1、分子极性越大，熔点、沸点越高。、分子极性越大，熔点、沸点越高。2、相似相溶原理。、相似相溶原理。1、杂化、杂化2、杂化过程、杂化过程3、杂化轨道的类型、杂化轨道的类型杂化类型杂化类型杂化轨道间杂化轨道间空间构型空间构型实例实例的夹角的夹角sp180直线直线BeCl2C2H2sp2120平面三角形平面三角形BF3C2H4C6H6sp310928正四面体正四面体CH4C2H6NH4+中心原子上的价电子都用于形成共价键中心原子上的价电子都用于形成共价键2、另一类是中心原子上有孤对电子的分子，中、另一类是中心原子上有孤对电子的分子，中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。间，并参与互相排斥。对于对于ABm型分子（型分子（A是中心原子，是中心原子，B是配位原子）是配位原子）分子的价电子对数分子的价电子对数n可以通过下式确定：可以通过下式确定：中心原子的价电子数中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数每个配位原子提供的价电子数m2n=中心原子价电子数等于中心原子最外层电子数，中心原子价电子数等于中心原子最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子提供配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原个价电子，氧原子和硫原子按不提供电子计算子和硫原子按不提供电子计算分子分子BeCl2BF3CH4价电子对数价电子对数234几何构型几何构型直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体2、另一类是中心原子上有孤对电子的分子，中心原子、另一类是中心原子上有孤对电子的分子，中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。相排斥。电子对数电子对数成键成键孤对孤对分子空间构型分子空间构型范例范例对数对数电子数电子数321V型型SO2431三角锥型三角锥型NH3422V型型H2O1、三原子分子的立体结构有直线型和、三原子分子的立体结构有直线型和V形两种。形两种。2、四原子分子的立体结构多数为平面三角形和、四原子分子的立体结构多数为平面三角形和三角锥形两种。三角锥形两种。3、五原子分子的立体结构最常见的是正四面体形、五原子分子的立体结构最常见的是正四面体形直线型：直线型：CO2 CS2 HCN BeCl2 HgCl2V型：型：H2OH2SSO2O3NO2-平面三角形：平面三角形：BF3 BCl3 CO32-CH2O三角锥形：三角锥形：NH3 PH3 NCl3 PCl3 H3O+SO32-ClO3-CH4SiH4CCl4SiF4SiCl4NH4+SO42-ClO4-BF4-八、分子间作用力与物质性质的关系八、分子间作用力与物质性质的关系1、与物质熔沸点的关系、与物质熔沸点的关系（1）气体分子能够凝结为液体和固体，是分子间作用）气体分子能够凝结为液体和固体，是分子间作用力作用的结果。力作用的结果。分子间引力越大，则越不易汽化，所以沸点越高，分子间引力越大，则越不易汽化，所以沸点越高，汽化热越大。固体熔化为液体时也要部分地克服分子汽化热越大。固体熔化为液体时也要部分地克服分子间引力，所以间引力，所以分子间引力较大者，熔点较高，熔化热分子间引力较大者，熔点较高，熔化热较大。较大。（2）稀有气体和一些简单的对称分子以及同系物的熔稀有气体和一些简单的对称分子以及同系物的熔沸点都随沸点都随相对分子质量增大而升高相对分子质量增大而升高，当然也是分子间，当然也是分子间作用力增大的结果；作用力增大的结果；（3）同分异构体中，支链越少，分子间作用力越大，同分异构体中，支链越少，分子间作用力越大，沸点越高。沸点越高。2、氢键、氢键1、概念：、概念：2、表示形式：、表示形式：3、形成条件：、形成条件：4、类型：、类型：5、对物质性质的影响：、对物质性质的影响：熔、沸点、电离和溶解度熔、沸点、电离和溶解度分子间作用力的范围、特征和影响因素分子间作用力的范围、特征和影响因素1、分子间作用力范围很小，分子充分接近（固体或液、分子间作用力范围很小，分子充分接近（固体或液体）时才有相互间的作用。体）时才有相互间的作用。2、特征：没有方向性和饱和性；比化学键弱得多；、特征：没有方向性和饱和性；比化学键弱得多；主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。理性质。3、影响因素：、影响因素：（1）分子大小）分子大小（2）分子空间构型）分子空间构型（3）分子中电荷分布是否均匀）分子中电荷分布是否均匀 规律：一般说来，组成和结构相似的物质，相对分子规律：一般说来，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高。质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高。AE BDF E AC D B AC BF BF ACDE3 V形形(或角形或角形)sp3杂化杂化 sp2杂化杂化正四面体正四面体 CCl4或或SiCl4166.021023个个稀有气体：单原子分子稀有气体：单原子分子晶体类型判断方法：1、化学键类型 2、元素、微粒种类 3、晶体熔、沸点高低 共价键共价键（空间网状）（空间网状）得 失电子离子键原子原子分子分子离子离子 共价键共用电子对共用电子对晶体晶体分子间作用力（金金属属阳阳离离子子、自自由由电电子子）金属键金属晶体原子晶体离子晶体分子晶体活泼金属、非金属活泼金属、非金属非金属原子可构成原非金属原子可构成原子团子团（复杂离子）（复杂离子）熔、沸点较高熔、沸点较高熔、沸点较低熔、沸点较低熔、沸点高熔、沸点高硬度大硬度大有的很高、有的较低有的很高、有的较低C Si B SiO2 SiC（分子间作用力）（分子间作用力）南通市第一中学 张小平 226001九、晶体、微粒、化学键九、晶体、微粒、化学键四种晶体的比较四种晶体的比较晶体类型构成的微粒构成的微粒微粒间的作用微粒间的作用离子晶体（NaCl）原子晶体（SiO2）分子晶体（HCl）金属晶体（Cu）阴、阳离子阴、阳离子原子原子分子分子金属阳离子、自金属阳离子、自由电子由电子离子键离子键共价键共价键分子间作用力分子间作用力金属键金属键四种晶体的比较四种晶体的比较晶体类型离子晶体（NaCl）原子晶体（SiO2）分子晶体（HCl）金属晶体（Cu）一定有离子键，一定有离子键，可能有共价键可能有共价键含有极性键或非含有极性键或非极性键极性键含有共价键或不含有共价键或不含任何化学键含任何化学键金属键金属键离子键离子键共价键共价键分子间作用力分子间作用力金属键金属键含化学键情况含化学键情况熔化需克服的作用熔化需克服的作用四种晶体的比较四种晶体的比较晶体类型离子晶体（NaCl）原子晶体（SiO2）分子晶体（HCl）金属晶体（Cu）不导电不导电导电导电固体导电情况固体导电情况熔化时导电情况熔化时导电情况除半导体外除半导体外不导电不导电不导电不导电导电导电除半导体外除半导体外不导电不导电不导电不导电导电导电熔、沸点的比较熔、沸点的比较不同类型：不同类型：原子晶体原子晶体离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体同种类型：同种类型：微粒间的作用越强，熔沸点越高微粒间的作用越强，熔沸点越高原子晶体：原子晶体：原子半径越小，共价键越强，原子半径越小，共价键越强，熔沸点越高熔沸点越高离子晶体：离子晶体：离子电荷数越多，离子半径越小，离子电荷数越多，离子半径越小，离子键离子键 越强，熔沸点越高越强，熔沸点越高金属晶体：金属晶体：金属阳离子电荷数越多，离子半径金属阳离子电荷数越多，离子半径越小，金属键越强，熔沸点越高越小，金属键越强，熔沸点越高一般而言：一般而言：熔、沸点的比较熔、沸点的比较分子晶体：分子晶体：（一般来说）（一般来说）A、式量越大，熔沸点越高、式量越大，熔沸点越高 B、式量相同：、式量相同：1、分子极性越大，熔沸点越高、分子极性越大，熔沸点越高 如：如：CO N2 2、支链越多，熔沸点越低、支链越多，熔沸点越低 如：正戊烷如：正戊烷异戊烷异戊烷新戊烷新戊烷 3、芳香族化合物：邻、芳香族化合物：邻间间对位化合物对位化合物 常见晶体的微观结构常见晶体的微观结构（1）NaCl晶体晶体（1）钠离子和氯离子的位置：）钠离子和氯离子的位置：（1）钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交）钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交错排列。（错排列。（2）钠离子：体心和棱中点；氯离子：）钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，或者反之。面心和顶点，或者反之。（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数计算方法：计算方法：顶点占顶点占1/8；棱占；棱占1/4；面心占；面心占1/2；体心占；体心占1 氯离子：氯离子：钠离子：钠离子：（3）与）与Na+等距离且最近的等距离且最近的Na+、Cl-各有几个？各有几个？与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Na+有：有：12个个与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Cl-有：有：6个个常见晶体的微观结构常见晶体的微观结构（2）CsCl晶体晶体（1）铯离子和氯离子的位置：）铯离子和氯离子的位置：铯离子：体心铯离子：体心氯离子：顶点；或者反之。氯离子：顶点；或者反之。（2）每个晶胞含铯离子、氯）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数离子的个数铯离子：铯离子：1个个 ；氯离子：；氯离子：1个个（3）与铯离子等距离且最近）与铯离子等距离且最近的铯离子、氯离子各有几个？的铯离子、氯离子各有几个？铯离子：铯离子：6个个 ；氯离子：；氯离子：8个个常见晶体的微观结构常见晶体的微观结构（3）干冰晶体）干冰晶体（1）二氧化碳分子的位置：）二氧化碳分子的位置：二氧化碳分子位于：体心和棱中点（面心和顶点）二氧化碳分子位于：体心和棱中点（面心和顶点）（2）每个晶胞含二氧化碳分子的个数）每个晶胞含二氧化碳分子的个数 二氧化碳分子的个数：二氧化碳分子的个数：4 个个 （3）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化 碳分子有几个？碳分子有几个？12个个（4）金刚石（硅）与石墨）金刚石（硅）与石墨晶体晶体金刚石金刚石石墨石墨构型构型键角、键长键角、键长正四面体、空间正四面体、空间网状原子晶体网状原子晶体平面正六边形、平面正六边形、层状混合晶体层状混合晶体109 o 28 120 o （4）金刚石（硅）与石墨）金刚石（硅）与石墨晶体晶体金刚石金刚石石墨石墨最小碳环最小碳环C-C 键与键与C原子原子的个数比的个数比六元环六元环(不同面不同面)六元环（同面）六元环（同面）2 ：1 3 ：2（4）金刚石（硅）与石墨）金刚石（硅）与石墨晶体晶体金刚石金刚石石墨石墨熔点熔点硬度硬度金刚石金刚石 石墨石墨金刚石金刚石石墨石墨（5）二氧化硅晶体）二氧化硅晶体思考：思考：1、硅原子与跟它相连的、硅原子与跟它相连的4个氧原子的关系个氧原子的关系2、硅原子与它周围、硅原子与它周围4个硅原子的关系个硅原子的关系3、Si-O键与键与Si原子的个数比为多少？原子的个数比为多少？课堂练习课堂练习练习练习1：下列说法中正确的是（：下列说法中正确的是（）A、离子晶体一定含有离子键，分子晶体一定含有、离子晶体一定含有离子键，分子晶体一定含有共价键共价键B、NaCl、HCl、SiO2 的晶体中都不存在单个分子的晶体中都不存在单个分子C、HCl 和和 乙醇晶体溶于水时克服微粒间作用力的乙醇晶体溶于水时克服微粒间作用力的类型相同类型相同D、HCl 和和 乙醇晶体熔化时克服微粒间作用力的类乙醇晶体熔化时克服微粒间作用力的类型相同型相同D课堂练习课堂练习练习练习2：据报道，科研人员应用电子计算机模拟：据报道，科研人员应用电子计算机模拟出类似出类似C60的物质的物质N60,试推测出该物质不可能具试推测出该物质不可能具有的性质是（有的性质是（）A、N60难溶于水难溶于水B、稳定性、稳定性:N60 N2C、熔点、熔点:N60 N2D、它属于原子晶体、它属于原子晶体D课堂练习课堂练习练习练习3：下列说法中错误的是（：下列说法中错误的是（）A、12克石墨中含有克石墨中含有1.5 mol C-C键键B、60克二氧化硅中含有克二氧化硅中含有4mol Si-O键键C、氯化钠晶体中，每个氯离子周围等距离且最、氯化钠晶体中，每个氯离子周围等距离且最近的氯离子有近的氯离子有12个个D、在石墨晶体中，每个最小环平均含有、在石墨晶体中，每个最小环平均含有6个碳原个碳原子子D课堂练习课堂练习练习练习4：某晶体的晶胞结构：某晶体的晶胞结构如图，试确定其化学式如图，试确定其化学式A：1/44=1 B：1/8 8=1 C：1 1=1A、B、C的个数比为：的个数比为：1：1：1化学式为：化学式为：ABC比较原子和离子半径大小的规律比较原子和离子半径大小的规律 1 1、同一种元素的微粒看核外电子数，、同一种元素的微粒看核外电子数，核外电子数越多，微粒半径越大。核外电子数越多，微粒半径越大。如：如：阴离子半径阴离子半径 原子半径，原子半径，r(Cl)r(Cl)阳离子半径阳离子半径 原子半径，原子半径，r(Na)r(Na)低价阳离子半径低价阳离子半径 高价阳离子半径，高价阳离子半径，r(Fe 2)r(Fe 3)2 2、不同元素的微粒半径大小比较、不同元素的微粒半径大小比较（1 1）同周期的元素原子半径（稀有气体除外）同周期的元素原子半径（稀有气体除外），随着原子序数增大而减小。，随着原子序数增大而减小。（2 2）同主族的元素原子（或离子）半径，随）同主族的元素原子（或离子）半径，随着电子层数增大而增大。着电子层数增大而增大。（3 3）电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，）电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，微粒半径越小。微粒半径越小。S2-Cl-K+Ca2+N3-O2-F-Na+Mg2+Al3+