化学键和晶体结构专题培训课件.ppt

《化学键和晶体结构专题培训课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学键和晶体结构专题培训课件.ppt（83页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、化学键和化学键和晶体结构晶体结构化学方化学方程式程式热化学热化学方程式方程式递变递变化合物化合物单质单质化学化学反应反应原子原子构成构成粒子粒子作用作用核核素素性质性质用途用途物质物质结构结构常温下状态、气味常温下状态、气味制取制取最高价氧化最高价氧化物的水化物物的水化物为最强酸为最强酸典型性质典型性质电负性电负性粒子半径粒子半径金属性金属性非金属性非金属性第一电离能第一电离能熔沸点熔沸点氢化物的氢化物的稳定性稳定性未成对电子未成对电子能层电子能层电子能级电子能级电子轨道轨道最外层电子最外层电子电子运动状态种类电子运动状态种类电子层结构电子层结构化合价化合价化学键化学键晶体类型晶体类型价电子价

2、电子？质量数质量数中子数中子数质子数质子数分子间作用力分子间作用力氢键氢键课本反应课本反应信息反应信息反应盖斯定律盖斯定律反应热反应热主要用途主要用途思考思考二、常考物质的电子式归纳：二、常考物质的电子式归纳：H2、l2、O2、N2HCl、H2O、NH3、CH4 、 CCl4、 CO2、CS2、 H2O2、 HClO、C2H4、C2H2、N2H4 、OH、CH3NaCl、NaOH、NaClO、Na2O2、 NaH、CaC2、Mg3N2 、 NH4Cl电子对电子对偏移偏移电子对电子对偏向偏向ClCl Cl H H H 练习：练习：指出下列物质中的化学键类型指出下列物质中的化学键类型 O2 CH4

3、 CO2 H2O2 Na2O2 NaOH非极性键非极性键极性键极性键极性键极性键极性键极性键 非极性键非极性键离子键、非极性键离子键、非极性键离子键、极性键离子键、极性键一轮复习一轮复习5-3 5-3 化学键化学键 晶体结构晶体结构 第第 2 2 课时课时 晶体结构晶体结构第四章第四章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律2022年年4月月24日星期日日星期日40NaClNaCl晶体中阴、阳离子配位数晶体中阴、阳离子配位数2 2CaCa2+2+的配位数：的配位数：F F- -的配位数：的配位数：1 1一个一个CaFCaF2 2晶胞中含：晶胞中含：4个个Ca2+和和8个个F8 84 4(3)C

4、aF(3)CaF2 2型晶胞型晶胞CaCa2+2+F F- -CaCa2+2+配位数：配位数：8 8配位多面体：立方体配位多面体：立方体CaCa2+2+F F- -CaF2晶体结构晶体结构F F- - 配位数：配位数：4 4配位多面体：正四面体配位多面体：正四面体 CaCa2+2+F F- -氟化钙晶胞的结构特点氟化钙晶胞的结构特点： 8 8个个CaCa2+2+ 占据立方体占据立方体8 8个顶点，个顶点，6 6个个CaCa2+2+占据立方体的占据立方体的6 6个面心，个面心，8 8个个F F- -在立方体内；在立方体内； 不存在单个的不存在单个的CaFCaF2 2 分子，每个晶胞平分子，每个晶

5、胞平均含均含4 4个个CaCa2+2+ 和和8 8个个F F- -。化学式。化学式CaFCaF2 2 仅表示该仅表示该离子晶体中阴、阳离子的个数比为离子晶体中阴、阳离子的个数比为2:12:1(4)ZnS型晶胞型晶胞2阳离子的配位数：阳离子的配位数： 阴离子的配位数：阴离子的配位数：1一个一个ZnS晶胞中含：晶胞中含：4个阳离子和个阳离子和4个阴离子个阴离子44硫化锌晶胞的结构特点硫化锌晶胞的结构特点： 8 8个个ZnZn2+2+ 占据立方体占据立方体8 8个顶点，个顶点，6 6个个ZnZn2+2+占据立方体的占据立方体的6 6个面心，个面心，4 4个个S S2-2-在立方体内；在立方体内； 不

6、存在单个的不存在单个的ZnS ZnS 分子，每个晶胞平均分子，每个晶胞平均含含ZnZn2+2+ 和和S S2-2-各各4 4个。化学式个。化学式ZnS ZnS 仅表示该离仅表示该离子晶体中阴、阳离子的个数比为子晶体中阴、阳离子的个数比为1:11:1 离子晶体的特点：离子晶体的特点：（1 1）没有单个分子存在；）没有单个分子存在；“NaClNaCl” 分子式。分子式。 （2 2）熔沸点较高，硬度较大而脆，难挥发、难压）熔沸点较高，硬度较大而脆，难挥发、难压缩；原因：缩；原因： 。 。 （3 3）一般）一般 溶于极性溶剂（如水），而难溶溶于极性溶剂（如水），而难溶于非极性溶剂；于非极性溶剂；（4

7、4）固态）固态 电，水溶液或者熔融状态下电，水溶液或者熔融状态下 电。电。不表示不表示随着离子电荷的增加，核间距随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，熔点升高离的缩短，熔点升高易易不导不导能导能导1 1、所有的非金属氢化物、所有的非金属氢化物2 2、大部分非金属单质、大部分非金属单质3 3、部分非金属氧化物、部分非金属氧化物4 4、几乎所有的酸、几乎所有的酸5 5、绝大多数有机物的晶体、绝大多数有机物的晶体6 6、所有常温下呈气态、液态的物质所有常温下呈气态、液态的物质( (除汞除汞外外) )、易挥发的固态物质、易挥发的固态物质4、分子间作用力和氢键、分子间作用力和氢键(一一)分子间作用分子间作

8、用力力 ： 定义：定义： 把分子聚集在一起的作用力叫做把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力分子间作用力（也叫（也叫范德华力范德华力）。）。 （1）分子间作用力分子间作用力不是化学键不是化学键，比，比化学键化学键弱弱得多得多，是一种是一种微弱的相互作用微弱的相互作用，它主要影响物质的熔、沸点等，它主要影响物质的熔、沸点等物理性质物理性质，而化学键主要影响物质的，而化学键主要影响物质的化学性质化学性质。 （2）分子间作用力存在于分子间作用力存在于分子与分子之间分子与分子之间，由，由分分子构成的物质子构成的物质中，如：中，如：多数非金属单质、稀有气体、多数非金属单质、稀有气体、非金属氧化物、酸、

9、非金属氢化物、有机物等。非金属氧化物、酸、非金属氢化物、有机物等。 （3）分子间作用力的范围很小分子间作用力的范围很小,只有分子间的距离很只有分子间的距离很小时才有。小时才有。（4）一般来说，对于一般来说，对于组成和结构相似组成和结构相似的物质的物质F F2 2ClCl2 2BrBr2 2I I2 2F F2 2ClCl2 2BrBr2 2I I2 2沸点沸点熔点熔点相对分子质量相对分子质量0 0-50-50-100-100-150-150-200-200-250-25050501001001501502002002502505050100100150150200200 250250温度温度/

10、卤素单质的熔、沸点与卤素单质的熔、沸点与相对分子质量的关系相对分子质量的关系相对分子质量相对分子质量越大越大，分子间作用力，分子间作用力越大，越大，物质的熔、沸点物质的熔、沸点越高。越高。再如：再如：对于对于CF4、CCl4、CBr4、CI4，其熔，其熔沸点如何变化？沸点如何变化？0 0-50-50-100-100-150-150-200-200-250-2505050100100150150200200250250100100300300200200400400温度温度/相对分子质量相对分子质量500500CFCF4 4CClCCl4 4CBrCBr4 4CFCF4 4CClCCl4 4CB

11、rCBr4 4CICI4 4沸点沸点熔点熔点四卤化碳的熔沸点与四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系相对原子质量的关系CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔沸点依次升高的熔沸点依次升高H2O、H2S、H2Se、H2Te的熔沸点依次升高的熔沸点依次升高NH3、PH3、AsH3、SbH3的熔沸点依次升高的熔沸点依次升高HF、HCl、HBr、HI的熔沸点依次升高的熔沸点依次升高你说的对吗？你说的对吗？ 为什么为什么HF、H2O和和NH3的沸点会反常偏高呢？的沸点会反常偏高呢？一些氢化物的沸点一些氢化物的沸点(二二)、氢键、氢键(H2O HF NH3)OHHOHHOHHOHH如：水分子中的氢键如：水分

12、子中的氢键氢键的存在可使物质的熔点、氢键的存在可使物质的熔点、沸点显著升高。沸点显著升高。1)形成条件：形成条件：(即：即：NH3、H2O、HF)2)表示方法：表示方法：XH YH （X、Y为为N、O、F）3)氢键强弱：氢键强弱：比化学键弱很多但比分子间作用力强比化学键弱很多但比分子间作用力强HFHFHFHF 特别说明：特别说明：氢键不是化学键，氢键属于分子间作用力氢键不是化学键，氢键属于分子间作用力4)氢键作用：氢键作用：影响物质的影响物质的熔沸点和溶解性熔沸点和溶解性 氢键理论的应用氢键理论的应用解释一些物质的性质解释一些物质的性质（1）NH3、H2O、HF在相应一系列物质中熔沸点反在相应

13、一系列物质中熔沸点反 常高常高（2）能与水形成氢键的物质易溶于水、且溶解度大）能与水形成氢键的物质易溶于水、且溶解度大 如：乙醇与水任意比互溶如：乙醇与水任意比互溶,氨气极易溶于水氨气极易溶于水（3）分子间能形成氢键的物质，易液化。如：氨气）分子间能形成氢键的物质，易液化。如：氨气（4）等量的）等量的H2O由液体变为固体时，为何体积增由液体变为固体时，为何体积增 大，而密度减小？大，而密度减小？（5）DNA的结构和生理活性都与氢键的作用有关。的结构和生理活性都与氢键的作用有关。分子间作用力（或氢键）与化学键的比较分子间作用力（或氢键）与化学键的比较原子间原子间（分子内）（分子内）分子之间分子之

14、间作用力大作用力大作用力小作用力小影响影响化学化学性质性质和和物理物理性质性质只影响只影响物理物理性质性质（熔沸点等）（熔沸点等）某些非金属或金属单质某些非金属或金属单质某些非金属化合物某些非金属化合物某些氧化物某些氧化物 金刚石（金刚石（C C）、晶体硅）、晶体硅(Si)(Si)、晶体硼（、晶体硼（B B）、金属锗）、金属锗（GeGe）、灰锡（）、灰锡（SnSn）等）等碳化硅（碳化硅（SiCSiC）晶体、氮化硼（）晶体、氮化硼（BNBN）晶体等）晶体等二氧化硅（二氧化硅（ SiOSiO2 2）晶体）晶体请思考请思考1 1：在：在晶体中，每个硅原子与晶体中，每个硅原子与 个氧原子个氧原子结合；

15、每个氧原子与结合；每个氧原子与 个硅原子结合；在个硅原子结合；在晶晶体中硅原子与氧原子个数之比是体中硅原子与氧原子个数之比是 。2 2：在：在晶体中，每个硅原子形成晶体中，每个硅原子形成 个共个共价键；每个氧原子形成价键；每个氧原子形成 个共价键；硅原子个个共价键；硅原子个数与数与共价键个数之比是共价键个数之比是 ；氧原；氧原子个数与子个数与共价键个数之比是共价键个数之比是_。3 3：在在晶体中，每个晶体中，每个SiSi与与_个个O O原子结合，构成原子结合，构成_结构，结构，SiSi位于位于_,O,O位于位于_。3 3：在：在晶体中，最小环为晶体中，最小环为 个个SiSi和和 个个O O组成

16、组成的的_元环。元环。21：24421：41：212466正四面体正四面体正四面体中心正四面体中心正四面体顶点正四面体顶点C60、金刚石和石墨的结构模型如下图所示（石墨仅表、金刚石和石墨的结构模型如下图所示（石墨仅表示出其中的一层）示出其中的一层）（1）C60、金刚石和石墨三者互为、金刚石和石墨三者互为 ；（2）固态时，）固态时，C60属于属于 （填（填“离子离子”、“原子原子”或或“分子分子”）；）；A、同分异构体、同分异构体 B、同素异形体、同素异形体 C、同系物、同系物 D、同位素、同位素（3）硅晶体的结构跟金刚石相似，）硅晶体的结构跟金刚石相似，1mol硅晶体中含有硅硅硅晶体中含有硅硅

17、单键的数目约是单键的数目约是 NA个。硅、氧原子形成的最小环上氧个。硅、氧原子形成的最小环上氧原子的数目是原子的数目是 ；（4）石墨层状结构中，平均每个正六边形占有）石墨层状结构中，平均每个正六边形占有 个碳原子。个碳原子。B分子分子262Po (钋)金属晶体的四种堆积模型对比密置层三维堆积非密置层三维堆积（2）金属晶体的原子堆积方式a、简单立方堆积 配位数6；空间利用率52%b、体心立方堆积 （钾型）代表物：Be、Mg、Zn、Ti; 配位数 :12 ；空间利用率74%；方式ABABC、六方最密堆积 （镁型）代表物：Li、Na、K、Rb、Cs、Fe ; 配位数 8； 空间利用率 68%d、面心立方最密堆积 （铜型）代表物：Cu、Au、Ag; 配位数 : 12 ； 空间利用率74%; 方式：ABCABC