晶体结构与性质5134.ppt
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1、考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘1理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。其物理性质。2了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。晶体的结构与性质的关系。3理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。理性质。4了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构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
2、的区别。微粒、微粒间作用力的区别。第三讲晶体结构与性质第三讲晶体结构与性质考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘1晶体的组成、结构以及晶体类型的判断。晶体的组成、结构以及晶体类型的判断。2同种和不同种晶体类型性质的比较。同种和不同种晶体类型性质的比较。3晶体结构分析及晶胞中微粒数目的计算方法。晶体结构分析及晶胞中微粒数目的计算方法。 考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘一、晶体常识一、晶体常识1晶体与非晶体晶体与非晶体晶体晶体非晶体非晶体结构特征结构特征结构微粒结构
3、微粒_排列排列结构微粒结构微粒 排列排列性质性质特征特征自范性自范性 熔点熔点 异同表现异同表现 两者两者区别区别方法方法间接方法间接方法看是否有固定的看是否有固定的_科学方法科学方法对固体进行对固体进行 实验实验周期性有序周期性有序无序无序有有无无固定固定不固定不固定各向异性各向异性各向同性各向同性熔点熔点X射线衍射射线衍射考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘2.晶胞晶胞(1)概念:描述晶体结构的基本单元。概念:描述晶体结构的基本单元。(2)晶胞的排列特征晶胞的排列特征无隙:相邻晶胞之间没有无隙:相邻晶胞之间没有 。并置:所有
4、晶胞都是并置:所有晶胞都是 排列的,排列的, 相同。相同。任何间隙任何间隙平行平行取向取向考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘3晶格能晶格能(1)定义:气态离子形成定义:气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量,通常摩尔离子晶体释放的能量,通常取正值,单位:取正值,单位: 。(2)影响因素影响因素离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越 。离子的半径:离子的半径越离子的半径:离子的半径越 ,晶格能越大。,晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系与离子晶体性质的关系晶格能越大,形成的离子晶
5、体越晶格能越大,形成的离子晶体越 ,且熔点越,且熔点越 ,硬,硬度越度越 。kJmol1大大小小稳定稳定高高大大考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘 固体物质都是晶体吗?玻璃属于晶体吗?固体物质都是晶体吗?玻璃属于晶体吗?提示提示不是。固体物质可分为晶体与非晶体。玻璃属于一不是。固体物质可分为晶体与非晶体。玻璃属于一种特殊的固体叫做玻璃态物质。种特殊的固体叫做玻璃态物质。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘二、四种晶体的比较二、四种晶体的比较类型类型比较比较分子晶
6、体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体离子晶体离子晶体构成粒构成粒子子 粒子间粒子间的相互的相互作用力作用力 硬度硬度较小较小很大很大有的很大,有的很大,有的很小有的很小较大较大熔、沸熔、沸点点较低较低很高很高有的很高,有的很高,有的很低有的很低较高较高溶解性溶解性相似相溶相似相溶难溶于任何难溶于任何溶剂溶剂难溶于常见难溶于常见溶剂溶剂大多易溶于大多易溶于水等极性溶水等极性溶剂剂分子分子原子原子金属阳离子、金属阳离子、自由电子自由电子阴、阳离子阴、阳离子分子间作用力分子间作用力共价键共价键金属键金属键离子键离子键考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考
7、向集训 名师揭秘名师揭秘类型类型比较比较分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体离子晶体离子晶体导电、传导电、传热性热性一般不导电,一般不导电,溶于水后有的溶于水后有的导电导电一般不具有一般不具有导电性,个导电性,个别为半导体别为半导体电和热的良电和热的良导体导体晶体不导晶体不导电,在电,在 _态下导电态下导电物质类别物质类别及举例及举例 _、 、 、 _氧化氧化物物(SiO2除外除外)、绝大多数绝大多数 _(有机有机盐除外盐除外)部分非金属部分非金属单质单质(如金刚如金刚石、硅、晶石、硅、晶体硼体硼),部分,部分非金属化合非金属化合物物(如如SiC、SiO2)金属单质与金属单质与合金
8、合金(如如Na、Al、Fe、青、青铜铜)金属氧化物金属氧化物(如如K2O、Na2O)、强碱、强碱(如如KOH、NaOH)、绝、绝大部分盐大部分盐(如如NaCl)大多数非金属大多数非金属单质单质气态氢化物气态氢化物酸酸非金属非金属有机物有机物水溶液中或熔水溶液中或熔融融考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘 CO2和和SiO2在物理性质上有较大差异,而在物理性质上有较大差异,而在化学性质上却有较多相似,你知道原因吗?在化学性质上却有较多相似,你知道原因吗? 提示提示决定二者物理性质的因素:晶体类型及结构微粒间决定二者物理性质的因素:
9、晶体类型及结构微粒间的作用力,的作用力,CO2是分子晶体,其微弱的分子间作用力是其是分子晶体,其微弱的分子间作用力是其决定因素,决定因素,SiO2是原子晶体,其牢固的化学键是其决定因是原子晶体,其牢固的化学键是其决定因素。二者的化学性质均由其内部的化学键决定,而素。二者的化学性质均由其内部的化学键决定,而CO与与SiO键都是极性键。键都是极性键。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘三条途径三条途径 获得晶体的三条途径获得晶体的三
10、条途径 (1)熔融态物质凝固。熔融态物质凝固。 (2)气态物质冷却不经液态直接凝固气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华凝华)。 (3)溶质从溶液中析出。溶质从溶液中析出。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘在在NaCl的晶胞中,如下图所示:的晶胞中,如下图所示:考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘一条规则一条规则晶格能与岩浆晶出规则晶格能与岩浆晶出规则 一般地,晶格能高的矿物先晶出,晶格能小的矿物后一般地,晶格能高的矿物先晶出,晶格能小的矿物后晶出,即晶格能越大,岩
11、浆中的矿物越易结晶析出。晶出,即晶格能越大,岩浆中的矿物越易结晶析出。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘我的警示我的警示 (1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体,如玻璃;具有规则几何外形的固体不一定是晶体,如玻璃; (2)晶胞是从晶体中晶胞是从晶体中“截取截取”出来具有代表性的最小重复出来具有代表性的最小重复单元,而不一定是最小的单元,而不一定是最小的“平行六面体平行六面体”; (3)在使用均摊法计算晶胞中粒子个数时,要注意晶胞的在使用均摊法计算晶胞中粒子个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子
12、被形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共用,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的几个晶胞所共用,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心、体心依次被棱、面心、体心依次被6、3、4、2、1个晶胞所共有。个晶胞所共有。 (4)原子晶体的熔点不一定比离子晶体高,如石英的熔点原子晶体的熔点不一定比离子晶体高,如石英的熔点为为1 710 ,MgO的熔点为的熔点为2 852 。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(5)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高,如金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高,如Na的熔点
13、为的熔点为97 ,尿素的熔点为,尿素的熔点为132.7 。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘问题征解问题征解 为什么石墨的熔沸点很高,而且质软易滑?为什么石墨的熔沸点很高,而且质软易滑? 提示提示石墨的晶体结构如图:石墨的晶体结构如图:同一层的碳原子间以较同一层的碳原子间以较强的共价键结合,使石墨的熔沸点很高。强的共价键结合,使石墨的熔沸点很高。层与层间分子间层与层间分子间作用力较弱,容易滑动,使石墨的硬度很小。像石墨这样的作用力较弱,容易滑动,使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶体一般称为过渡型晶体或混合型晶体。晶体一般称为过渡
14、型晶体或混合型晶体。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘必考点必考点92 晶体类型的判断方法晶体类型的判断方法1依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键。离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用是共价原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用是共价键。键。(3)分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用为分子间分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用为分子间作用力。作用力。(4)金属晶体的构成
15、微粒是金属阳离子和自由电子,微粒金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用是金属键。间的作用是金属键。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘2依据物质的分类判断依据物质的分类判断(1)金属氧化物金属氧化物(如如K2O等等)、强碱、强碱(NaOH、KOH等等)和绝大和绝大多数的盐类是离子晶体。多数的盐类是离子晶体。(2)大多数非金属单质大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金、非金属氢化物、非金属氧化物属氢化物、非金属氧化物(除除SiO2外外)、几乎所有的酸、绝、几乎所有的酸、绝大多数有
16、机物大多数有机物(除有机盐外除有机盐外)是分子晶体。是分子晶体。(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质是金属晶体。金属单质是金属晶体。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘3依据晶体的熔点判断依据晶体的熔点判断(1)离子晶体的熔点较高,常在数百至一千摄氏度以上。离子晶体的熔点较高,常在数百至一千摄氏度以上。(2)原子晶体熔点高,常在一千摄氏度至几千摄氏度。原子晶体熔点高,常在
17、一千摄氏度至几千摄氏度。(3)分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下至很低温度。分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下至很低温度。(4)金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘4依据导电性判断依据导电性判断(1)离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。(2)原子晶体一般为非导体。原子晶体一般为非导体。(3)分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸主要是酸和强极性非金属氢化物和强
18、极性非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。形成自由移动的离子,也能导电。(4)金属晶体是电的良导体。金属晶体是电的良导体。5依据硬度和机械性能判断依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大且脆。离子晶体硬度较大且脆。原子晶体硬度大。原子晶体硬度大。分子晶体硬度小且较脆。分子晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性。金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【典例【典例1】现有几组物质的熔点现有几组物质的熔点
19、( )数据:数据:A组组B组组C组组D组组金刚石:金刚石:3 550 Li:181 HF:83 NaCl:801 硅晶体:硅晶体:1 410 Na:98 HCl:115 KCl:776 硼晶体:硼晶体:2 300 K:64 HBr:89 RbCl:718 二氧化硅:二氧化硅:1 723 Rb:39 HI:51 CsCl:645 考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘据此回答下列问题:据此回答下列问题:(1)A组属于组属于_晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是是_。(2)B组晶体共同的物理性质是组晶
20、体共同的物理性质是_(填序号填序号)。有金属光泽有金属光泽导电性导电性导热性导热性延展性延展性(3)C组中组中HF熔点反常是由于熔点反常是由于_。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(4)D组晶体可能具有的性质是组晶体可能具有的性质是_(填序号填序号)。硬度小硬度小水溶液能导电水溶液能导电固体能导电固体能导电熔融状态能熔融状态能导电导电( 5 ) D 组 晶 体 的 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 为组 晶 体 的 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 为NaClKClRbClCsCl,其原因为,其原因为_。考基梳理考基梳理
21、助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘解析解析(1)根据根据A组熔点很高,属原子晶体,是由原子通过共组熔点很高,属原子晶体,是由原子通过共价键形成的;价键形成的;(2)B组为金属晶体,具有组为金属晶体,具有四条共性;四条共性;(3)HF中含有分子间氢键,故其熔点反常;中含有分子间氢键,故其熔点反常;(4)D组属于离子组属于离子晶体,具有晶体,具有两条性质;两条性质;(5)D组属于离子晶体,其熔点与组属于离子晶体,其熔点与晶格能有关。晶格能有关。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘答案
22、答案(1)原子共价键原子共价键(2)(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多(只只要答出要答出HF分子间能形成氢键即可分子间能形成氢键即可)(4)(5)D组晶体都为离子晶体,组晶体都为离子晶体,r(Na)r(K)r(Rb)离子晶体离子晶体分子晶体。分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等沸点很高,如金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等沸点很高,如汞、镓、铯等沸点很低,金属晶体一般不参与比较。汞、镓、铯等沸点很低,金属晶体一般不参与比较。2原子晶体原子晶体由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能由共价键形成的原子晶体中
23、,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。如熔点:金刚石大,晶体的熔、沸点高。如熔点:金刚石碳化硅碳化硅硅。硅。3离子晶体离子晶体一般地说,阴、阳离子所带电荷数越多,离子半径越小,一般地说,阴、阳离子所带电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,则离子间的作用就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:如熔点:MgOMgCl2NaClCsCl。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘4分子晶体分子晶体(1)分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有
24、氢键的 分 子 晶 体 , 熔 、 沸 点 反 常 地 高 。 如的 分 子 晶 体 , 熔 、 沸 点 反 常 地 高 。 如H2OH2TeH2SeH2S。(2)组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔 、 沸 点 越 高 , 如熔 、 沸 点 越 高 , 如 S n H4 G e H4 S i H4 C H4,F2Cl2Br2 N2,CH3OHCH3CH3。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训
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