物质的空间结构和性质.ppt

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1、考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练晶体晶体第三单元物质的空间结构和性质第三单元物质的空间结构和性质1.晶体与非晶体的结构与性质晶体与非晶体的结构与性质晶体晶体非晶体非晶体结结构构特征特征结结构微粒构微粒_排列排列结结构微粒构微粒_排列排列无序无序周期周期性有序性有序考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练续表续表性性质质特征特征自范性自范性_熔点熔点_异同表异同表现现_二者区二者区别别方法方法间间接方法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对固体固体进进行行_实验实验有有无无各向异性各向异性各向同性各向同性不固定不固定固定固定熔点熔点X射射

2、线线衍射衍射考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练晶胞晶胞(1)概念概念描述晶体结构的描述晶体结构的_。(2)晶体中晶胞的排列晶体中晶胞的排列无隙并置无隙并置a.无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。b.并置：所有晶胞平行排列、取向相同。并置：所有晶胞平行排列、取向相同。2.基本基本单单元元考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练通通过过哪些途径可以哪些途径可以获获得晶体？得晶体？提示提示获得晶体的途径有三个：获得晶体的途径有三个：(1)熔融态物质凝固。熔融态物质凝固。(2)气态物质不经液态直接凝固。气态物质不经液态直接凝固。(3)溶

3、质从溶液中析出。溶质从溶液中析出。1.考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练金属晶体和离子晶体金属晶体和离子晶体金属键和金属晶体金属键和金属晶体金属键金属键“电电子气理子气理论论”要点要点(1)该该理理论论把金属把金属键键描述描述为为金属原子脱落下来的价金属原子脱落下来的价电电子形成子形成遍布整遍布整块块晶体的晶体的“电电子气子气”，被所有原子所共用，从而把所，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子有的金属原子维维系在一起。系在一起。(2)金属晶体是由金属晶体是由_、_通通过过_形成形成的一种的一种“巨分子巨分子”。(3)金属金属键键的的强强度差度差别别很大。很大。(一一)1

4、.金属阳离子金属阳离子自由自由电电子子金属金属键键考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练金属晶体的原子堆积模型金属晶体的原子堆积模型(1)二维空间模型二维空间模型a.非密置层，配位数为非密置层，配位数为4。b.密置层，配位数为密置层，配位数为6。(2)三维空间模型三维空间模型a.简单立方堆积简单立方堆积相邻非密置层原子的原子核在同一直线上，配位数为相邻非密置层原子的原子核在同一直线上，配位数为6。只有只有Po采取这种堆积方式。采取这种堆积方式。b.钾型（即钾型（即A2型密堆积）型密堆积）将非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴将非密置层上层金属原子填入下层的金属原子

5、形成的凹穴中，每层都照此堆积。如中，每层都照此堆积。如Na、K、Fe等是这种堆积方式，等是这种堆积方式，配位数为配位数为8。2.考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练c.镁镁型和型和铜铜型型(即即A3型最密堆型最密堆积积和和A1型最密堆型最密堆积积)密置密置层层的原子按的原子按钾钾型堆型堆积积方式堆方式堆积积。若按。若按_的方的方式堆式堆积为镁积为镁型，按型，按_的方式堆的方式堆积为铜积为铜型。型。这这两种堆两种堆积积方式都是金属晶体的方式都是金属晶体的_，配位数均，配位数均为为12，空，空间间利用率均利用率均为为74%。离子晶体和晶格能离子晶体和晶格能离子晶体离子晶体(1)

6、概念概念a.离子离子键键：_间间通通过过_(指相互排斥和相指相互排斥和相互吸引的平衡互吸引的平衡)形成的化学形成的化学键键。b.离子晶体：由阳离子和离子晶体：由阳离子和_通通过过_结结合而成的合而成的晶体。晶体。(2)决定离子晶体决定离子晶体结结构的因素构的因素(二二)1.ABABABABCABCABC最密堆最密堆积积阴、阳离子阴、阳离子静静电电作用作用阴离子阴离子离子离子键键考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练a.几何因素：即晶体中阴、阳离子的半径比决定晶体几何因素：即晶体中阴、阳离子的半径比决定晶体结结构。构。b.电电荷因素，即阴、阳离子荷因素，即阴、阳离子电电荷不同，

7、配位数必然不同。荷不同，配位数必然不同。c.键键性因素：离子性因素：离子键键的的纯纯粹程度。粹程度。(3)一般物理性一般物理性质质一般地一般地说说，离子晶体具有，离子晶体具有较较高的高的_点和沸点，点和沸点，较较大的大的_、难难于于压缩压缩。这这些性些性质质都是因都是因为为离子晶体中存在着离子晶体中存在着较较强强的离子的离子键键。若要破坏。若要破坏这这种作用需要种作用需要较较多的能量。多的能量。熔熔硬度硬度考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练晶格能晶格能(1)定义定义_形成形成1摩尔离子晶体摩尔离子晶体_的能量，单位的能量，单位kJmol1，通常取正值。，通常取正值。(2)

8、大小及与其他量的关系大小及与其他量的关系a.晶格能是最能反映离子晶体晶格能是最能反映离子晶体_的数据。的数据。b.在离子晶体中，离子半径越小，离子所带电荷数越大，则在离子晶体中，离子半径越小，离子所带电荷数越大，则晶格能越大。晶格能越大。c.晶格能越大，阴、阳离子间的离子键就越晶格能越大，阴、阳离子间的离子键就越_，形成的离子，形成的离子晶体就越稳定，而且熔点高、硬度大。晶体就越稳定，而且熔点高、硬度大。2.气气态态离子离子释释放放稳稳定性定性强强考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练试试列表比列表比较较四种晶体的四种晶体的结结构特点和性构特点和性质质。提示提示2.类型类型比

9、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构成粒子构成粒子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、阳离子粒子间粒子间的相互的相互作用力作用力分子间分子间作用力作用力共价键共价键金属键金属键离子键离子键硬度硬度较小较小很大很大有的很大，有有的很大，有的很小的很小较大较大熔、沸点熔、沸点较低较低很高很高有的很高，有有的很高，有的很低的很低较高较高考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练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溶解性溶解性相似相溶相似相溶难溶于难溶于任何溶剂任何溶剂常见

10、溶剂常见溶剂难溶难溶大多易溶于大多易溶于水水等极性溶剂等极性溶剂导电、导电、传热性传热性一般不导电，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电和热的良导体良导体晶体不导电，晶体不导电，水溶液或熔水溶液或熔融态导电融态导电物质类别物质类别及举例及举例大多数非金属大多数非金属单质、气态氢单质、气态氢化物、酸、非化物、酸、非金属氧化物金属氧化物（SiO2除外）、除外）、绝大多数有机绝大多数有机物（有机盐除物（有机盐除外）外）部分非金属部分非金属单质（如金单质（如金刚石、硅、刚石、硅、晶体硼），晶体硼），部分非金属部分非金属化合物

11、（如化合物（如SiC、SiO2）金属单质金属单质与合金与合金（如（如Na、Al、Fe、青铜）、青铜）金属氧化物金属氧化物（如（如K2O、Na2O）、）、强碱（如强碱（如KOH、NaOH）、）、绝大部分盐绝大部分盐（如（如NaCl）考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练依据组成晶体的粒子和粒子间的作用判断依据组成晶体的粒子和粒子间的作用判断离子晶体的粒子是阴、阳离子，粒子间的作用是离子键；离子晶体的粒子是阴、阳离子，粒子间的作用是离子键；原子晶体的粒子是原子，原子间的作用是共价键；分子晶原子晶体的粒子是原子，原子间的作用是共价键；分子晶体的粒子是分子，分子间的作用为分子间作用力

12、，即范德体的粒子是分子，分子间的作用为分子间作用力，即范德华力；金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子，粒子间华力；金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子，粒子间的作用是金属键。的作用是金属键。晶体类型的判断和性质的比较晶体类型的判断和性质的比较1.考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练依据物质的性质分类判断依据物质的性质分类判断金属氧化物（如金属氧化物（如K2O、Na2O2等）、强碱（如等）、强碱（如NaOH、KOH等）和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属等）和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外）、气态氢化单质（除金刚石、石墨、晶体

13、硅、晶体硼外）、气态氢化物、非金属氧化物（除物、非金属氧化物（除SiO2外）、酸、绝大多数有机物外）、酸、绝大多数有机物（除有机盐外）是分子晶体。（除有机盐外）是分子晶体。依据晶体的熔点判断依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点离子晶体的熔点较较高，常在几百至一千多度。原子晶体的高，常在几百至一千多度。原子晶体的熔点高，常在一千至几千度。分子晶体熔点低，常在几百熔点高，常在一千至几千度。分子晶体熔点低，常在几百度以下至很低温度。金属晶体的熔点差度以下至很低温度。金属晶体的熔点差别别很大。很大。2.3.考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练依据导电性判断依据导电性判断离子晶体水溶液或

14、熔融态能导电。原子晶体一般为非导体。离子晶体水溶液或熔融态能导电。原子晶体一般为非导体。分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质溶于水，使分子分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子，也能导电。金属晶体是电的内的化学键断裂形成自由离子，也能导电。金属晶体是电的良导体。良导体。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离子晶体硬度较较大或略硬而脆；原子晶体硬度大；分子晶体大或略硬而脆；原子晶体硬度大；分子晶体硬度小且硬度小且较较脆；金属晶体多数硬度差脆；金属晶体多数硬度差别别大，且具有延展性。大，且具有延展性。4.5.考基导学考基导学考点导析考点

15、导析活页限时训练活页限时训练 (2010日照调研日照调研)下面有关晶体的叙述中，下面有关晶体的叙述中，错误错误的是的是 ()。A.金金刚刚石的网状石的网状结结构中，由共价构中，由共价键键形成的最小碳形成的最小碳环环上有上有6 个碳原子个碳原子B.在在NaCl晶体中每个晶体中每个Na(或或Cl)周周围围都都紧邻紧邻6个个Cl(或或6 个个Na)C.白磷晶体中，粒子之白磷晶体中，粒子之间间通通过过共价共价键结键结合，合，键键角角为为60D.离子晶体在熔化离子晶体在熔化时时，离子，离子键键被破坏；而分子晶体熔化被破坏；而分子晶体熔化 时时，化学，化学键键不被破坏不被破坏【典典例例1】考基导学考基导学

16、考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练解析解析金刚石的网状结构中，每个最小的碳环上有金刚石的网状结构中，每个最小的碳环上有6个原个原子，以共价键结合；子，以共价键结合；NaCl晶体的配位数为晶体的配位数为6，即每个晶胞，即每个晶胞中有中有6个个Na、6个个Cl；白磷的化学式为；白磷的化学式为P4，结构为正四，结构为正四面体形，键角为面体形，键角为60，分子内以，分子内以PP共价键结合，而共价键结合，而P4分分子晶体以分子间力结合，而非共价键；离子晶体熔化时，子晶体以分子间力结合，而非共价键；离子晶体熔化时，离子键被断开，而分子晶体熔化时，分子并未发生改变。离子键被断开，而分子晶体熔化时，分子

17、并未发生改变。答案答案C考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练 有有A、B、C三种晶体，分三种晶体，分别别由由H、C、Na、Cl四种四种元素中的一种或几种元素中的一种或几种组组成，成，对这对这三种晶体三种晶体进进行行实验实验，结结果果如表：如表：【应用应用1】熔点熔点/硬度硬度 水溶性水溶性导电导电性性水溶液与水溶液与Ag反反应应A811较较大大易溶易溶水溶液或水溶液或熔融熔融导电导电白色沉淀白色沉淀B3 500很大很大不溶不溶不不导电导电不反不反应应C 114.2很小很小易溶易溶液液态态不不导电导电白色沉淀白色沉淀考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练（1

18、）晶体的化学式分）晶体的化学式分别为别为：A、B、C。（2）晶体的）晶体的类类型分型分别别是：是：A、B、C。（3）晶体中微粒）晶体中微粒间间作用力分作用力分别别是：是：A、B、C。解析解析A晶体的熔点较高，硬度较大，且熔融状态下能导晶体的熔点较高，硬度较大，且熔融状态下能导电，故电，故A应为离子晶体，又因为应为离子晶体，又因为A与与Ag反应可生成白色反应可生成白色沉淀，故沉淀，故A应为应为NaCl。晶体。晶体B熔点很高，硬度很大，应为熔点很高，硬度很大，应为原子晶体，故原子晶体，故B应为金刚石。晶体应为金刚石。晶体C的熔点很低，液态不的熔点很低，液态不导电，应为分子晶体，故导电，应为分子晶体

19、，故C为为HCl。答案答案（1）NaClCHCl（2）离子晶体原子晶体分子晶体）离子晶体原子晶体分子晶体（3）离子）离子键键共价共价键键分子分子间间作用力作用力考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练晶体微粒数计算和化学式的确定晶体微粒数计算和化学式的确定考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练 (2011苏北联考苏北联考)氯氯化化铯铯晶胞晶胞(晶体重复的晶体重复的结结构构单单位位)如下如下图图甲所示，甲所示，该该晶体中晶体中Cs与与Cl的个数比的个数比为为1 1，化学，化学式式为为CsCl。若某晶体晶胞。

20、若某晶体晶胞结结构如下构如下图图乙所示，其中含有乙所示，其中含有A、B、C三种元素的粒子，三种元素的粒子，则该则该晶体中的晶体中的A、B、C的粒子的粒子个数比个数比为为 ()。【典例典例2】A.8 6 1 B.4 3 1 C.1 6 1 D.1 3 1考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练答案答案D考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练1.在使用在使用“均摊法均摊法”计算晶胞中微粒个数时要注意晶胞的形计算晶胞中微粒个数时要注意晶胞的形状，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依状，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被次被6、3、4、2个晶

21、胞共用。个晶胞共用。2.非长方体（正方体）晶胞中粒子视具体情况而定，如石非长方体（正方体）晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点（墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点（1个碳原子）个碳原子）被三个六边形共有，每个六边形占被三个六边形共有，每个六边形占1/3。考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练 已知已知X、Y、Z三种元素三种元素组组成成的化合物是离子晶体，其晶胞如右的化合物是离子晶体，其晶胞如右图图所示，所示，则则下面表示下面表示该该化合物的化化合物的化学式正确的是学式正确的是 ()。A.ZXY3 B.ZX2Y6C.ZX4Y8 D.ZX8Y1

22、2【应用应用2】解析解析由晶胞的结构可知由晶胞的结构可知X是在正方体的是在正方体的8个顶点上，每一个顶点上，每一个晶胞只占有顶点的个晶胞只占有顶点的1/8，一个晶胞占有，一个晶胞占有X个数为个数为1/881，Y在正方体的在正方体的12个棱上，每一个晶胞只占有一个棱的个棱上，每一个晶胞只占有一个棱的1/4，一个晶胞占有，一个晶胞占有Y的个数为的个数为1/4123，Z在正方体的体心，在正方体的体心，一个晶胞完全占有一个一个晶胞完全占有一个Z。因此。因此X、Y、Z的原子个数比为的原子个数比为1 3 1，因此化学式为，因此化学式为ZXY3。答案答案A考基导学考基导学考点导析考点导析活页限时训练活页限时训练单击此处进入单击此处进入 活页限时训练活页限时训练