2020年高考化学一轮复习 第三章 晶体结构与性质学案课件 新人教版选修3

第三章晶体结构与性质一、晶体常识和常见四种晶体性质1.晶体(1)晶体与非晶体内容晶体非晶体结构特征结构微粒___________排列结构微粒_____排列周期性有序无序内容晶体非晶体性质特征自范性______熔点____________异同表现__________________有无固定不固定各向异性各向同性内容晶体非晶体二者区别方法间接方法测定其是否有固定的_____科学方法对固体进行___________实验熔点X-射线衍射(2)获得晶体的途径①熔融态物质凝固。②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。③溶质从_____中析出。溶液(3)晶胞①概念:描述晶体结构的_________。②晶体中晶胞的排列——无隙并置。a.无隙:相邻晶胞之间没有_________。b.并置:所有晶胞_____排列、_____相同。基本单元任何间隙平行取向2.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法(1)原则:晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是。1n(2)方法:①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。②非长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(1个碳原子)被三个六边形共有,如图:(3)图示:二、常见晶体模型与晶体性质1.典型晶体模型(1)原子晶体(金刚石和二氧化硅)①金刚石晶体中,每个C与另外__个C形成共价键,C—C键之间的夹角是109°28′,最小的环是___元环。含有1molC的金刚石中,形成的共价键有__mol。②SiO2晶体中,每个硅原子与__个O成键,每个氧原子与__个硅原子成键,最小的环是_____元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是___原子,1molSiO2中含有__molSi—O键。六242十二硅44(2)分子晶体①干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有___个。12②冰的结构模型中,每个水分子与相邻的__个水分子以氢键相连接,含1molH2O的冰中,最多可形成__mol氢键。42(3)离子晶体①NaCl型:在晶体中,每个Na+同时吸引__个Cl-,每个Cl-同时吸引__个Na+,配位数为__。每个晶胞含__个Na+和__个Cl-。②CsCl型:在晶体中,每个Cl-吸引__个Cs+,每个Cs+吸引__个Cl-,配位数为__。66644888(4)石墨晶体石墨层状晶体中,层与层之间的作用是_____________,平均每个正六边形拥有的碳原子个数是__,碳原子采取的杂化方式是____。分子间作用力2sp2(5)常见金属晶体的原子堆积模型堆积模型采纳这种堆积的典型代表配位数和空间利用率晶胞简单立方堆积Po配位数为__,空间利用率52%6堆积模型采纳这种堆积的典型代表配位数和空间利用率晶胞面心立方最密堆积Cu、Ag、Au配位数为12,空间利用率74%堆积模型采纳这种堆积的典型代表配位数和空间利用率晶胞体心立方堆积Na、K、Fe配位数为__,空间利用率68%8堆积模型采纳这种堆积的典型代表配位数和空间利用率晶胞六方最密堆积Mg、Zn、Ti配位数为___,空间利用率74%122.四种晶体类型的比较类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子__________金属阳离子、自由电子___________分子原子阴、阳离子类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体粒子间的相互作用力__________(某些含氢键)_____________________范德华力共价键金属键离子键类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体硬度__________有的_____,有的__________熔、沸点__________有的_____,有的__________较小很大很大很小较大较低很高很高很低较高类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性一般不导电,溶于水后有的导电一般不具有导电性,个别为半导体电和热的良导体晶体不导电,水溶液或熔融态的导电【微点拨】原子晶体中一定含有共价键,而分子晶体中不一定有共价键,如稀有气体的晶体。3.晶体熔、沸点的比较(1)不同晶体类型熔、沸点的比较①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律:____________________________。②金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。原子晶体离子晶体分子晶体(2)同种晶体类型熔、沸点的比较①原子晶体如熔点:金刚石__碳化硅__硅。②离子晶体a.一般地说,阴、阳离子的电荷数越___,离子半径越___,则离子间的作用力就越强,其离子晶体的熔、沸点就越___,如熔点:MgO__MgCl2__NaCl__CsCl。b.衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越___,形成的离子晶体越_____,熔点越___,硬度越___。多小高大稳定高大③分子晶体a.分子间作用力越___,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常___。如H2O__H2Te__H2Se__H2S。b.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越___,熔、沸点越___,如SnH4__GeH4__SiH4__CH4。大高大高c.组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如CON2,CH3OHCH3CH3。d.同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3。④金属晶体金属离子半径越小,离子电荷数越多,金属阳离子与自由电子静电作用越强,其金属键越强,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点:NaMgAl。4.晶格能①定义:气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量,通常取正值,单位:_________。②影响因素a.离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越___。b.离子的半径:离子的半径越___,晶格能越大。kJ·mol-1大小③与离子晶体性质的关系晶格能越大,形成的离子晶体越_____,且熔点越___,硬度越___。稳定高大