高三化学晶体的结构和性质

1、晶晶 体体 结结 构构高高 中中 化化 学学 多多 媒媒 体体 课课 件件晶体的概念晶体的概念 什么叫晶体什么叫晶体? 决定晶体物理性质的因素是什么决定晶体物理性质的因素是什么? 通过结晶过程形成的具有规则几何外形通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体叫晶体。的固体叫晶体。 晶体中的微粒按一定的规则排列。晶体中的微粒按一定的规则排列。 构成晶体微粒之间的结合力。构成晶体微粒之间的结合力。 结合力越强，晶体的熔沸点越高，晶体结合力越强，晶体的熔沸点越高，晶体的硬度越大。的硬度越大。晶晶 体体 结结 构构离离 子子 晶晶 体体分分 子子 晶晶 体体原原 子子 晶晶 体体知知 识识 归归 纳纳课课

2、 堂堂 练练 习习结束离 子 晶 体 离子晶体的概念离子晶体的概念 离子晶体的特点离子晶体的特点 哪些物质属于离子晶体哪些物质属于离子晶体?离子间通过离子键结合而成的晶体。离子间通过离子键结合而成的晶体。晶体中无单个分子存在；晶体中无单个分子存在；NaCl和和CsCl是化学式不是分子式，阴阳离子个数比是化学式不是分子式，阴阳离子个数比1 1。强碱、部分金属氧化物、部分盐类。强碱、部分金属氧化物、部分盐类。形成动画结构分子晶体 原子晶体熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。水溶液或者熔融状态下均导电。水溶液或者熔融状态下均导电。主目录知识归纳 结束分 子 晶 体

3、 分子晶体的概念分子晶体的概念 分子晶体的特点分子晶体的特点 哪些物质属于分子晶体哪些物质属于分子晶体?分子间通过分子间通过分子间作用力分子间作用力结合成的晶体。结合成的晶体。有单个分子存在；化学式就是分子式。有单个分子存在；化学式就是分子式。熔沸点较低，硬度较小，易升华。熔沸点较低，硬度较小，易升华。干冰一干冰一离子晶体 原子晶体卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物等。气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物等。主目录干冰干冰二二知识归纳 结束分子间作用力 分子间作用力的概念分子间作用力的概念 分子间作用力的特点分子间作

4、用力的特点 一般规律一般规律把分子聚集在一起的作用力。又称范德华力。把分子聚集在一起的作用力。又称范德华力。比化学键弱得多，它对物质的熔沸点、溶解度等有比化学键弱得多，它对物质的熔沸点、溶解度等有影响。影响。对于组成与结构相似的物质，相对分子质量越大，分对于组成与结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，其熔沸点也越高。子间作用力越大，其熔沸点也越高。主目录 分子晶体 结束原 子 晶 体 原子晶体的概念原子晶体的概念 原子晶体的特点原子晶体的特点 哪些物质属于原子晶体？哪些物质属于原子晶体？相邻原子间通过共价键结合而成的具有空间网状结构相邻原子间通过共价键结合而成的具有空间网状结构的

5、晶体。的晶体。晶体中无单个分子存在；晶体中无单个分子存在；SiO2是化学式不是分子式，是化学式不是分子式，Si和和O原子个数比原子个数比1 2。熔沸点很高，硬度很大，难溶于一般溶剂。不导电。熔沸点很高，硬度很大，难溶于一般溶剂。不导电。金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。 金刚石金刚石动画动画离子晶体 分子晶体 知识归纳主目录结束二氧化硅二氧化硅石墨 石墨为什么很软？石墨为什么很软？ 石墨的熔沸点为什么很高？石墨的熔沸点为什么很高？石墨为层状结构，各层之间是以分子间作用力相结合，石墨为层状结构，各层之间是以分子间作用力相结合，容易滑动，所以硬度很小。容易滑动

6、，所以硬度很小。石墨各层均为平面网状结构，同层碳原子之间以较强石墨各层均为平面网状结构，同层碳原子之间以较强的共价键结合，所以熔沸点很高。的共价键结合，所以熔沸点很高。石墨石墨过渡型或混合型过渡型或混合型晶体晶体结束离子晶体 分子晶体知识归纳主目录原子晶体晶体类型 构成微粒 微粒间作用熔沸点实例硬度离子晶体分子晶体离子离子分子分子原子原子离子键离子键分子间作用力分子间作用力共价键共价键较高较高很低很低很高很高硬且脆硬且脆很小很小很大很大NaClCsCl干冰干冰金刚石金刚石知知 识识 归归 纳纳原子晶体课堂练习 结束主目录课 堂 练 习 题 下列不存在化学键的下列不存在化学键的晶体晶体是：是：(

7、 )A.硝酸钾硝酸钾 B.干冰干冰 C.石墨石墨 D.固体氩固体氩 常温常压下的分子晶体是：常温常压下的分子晶体是： ( )A.碘碘 B.水水 C. 硫酸铵硫酸铵 D.干冰干冰 下列每组物质发生变化所克服的粒子间下列每组物质发生变化所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是：相互作用属于同种类型的是： ( )A.食盐和蔗糖熔化食盐和蔗糖熔化 B.钠和硫熔化钠和硫熔化 C.碘和干冰升华碘和干冰升华 D.二氧化硅和氧化钠熔化二氧化硅和氧化钠熔化DAC结束离子晶体 分子晶体知识归纳主目录原子晶体aabb=2a 在氯化钠晶体中，若钠离子与周围最近的氯离子距离为在氯化钠晶体中，若钠离子与周围最近的氯离子距离

8、为a，那么每个钠离子周围最近且等距离的钠离子有，那么每个钠离子周围最近且等距离的钠离子有 个，其距离为个，其距离为 。2a课 堂 练 习 题结束离子晶体 分子晶体知识归纳主目录原子晶体12课 堂 练 习 题 在氯化钠晶体中，若钠离子与周围最近的氯离子距离为在氯化钠晶体中，若钠离子与周围最近的氯离子距离为a，那么每个钠离子周围最近且等距离的钠离子有，那么每个钠离子周围最近且等距离的钠离子有 个，个，其距离为其距离为 。 2a结束离子晶体 分子晶体知识归纳主目录原子晶体课 堂 练 习 题金刚石晶体的网状结构中，碳原子通过金刚石晶体的网状结构中，碳原子通过 键形成许键形成许多碳原子环，其中，最小的碳

9、原子环含有多碳原子环，其中，最小的碳原子环含有 碳原子。碳原子。 共价共价6 6结束离子晶体 分子晶体知识归纳主目录原子晶体 (1997全国高考全国高考)1996年诺贝化学奖授予对年诺贝化学奖授予对发现发现C60有重大贡献的三位科学家有重大贡献的三位科学家.C60分子分子是形如球状的多面体是形如球状的多面体(如图如图),该结构的建立该结构的建立基于以下考虑基于以下考虑: C60分子中每个碳原子只跟相邻的分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳个碳原子形成化学键原子形成化学键; C60分子只含有五边形分子只含有五边形和六边形和六边形; 多面体的顶点数、面数和棱多面体的顶点数、面数和棱边数的关系边数的关系

10、,遵循欧拉定理遵循欧拉定理: 顶点数面数顶点数面数棱边数棱边数2 据上所述据上所述,可推知可推知C60分子有分子有12个五边形和个五边形和20个六边形个六边形,C60分子所含的双分子所含的双键数为键数为30. 请回答下列问题请回答下列问题: (1) 固体固体C60与金刚石相比较与金刚石相比较,熔点较高者应熔点较高者应是是_,理由是理由是:_. (2)试估计试估计C60跟跟F2在一定条件下在一定条件下,能否发生能否发生反应生成反应生成C60F60(填填“可能可能”或或“不可不可能能”)_,并简述其理由：并简述其理由：_. (3)通过计算通过计算,确定确定C60分子所含单键数分子所含单键数.C60

11、分分子所含单键数为子所含单键数为_. (4)C70分子也已制得分子也已制得,它的分子结构模型可它的分子结构模型可以与以与C60同样考虑而推知同样考虑而推知.通过计算确定通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目分子中五边形和六边形的数目. C70分子中分子中所含五边形数为所含五边形数为_,六边形数为六边形数为_. (1998全国全国)BGO是我国研制的一种闪烁晶是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称。若知：著名实验，它是锗酸铋的简称。若知：在在GBO中，锗处于其最高价态中，锗处于其最高价态 在在GBO中，铋的价

12、态与铋跟氯形成某种共价氯化中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层有最外层8电子稳定结构电子稳定结构 GBO可看作是可看作是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在氧化物，且在GBO晶体的化学式中，这两晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空：种氧化物所含氧的总质量相同。请填空： (1) 锗和铋的元素符号分别是锗和铋的元素符号分别是_和和_。 (2)GBO晶体的化学式是晶体的化学式是_。 (3)GBO晶体中所含铋氧化物的化学式晶体中所含铋氧化物的化学式_。 (1

13、999全国全国)(1)中学教材上图示了中学教材上图示了NaCl晶体晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。 NiO（氧化镍晶体的结构与（氧化镍晶体的结构与NaCl相同，相同，Ni2+与最邻近与最邻近O2-的核间距离为的核间距离为a10-8cm，计算计算NiO晶体的密度（已知晶体的密度（已知NiO的摩尔质量的摩尔质量为为74.7gmol-1). (2)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在晶体中就存在如下图所示如下图所示的缺陷：一个的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两空缺，

14、另有两个个Ni2+被两个被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中电中性，但化合物中Ni和和O的比值却发生了的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为变化。某氧化镍样品组成为Nio.97O,试计算试计算该晶体中该晶体中Ni3+与与Ni2+的离子数之比。的离子数之比。 中学教材上图示的中学教材上图示的NaClNaCl晶体结构，它向三维空间沿伸得晶体结构，它向三维空间沿伸得到完美晶体。到完美晶体。NiONiO晶体结构与晶体结构与NaClNaCl相同，相同，NiNi2 2与邻近的与邻近的O O2-2-核间距为核间距为a a1010-8 -8 ，计算，计算NiONiO晶体

15、密度（已知晶体密度（已知NiONiO摩尔质摩尔质量为量为74.7g.mol74.7g.mol-1-1) )课 堂 练 习 题结束离子晶体 分子晶体知识归纳主目录原子晶体1 23 45 68 78 中学教材上图示的中学教材上图示的NaClNaCl晶体结构，它向三维空间沿伸得晶体结构，它向三维空间沿伸得到完美晶体。到完美晶体。NiONiO晶体结构与晶体结构与NaClNaCl相同，相同，NiNi2 2与邻近的与邻近的O O2-2-核间距为核间距为a a1010-8 -8 ，计算，计算NiONiO晶体密度（已知晶体密度（已知NiONiO摩尔质摩尔质量为量为74.7g74.7gmolmol-1-1) )

16、课 堂 练 习 题解：解：在该晶体中最小正方体中所含的在该晶体中最小正方体中所含的Ni2+、O2个数均为个数均为: :18214 4= =（个）（个）2174.7g6.021023即晶体中每个小正方体中平均含有即晶体中每个小正方体中平均含有 个个NiONiO. .其质量为其质量为: :21而此小正方体体积为而此小正方体体积为(a(a1010-8-8) )3 3，故，故NiONiO晶体密度为：晶体密度为：2174.7g6.021023(a(a1010-8-8) )3 362. 0a3g. -3=结束离子晶体 分子晶体知识归纳主目录原子晶体(2000全国全国)某期刊封面上有如下一个某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图分子的球棍模型图 图中图中“棍棍”代表代表单键或双键或三键。不同颜色的球代单键或双键或三键。不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表表不同元素的原子，该模型图可代表一种一种 A卤代羧酸卤代羧酸 B.酯酯 C.氨基酸氨基酸 D.醇钠醇钠 Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+食盐（晶体）的形成食盐（晶体）的形成以以离子键离子键结合结合返回Na+食盐的晶体结构图Cl-继续Na+Cl-123546可见