专题二晶体结构与性质(第一轮复习)

1、晶格能（符号为晶格能（符号为U） 1 1、定义：拆开、定义：拆开1 1摩尔离子晶体使之形成气态摩尔离子晶体使之形成气态离子时所吸收的能量。离子时所吸收的能量。 2 2、影响晶格能的大小的因素、影响晶格能的大小的因素 ：（1 1）阴、阳离子所带电荷的越多晶格能越大。）阴、阳离子所带电荷的越多晶格能越大。（2 2）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。rqq21晶格能（3）晶格能的作用）晶格能的作用 晶格能越大晶格能越大：形成的离子晶体越稳定；（离子键越形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）强）熔点越高；熔点越高；硬度越大。硬度越大。NaCl晶体晶体每个每个NaNa+

2、 +同时同时吸引几个吸引几个Cl- ?每个每个Cl-同时同时吸引几个吸引几个Na+?每个每个Na+同时吸引同时吸引6个个Cl-每个每个Cl-同时吸引同时吸引6个个Na+Cl-Na+思考思考: :1 1、每个、每个NaNa+ +同时吸引同时吸引 个个 ClCl- -，每个，每个ClCl- -同时吸引同时吸引 个个NaNa+ +，而，而Na+Na+数目与数目与ClCl- -数目之为数目之为 化学式为化学式为 2 2、根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分、根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有析其构成。每个晶胞中有 Na+Na+，有有 个个ClCl- -3 3、在每个、在每个NaNa

3、+ +周围与它最近的且距离相等周围与它最近的且距离相等的的NaNa+ +有有 个个6 661 1：1 1NaCl44 412124、在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Cl-所围成的空间结构为 体5、已知氯化钠的摩尔质量为58.5g.mol-1,阿伏加德罗常数取6.021023mol-1,则食盐晶体中两个距离最近的Na+的核间距离最接近下面四个数据中的哪一个.( ) A、3.010-8cm B、3.510-8cmC、4.010-8cm D、5.010-8cmC正八面正八面思考思考1 1、每个、每个CsCs+ +同时吸引同时吸引 个个 ClCl- -，每个，每个ClCl- -同时吸引同时吸引

4、个个CsCs+ +，而，而CsCs+ +数目与数目与ClCl- -数目之数目之为为 化学式为化学式为 2 2、根据氯化铯的结构模型确定晶胞，并、根据氯化铯的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有分析其构成。每个晶胞中有 CsCs+ +，有有 个个ClCl- -3 3、在每个、在每个CsCs+ +周围与它最近的且距离相等的周围与它最近的且距离相等的CsCs+ +有有 个个8 88 81 1：1 1CsClCsCl11 16练习练习 1 1 某离子晶体的结构（局部如图），某离子晶体的结构（局部如图），X X位位于立方体的顶点，于立方体的顶点，Y Y位于立方体的中心，则该晶位于立方体的中心，则

5、该晶体的化学式是体的化学式是X X : : Y Y = = 1/81/84 4 : : 1 1= = 1 1 : :2 2X XY Y(X(XY Y2 2或或Y Y2 2X)X)干冰晶体结构示意图一、分子间作用力一、分子间作用力 . .概念：概念： 分子间存在着将分子聚集在一起的作用分子间存在着将分子聚集在一起的作用力，这种作用力称为分子间作用力力，这种作用力称为分子间作用力。 3.3.类型：类型： 常见的分子间作用力常见的分子间作用力: :范德华力和氢键范德华力和氢键 2.2.实质：实质： 分子间作用力是一种静电作用，但分子间作用力是一种静电作用，但 比化学键弱得多比化学键弱得多化学键化学键

6、分子间作用力分子间作用力概念概念作用范围作用范围作用力强作用力强弱弱 影响的性影响的性质质相邻的原子间强相邻的原子间强烈的相互作用烈的相互作用把分子聚集在一把分子聚集在一起的作用力起的作用力分子内原子间分子内原子间分子之间分子之间主要影响主要影响化学性质化学性质主要影响物理性质主要影响物理性质（如熔沸点）（如熔沸点）化学键与分子间作用力的比较化学键与分子间作用力的比较弱（几到几十弱（几到几十kJ/mol)强（强（ 120800kJ/mol)HClHCl分子中分子中， H HClCl 键能为键能为 431kJ/mol431kJ/mol , HClHCl分子间，分子间， 分子间的作用力为分子间的作

7、用力为 21kJ/mol 21kJ/mol 。二、范德华力二、范德华力1.1.存在：存在：范德华力普遍存在范德华力普遍存在固体、固体、液体、和气体分子间液体、和气体分子间2.2.方向性与饱和性：方向性与饱和性：范德华力一般没有方向性和饱和范德华力一般没有方向性和饱和性，只要分子周围空间准许，当性，只要分子周围空间准许，当气体分子凝聚时，它总是尽可能气体分子凝聚时，它总是尽可能吸引更多的其它分子吸引更多的其它分子3.3.影响范德华力的因素影响范德华力的因素 影响范德华力的因素很多：分子的影响范德华力的因素很多：分子的大小、分子的空间构型、分子中的大小、分子的空间构型、分子中的电荷分布情况电荷分布

8、情况 4.4.范德华力与物质性质的关系范德华力与物质性质的关系 对于分子构成的物质，范德华力影响对于分子构成的物质，范德华力影响物质的熔、沸点、溶解度物质的熔、沸点、溶解度( (相似相溶原理）相似相溶原理）例：氧气在水中的溶解度比氮气大，原例：氧气在水中的溶解度比氮气大，原因是氧分子与水分子之间的范德华力大因是氧分子与水分子之间的范德华力大分子间作用力对物质的熔点、沸点的影响分子间作用力对物质的熔点、沸点的影响 组成和结构组成和结构相似的物质，相似的物质，相对分子相对分子质量质量越大，分子间作用力越大，克服分越大，分子间作用力越大，克服分子间作用力使物质熔化和气化就需要更子间作用力使物质熔化和

9、气化就需要更多的能量，熔、沸点越高。多的能量，熔、沸点越高。三、氢键三、氢键1.1.氢键的形成过程氢键的形成过程在水分子中的在水分子中的O OH H中，共用电子对强中，共用电子对强烈的偏向氧原子，使得氢原子几乎成烈的偏向氧原子，使得氢原子几乎成为为 “ “裸露裸露”的质子，其显正电性，的质子，其显正电性，它能与另一个水分子中氧原子的孤电它能与另一个水分子中氧原子的孤电子对产生静电作用，从而形成氢键。子对产生静电作用，从而形成氢键。水分子间形成的氢键水分子间形成的氢键2.2.氢键的形成条件：氢键的形成条件：氢原子与电负性大而原子半径小的非氢原子与电负性大而原子半径小的非金属元素原子，如氟、氧、氮

10、原子金属元素原子，如氟、氧、氮原子3.3.氢键的表示方法：氢键的表示方法：X X H H Y Y化学键化学键氢氢键键强烈、距离近强烈、距离近微弱、距离远微弱、距离远、两原、两原子可以相同子可以相同. .氢键的类型：氢键的类型：(1).(1).分子间氢键分子间氢键 (2).(2).分子内氢键分子内氢键F F H H F F H H O OO OH HC CO OH H4.4.氢键的方向性与饱和性：氢键的方向性与饱和性：氢键具有方向性与饱和性氢键具有方向性与饱和性. .氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响 (1).(1).氢键对物质溶、沸点的影响氢键对物质溶、沸点的影响 分子间氢键增大了分子间

11、的作用分子间氢键增大了分子间的作用力使物质的溶、沸点升高。所以力使物质的溶、沸点升高。所以对羟基苯甲酸高于邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸高于邻羟基苯甲酸(2).(2).氢键物质溶解性的影响氢键物质溶解性的影响 分子间存在氢键使得溶质分子和溶分子间存在氢键使得溶质分子和溶剂分子间的作用力增大，溶质在溶剂分子间的作用力增大，溶质在溶剂中的溶解度增大剂中的溶解度增大 。例乙醇与水。例乙醇与水任意比互溶任意比互溶10928 返回共价键18010928Sio共价键石墨 1 1、石墨为什么很软？、石墨为什么很软？ 2 2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？3 3、石墨

12、属于哪类晶体？为什么？、石墨属于哪类晶体？为什么？石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。容易滑动，所以石墨很软。石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大存在很强的共价键（大键）键），故熔沸点，故熔沸点很高。很高。石墨为混合键型晶体石墨为混合键型晶体。石墨晶体属于过渡型(混合型）晶体，每一个C原子与三个C原子以共价键相连，但分子间又存在分子间作用力。4.共价键的成键特征共价键的成键特征只有成键原只有成键原子中自旋方子中自旋方向相反的未向相反的未成对电子才成对电子才能形成共用能形成

13、共用电子对。电子对。因为因为S S轨道是球形对称的，所以轨道是球形对称的，所以S S轨道轨道与与S S轨道形成的共价键没有方向性。轨道形成的共价键没有方向性。是不是所有的共价键都具有方向性？是不是所有的共价键都具有方向性？问题：问题：键键：“头碰头头碰头”XssXpxsXpxpx原子轨道沿核原子轨道沿核间连线重叠间连线重叠(即头碰头方即头碰头方式式)形成的共形成的共价键价键,叫叫 键键. 键键：“肩并肩肩并肩”XZZpZpZ原子轨道在核间连线两原子轨道在核间连线两侧进行重叠侧进行重叠(即采用肩并即采用肩并肩肩)方式形成的共价键方式形成的共价键,叫叫键键.键的类型键的类型键的类型键的类型有机物中

14、的共价键有机物中的共价键1、C H 是是键。键。2、CC 是是键。键。3、C=C 一个一个键，一个键，一个键。键。4、 C 一个一个键，两个键，两个键。键。有机物分子中碳原子之间形成的有机物分子中碳原子之间形成的 键比较稳定不容易断裂，键比较稳定不容易断裂， 键比较键比较容易断裂。容易断裂。二、非极性键和极性键二、非极性键和极性键非极性键极性键非极性键：非极性键：两个成键原子吸引电子的能力相同，两个成键原子吸引电子的能力相同，共用电子对不发生偏移，这样的共价键叫做非极共用电子对不发生偏移，这样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。性共价键，简称非极性键。极性键：极性键：两个成键原子吸引电子的

15、能力不同，两个成键原子吸引电子的能力不同，共用电子对发生偏移，这样的共价键叫做极性共共用电子对发生偏移，这样的共价键叫做极性共价键，简称极性键。价键，简称极性键。同种元素的原子之间形成的同种元素的原子之间形成的共价键一定是非极性键；共价键一定是非极性键；不同种元素的原子之间形成不同种元素的原子之间形成的共价键一定是极性键。的共价键一定是极性键。判断非极性键和极性键的依据：判断非极性键和极性键的依据： 金属单质中金属原子之间怎样结合的？金属单质中金属原子之间怎样结合的？ 二、金属的二、金属的结构结构 组成粒子：组成粒子：金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子金属原子脱落来的价金属原子脱落来的价

16、电子形成遍布整个晶体电子形成遍布整个晶体的的“自由流动的电子自由流动的电子”, ,被所有原子所共用，从被所有原子所共用，从而把所有的原子维系在而把所有的原子维系在一起。一起。2. 2.( (无方向性、无饱和性无方向性、无饱和性自由电子被许多金属离子所共有，即被整自由电子被许多金属离子所共有，即被整个金属所共有个金属所共有 ；无方向性、饱和性；无方向性、饱和性【讨论讨论1 1】 金属为什么易金属为什么易导电导电 ？ 在金属晶体中，存在着许多自由电在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下向的，但在外加电场的条件下自

17、由电子自由电子就会就会发生定向运动发生定向运动，因而形成电流，所，因而形成电流，所以金属容易导电。以金属容易导电。三、三、金属晶体的结构与金属性质的内在金属晶体的结构与金属性质的内在联系联系【讨论【讨论2 2】金属为什么易金属为什么易导热导热？ 金属容易导热，是由于金属容易导热，是由于自由电子自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分度高的部分传到温度低的部分，从，从而使整块金属达到相同的温度。而使整块金属达到相同的温度。 金属晶体中由于金属离子与自由金属晶体中由于金属离子与自由电子间的电子间的相互作用没有方向性相互作用没有方向性，各原子，各

18、原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。发生形变也不易断裂。【讨论【讨论3】金属为什么具有较好的金属为什么具有较好的延展性延展性？金属的延展性金属的延展性自由电子自由电子+金属离子金属离子金属原子金属原子位错位错+ + + + + + +由于自由电子可由于自由电子可吸收所有频率的光吸收所有频率的光，然后，然后很快释很快释放出各种频率的光放出各种频率的光，因此绝大多数，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金金属具有银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、铯、铅等）由于属（如铜、金、铯、铅等）由于较易吸收较易吸收某些频率的光而呈现较为特殊的颜色某些频率的光而呈现较为特殊的颜色。当金属成粉末状时，金属晶体的当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向晶面取向杂乱、晶格排列不规则杂乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐，吸收可见光后辐射不出去，所以