高中化学 第三章 晶体结构与性质本章整合课件 新人教版选修3-新人教版高二选修3化学课件

1、本章整合 专题1专题2专题3专题1晶体类型的判断 1.依据组成晶体的粒子和粒子间的相互作用判断组成离子晶体的粒子是阴、阳离子,粒子间的相互作用是离子键;组成原子晶体的粒子是原子,粒子间的相互作用是共价键;组成分子晶体的粒子是分子,粒子间的相互作用为分子间作用力;组成金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子,粒子间的相互作用是金属键。专题1专题2专题32.依据物质的分类判断金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类都是离子晶体;大多数非金属单质(金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼除外)、气态氢化物、非金属氧化物(SiO2除外)、酸、绝大多数有机物(有机盐除外)都是分

2、子晶体;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;金属单质与合金都是金属晶体。专题1专题2专题33.依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高,常在数百摄氏度至一千摄氏度之间;原子晶体的熔点更高,常在一千摄氏度至几千摄氏度之间;分子晶体的熔点低,常在数百摄氏度以下甚至很低温度;金属晶体多数的熔点高,但也有相当低的。4.依据导电性判断离子晶体水溶液及熔融时能导电;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(主要是酸和部分非金属氢化物)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;金属晶体是电的良导体。5.依据硬度和机械性能判断离

3、子晶体硬度较大或较硬、脆;原子晶体硬度大;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。专题1专题2专题3【例题1】 (1)分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型:A.碳化铝,黄色晶体,熔点2 200 ,熔融态不导电;B.溴化铝,无色晶体,熔点98 ,熔融态不导电;C.五氟化钒,无色晶体,熔点19.5 ,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中;D.溴化钾,无色晶体,熔融或溶于水中都能导电。 (2)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为。 专题1专题2专题3答案：(1)原子晶体分子晶体分子晶体离子晶体(2)2 1

4、解析：(1)将晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高,两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体熔融态不导电,离子晶体熔融态或水溶液中都能导电。原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融态都不能导电。另外,易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。专题1专题2专题3专题2晶体熔、沸点比较1.由晶体结构来确定首先,分析物质所属的晶体类型;其次,抓住决定同一类晶体熔、沸点高低的因素展开分析。(1)一般规律,熔、沸点:原子晶体离子晶体分子晶体。如熔点SiO2NaClCO2(干冰),但

5、也有特殊,如熔点MgOSiO2。(2)同属原子晶体,一般键长越短,键能越大,共价键越牢固,晶体的熔、沸点越高。如熔点:金刚石金刚砂晶体硅。原因:rC-CrC-SiNaCl。(4)分子晶体:分子间范德华力越强,熔、沸点越高。组成和结构相似的分子晶体,一般相对分子质量越大,分子间作用力越强,晶体熔、沸点越高。如熔、沸点:F2Cl2Br2I2。专题1专题2专题3若相对分子质量相同,如互为同分异构体,一般是支链越多,熔、沸点越低;特殊情况下分子越对称,则熔点越高。如:因而应注意,并非外界条件对物质熔、沸点的影响总是一致的。熔点常与晶体中粒子排布对称性有关。专题1专题2专题3若分子间有氢键,则分子间作用

6、力比结构相似的同类晶体大,故熔、沸点较高。氢键的生成对化合物性质有显著影响,一般分子间形成氢键时,可使化合物的熔、沸点显著升高。在极性溶剂中,若溶质分子和溶剂分子间形成氢键,则可使溶解度增大。如NH3极易溶于水就与此有关。在小分子醇和羧酸、无机酸、结晶水合物、氨合物等中也均有氢键。(5)金属晶体:金属原子的价电子数越多,原子半径越小,金属键越强,熔、沸点越高。如熔点:NaMg液气。如果常温下为气态或液态的物质,其晶体应属分子晶体(Hg除外)。如稀有气体,虽然构成物质的粒子为原子,但应看作单原子分子。因为相互间的作用力是范德华力,而非共价键,故其晶体为分子晶体。专题1专题2专题3【例题2】 下列

7、各物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是()A.CH4SiH4GeH4SnH4B.KClNaClMgCl2MgOC.RbKNaLiD.石墨金刚石SiO2答案：D专题1专题2专题3解析：晶体熔点的高低取决于该晶体的结构和粒子间作用力的大小。A项物质均为结构相似的分子晶体,其熔点高低取决于分子间作用力的大小,一般来说,结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,故A项各物质熔点逐渐升高;B项物质均为离子晶体,离子晶体熔点高低取决于晶格能的大小,一般来说,离子的半径越小,电荷数越多,晶格能就越大,熔点越高,故B项各物质熔点也逐渐升高;C项物质均为同主族的金属晶体,其熔点高低取

8、决于金属键的强弱,而金属键的强弱与金属原子半径成反比,与价电子数成正比,碱金属原子半径依LiRb的顺序增大,价电子数相同,故熔点应是Li最高,Rb最低;D项,石墨是混合晶体,金刚石和SiO2均为原子晶体,原子晶体的熔点取决于共价键的键能,而共价键的键能与键长成反比,石墨中CC键键长比金刚石中CC键的键长更短些,所以石墨熔点比金刚石略高,金刚石熔点又比SiO2高。专题1专题2专题3专题3晶胞的相关计算(1)晶胞密度的计算。面心立方最密堆积,金属原子的直径为面对角线的一半。专题1专题2专题3专题1专题2专题3专题1专题2专题3(2)计算晶胞空间利用率。计算每个晶胞含有几个原子。找出原子半径r与晶胞边长a的关系。专题1专题2专题3专题1专题2专题3(2)(2016全国丙,节选)GaAs的熔点为1 238 ,密度为 gcm-3,其晶胞结构如图所示