202X版高考化学总复习第五章第5讲晶体结构与性质课件新人教版

1、第第5讲晶体结构与性质讲晶体结构与性质2017级教学指导意见级教学指导意见核心素养核心素养1.了解晶体与非晶体的区别，了解晶格了解晶体与非晶体的区别，了解晶格能及晶格能对离子晶体性质的影响。能及晶格能对离子晶体性质的影响。2了解晶体类型，了解不同类型晶体了解晶体类型，了解不同类型晶体中微粒结构、微粒间作用力的区别，中微粒结构、微粒间作用力的区别，能结合晶体结构能结合晶体结构(实例实例)描述分子晶体、描述分子晶体、离子晶体、金属晶体、原子晶体的性离子晶体、金属晶体、原子晶体的性质。质。3了解晶胞的概念，能根据晶胞确定了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体组成并进行相关计算。晶体组成并进行相关计算。4

2、了解过渡晶体、混合型晶体的存在了解过渡晶体、混合型晶体的存在现象。现象。1.宏观辨识与微观探析：认识晶胞及晶体的宏观辨识与微观探析：认识晶胞及晶体的类型，能从不同角度分析晶体的组成微粒、类型，能从不同角度分析晶体的组成微粒、结构特点，能从宏观和微观相结合的视角结构特点，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。分析与解决实际问题。2证据推理与模型认知：能运用典型晶体证据推理与模型认知：能运用典型晶体模型判断晶体的结构特点及组成并进行相模型判断晶体的结构特点及组成并进行相关计算。关计算。3变化观念与平衡思想：认识不同晶体类变化观念与平衡思想：认识不同晶体类型的特点，能从多角度、动态的分析不同

3、型的特点，能从多角度、动态的分析不同晶体的组成及相应物质的性质。晶体的组成及相应物质的性质。考点一晶体常识和常见四种晶体性质考点一晶体常识和常见四种晶体性质学在课内学在课内1.晶体晶体（1）晶体与非晶体）晶体与非晶体周期性有序周期性有序晶体晶体非晶体非晶体结构特征结构特征结构微粒结构微粒排列排列结构微粒结构微粒排列排列无序无序性质特征性质特征自范性自范性熔点熔点异同表现异同表现二者区二者区别方法别方法间接方法间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固体进行对固体进行实验实验有有无无固定固定不固定不固定各向异性各向异性各向同性各向同性熔点熔点X-射线衍射射线衍射（2）得到晶体的途径

4、）得到晶体的途径物质凝固。物质凝固。物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。溶质从溶液中溶质从溶液中。（3）晶胞）晶胞概念：描述晶体结构的概念：描述晶体结构的。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：相邻晶胞之间没有无隙：相邻晶胞之间没有。b.并置：所有晶胞并置：所有晶胞排列、排列、相同。相同。熔融态熔融态气态气态析出析出基本单元基本单元任何间隙任何间隙平行平行取向取向（4）晶格能）晶格能定义：气态离子形成定义：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：摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：。影响因素影响因素a.离子所带电荷数：离

5、子所带电荷数越多，晶格能越离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越。b.离子的半径：离子的半径越离子的半径：离子的半径越，晶格能越大。，晶格能越大。与离子晶体性质的关系与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越晶格能越大，形成的离子晶体越，且熔点越，且熔点越，硬度越，硬度越。kJmol1大大小小稳定稳定高高大大名师点拨名师点拨（1）具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。）具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。（2）晶胞是从晶体中）晶胞是从晶体中“截取截取”出来具有代表性的出来具有代表性的“平行六面体平行六面体”，但不一定是最，但不一定是最小的小的“平行六面体平行六面体”。

6、2.四种晶体类型的比较四种晶体类型的比较比较比较类型类型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金属阳离子、金属阳离子、自由电子自由电子粒子间的相粒子间的相互作用力互作用力（某些含氢键）（某些含氢键）硬度硬度有的有的，有的，有的熔、沸点熔、沸点有的有的，有的，有的分子分子原子原子阴、阳离子阴、阳离子范德华力范德华力共价键共价键金属键金属键离子键离子键较小较小很大很大很大很大很小很小较大较大较低较低很高很高很高很高很低很低较高较高溶解性溶解性相似相溶相似相溶难溶于任何溶剂难溶于任何溶剂常见溶常见溶剂难溶剂难溶大多易溶于水大多易溶于水等极性溶剂等极性溶剂导电

7、、导电、传热性传热性一般不导电，溶一般不导电，溶于水后有的导电于水后有的导电一般不具有导电性，一般不具有导电性，个别为半导体个别为半导体电和热的良电和热的良导体导体晶体不导电，水溶液晶体不导电，水溶液或熔融态导电或熔融态导电物质类物质类别及举别及举例例大多数非金属单大多数非金属单质、气态氢化物、质、气态氢化物、酸、非金属氧化酸、非金属氧化物（物（SiO2除外）、除外）、绝大多数有机物绝大多数有机物（有机盐除外）（有机盐除外）部分非金属单质部分非金属单质（如金刚石、硅、（如金刚石、硅、晶体硼），部分非晶体硼），部分非金属化合物（如金属化合物（如SiC、SiO2）金属单质与金属单质与合金（如合金（

8、如Na、Al、Fe、青、青铜）铜）金属氧化物（如金属氧化物（如K2O、Na2O）、强碱（如）、强碱（如KOH、NaOH）、绝）、绝大多数盐（如大多数盐（如NaCl）考在课外考在课外教材延伸教材延伸判断正误判断正误（1）晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈周期性的有序排列。）晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈周期性的有序排列。（）（）（2）通过）通过X-射线衍射实验的方法不能区分晶体和非晶体。（）射线衍射实验的方法不能区分晶体和非晶体。（）（3）凡有规则外形的固体一定是晶体。（）凡有规则外形的固体一定是晶体。（）（4）晶体的熔点一定比非晶体的熔点高。（）晶体的熔点一定比

9、非晶体的熔点高。（）（5）缺角的）缺角的NaCl晶体在饱和晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。（）溶液中会慢慢变为完美的立方体块。（）（6）晶胞是晶体中的最小的）晶胞是晶体中的最小的“平行六面体平行六面体”。（）。（）（7）在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。（）在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。（）（8）在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。（）在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。（）（9）由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。（）由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。（）（10）原子晶体一定含有非极性键。（）原子晶体一定含有非极性键。（）（11）固态）固态

10、CO2属于分子晶体。（）属于分子晶体。（）（12）冰和固体碘晶体中相互作用力相同。（）冰和固体碘晶体中相互作用力相同。（）（13）原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。（）原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。（）（14）分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。（）分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。（）（15）F的离子半径小于的离子半径小于Cl，则，则CaF2的熔点高于的熔点高于CaCl2。（）。（）拓展应用拓展应用在下列物质中：在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、（、（NH4）2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。、晶体硅、金刚石。（1）其中只含

11、有离子键的离子晶体是其中只含有离子键的离子晶体是；其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是；其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是；其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是；其中含有极性共价键的非极性分子是其中含有极性共价键的非极性分子是；其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是；其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是。其中含有极

12、性共价键的原子晶体是其中含有极性共价键的原子晶体是。答案答案NaCl、Na2SNaOH、(NH4)2S(NH4)2SNa2S2CO2、CCl4、C2H2C2H2H2O2SiO2、SiC（2）氧化镁的晶格能）氧化镁的晶格能氧化钙（填氧化钙（填“大于大于”或或“小于小于”），由岩浆结晶规），由岩浆结晶规则可推测则可推测先从岩浆中析出。先从岩浆中析出。（3）SiC晶体结构与晶体硅相似，则晶体结构与晶体硅相似，则SiC、SiO2、Si晶体熔沸点由高到低的顺序为晶体熔沸点由高到低的顺序为。答案答案大于氧化镁大于氧化镁答案答案SiO2SiCSi思维探究思维探究（1）继）继C60后，科学家又合成了后，科学家

13、又合成了Si60、N60。熔点。熔点Si60N60C60，为什么破坏分子所，为什么破坏分子所需要的能量需要的能量N60C60Si60。（2）原子晶体熔点一定比离子晶体高吗？）原子晶体熔点一定比离子晶体高吗？答案答案（1）结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力(或范德华力或范德华力)越强，熔化所需的能量越多，故熔点：越强，熔化所需的能量越多，故熔点：Si60N60C60；而破坏分子需断开化学键，；而破坏分子需断开化学键，元素电负性越强其形成的化学键越稳定，或成键原子半径越小，断键所需能量越多，元素电负性越强其形成的化学键越稳定，或成键

14、原子半径越小，断键所需能量越多，故破坏分子需要的能量大小顺序为故破坏分子需要的能量大小顺序为N60C60Si60（2）不一定，如石英熔点为不一定，如石英熔点为1710，氧化镁熔点为，氧化镁熔点为2852，氯化钠熔点为，氯化钠熔点为801。考点二常见的晶体模型与晶胞计算考点二常见的晶体模型与晶胞计算学在课内学在课内1.金属键、金属晶体金属键、金属晶体（1）金属键：金属阳离子与自由电子之间的作用。）金属键：金属阳离子与自由电子之间的作用。（2）本质）本质电子气理论电子气理论该理论认为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的该理论认为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气电子气”，被所

15、有，被所有原子共用，从而把所有的金属原子维系在一起。原子共用，从而把所有的金属原子维系在一起。（3）金属晶体的物理性质及解释）金属晶体的物理性质及解释2典型晶体模型典型晶体模型晶体晶体晶体结构晶体结构晶体详解晶体详解原子原子晶体晶体金刚石金刚石(1)每个碳与相邻每个碳与相邻个碳以共价键结合，个碳以共价键结合，形成正四面体结构形成正四面体结构(2)键角均为键角均为(3)最小碳环由最小碳环由个个C组成且六个原子不组成且六个原子不在同一个平面内在同一个平面内(4)每个每个C参与参与4条条CC键的形成，键的形成，C原子原子数与数与CC键数之比为键数之比为410928612原子原子晶体晶体SiO2(1)

16、每个每个Si与与个个O以共价键结合，形成以共价键结合，形成正四面体结构正四面体结构(2)每个正四面体占有每个正四面体占有1个个Si，4个个“O”，n(Si)n(O)(3)最小环上有最小环上有个原子，即个原子，即个个O，个个Si4121266分子分子晶体晶体干冰干冰(1)8个个CO2分子构成立方体且在分子构成立方体且在6个面心个面心又各占据又各占据1个个CO2分子分子(2)每个每个CO2分子周围等距紧邻的分子周围等距紧邻的CO2分分子有子有个个冰冰 每个水分子与相邻的每个水分子与相邻的个水分子，个水分子，以氢键相连接，含以氢键相连接，含1molH2O的冰中，的冰中，最多可形成最多可形成mol“氢

17、键氢键”。1242NaCl(型型)离子离子晶体晶体(1)每个每个Na(Cl)周围等距且紧邻的周围等距且紧邻的Cl(Na)有有个。每个个。每个Na周围等距且紧邻的周围等距且紧邻的Na有有个个(2)每个晶胞中含每个晶胞中含个个Na和和个个ClCsCl(型型)(1)每个每个Cs周围等距且紧邻的周围等距且紧邻的Cl有有个，每个个，每个Cs(Cl)周围等距且紧邻的周围等距且紧邻的Cs(Cl)有有个个(2)如图为如图为8个晶胞，每个晶胞中含个晶胞，每个晶胞中含1个个Cs、1个个Cl6124488金属金属晶体晶体简单六简单六方堆积方堆积典型代表典型代表Po，配位数为，配位数为，空间，空间利用率利用率52%面

18、心立方面心立方最密堆积最密堆积又称为又称为A1型或铜型，典型代表型或铜型，典型代表Cu、Ag、Au，配位数为，配位数为，空间利，空间利用率用率74%612金属金属晶体晶体体心立方体心立方堆积堆积又称为又称为A2型或钾型，典型代表型或钾型，典型代表Na、K、Fe，配位数为配位数为，空间利用率，空间利用率68%六方最密六方最密堆积堆积又称为又称为A3型或镁型，典型代表型或镁型，典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为，配位数为12，空间利用率，空间利用率74%8混合混合晶体晶体石墨石墨(1)石墨层状晶体中，层与层之间的作用是石墨层状晶体中，层与层之间的作用是(2)平均每个正六边形拥有的碳原子个数是平均每个正六边形拥有的碳原子个数是，C原子采取的杂化方式是原子采取的杂化方式是(3)每层中存在每层中存在键和键和键，还有金属键键，还有金属键(4)CC的键长比金刚石的的键长比金刚石的CC键长短，熔键长短，熔点比金刚石的高点比金刚石