【一輪復習課件】第5課時　晶體結構與性質

1、第第5 5課時晶體結構與性質課時晶體結構與性質 課型標簽課型標簽: :知識課基礎課知識課基礎課 知識點一晶體知識點一晶體 知識梳理知識梳理 1.1.晶體與非晶體晶體與非晶體 晶體晶體非晶體非晶體 結構特征結構特征 結構微粒結構微粒 . . 排列排列 結構微粒結構微粒 排列排列 性質性質 特征特征 自范性自范性 . . 熔點熔點 . . 異同表現(xiàn)異同表現(xiàn) . . 兩者兩者 區(qū)別區(qū)別 方法方法 間接方法間接方法看是否有固定的看是否有固定的 . . 科學方法科學方法對固體進行對固體進行 實驗實驗 周期性周期性 有序有序 無序無序 有有無無 固定固定不固定不固定 各向異性各向異性各向同性各向同性 熔點

2、熔點 X X射線衍射射線衍射 2.2.得到晶體的途徑得到晶體的途徑 (1)(1) 物質凝固。物質凝固。 (2)(2) 物質冷卻物質冷卻, ,不經液態(tài)直接凝固不經液態(tài)直接凝固( (凝華凝華) )。 (3)(3)溶質從溶液中溶質從溶液中 。 熔融態(tài)熔融態(tài) 氣態(tài)氣態(tài) 析出析出 對點集訓對點集訓 1.1.晶體與非晶體的本質差別是晶體與非晶體的本質差別是( ( ) ) A.A.有無各向異性有無各向異性 B.B.有無一定的幾何外形有無一定的幾何外形 C.C.有無固定熔點有無固定熔點 D.D.構成固體的粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列構成固體的粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列 D D 解析解

3、析: :晶體具有各向異性和固定的熔點晶體具有各向異性和固定的熔點, ,這是由于構成晶體的粒子在三維空間這是由于構成晶體的粒子在三維空間 里呈周期性的有序排列的結果。本質上里呈周期性的有序排列的結果。本質上, ,晶體的自范性晶體的自范性( (能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外 形形) )是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。 解析解析: :原子在三維空間里呈有序排列原子在三維空間里呈有序排列(B(B項項) )、有自范性、有固定的熔點、有自范性、有固定的熔點(C(C項項) )、 物理性質上體現(xiàn)各向異性、物理性質上體現(xiàn)各向異

4、性、X X射線衍射圖譜上有分明的斑點或明銳的譜線射線衍射圖譜上有分明的斑點或明銳的譜線(D(D項項) ) 等特征等特征, ,都是晶體在各個方面有別于非晶體的體現(xiàn)。而是否互為同素異形體與都是晶體在各個方面有別于非晶體的體現(xiàn)。而是否互為同素異形體與 是否為晶體這兩者之間并無聯(lián)系是否為晶體這兩者之間并無聯(lián)系, ,如無定形碳也是金剛石、石墨的同素異形體如無定形碳也是金剛石、石墨的同素異形體, , 卻屬于非晶體。卻屬于非晶體。 2.2.不能夠支持石墨是晶體這一事實的選項是不能夠支持石墨是晶體這一事實的選項是( ( ) ) A.A.石墨和金剛石是同素異形體石墨和金剛石是同素異形體 B.B.石墨中的碳原子呈

5、周期性有序排列石墨中的碳原子呈周期性有序排列 C.C.石墨的熔點為石墨的熔點為3 625 3 625 D.D.在石墨的在石墨的X X射線衍射圖譜上有明銳的譜線射線衍射圖譜上有明銳的譜線 A A 解析解析: :膽礬晶體具有自范性膽礬晶體具有自范性, ,有自發(fā)呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的多面體外形的性質。由有自發(fā)呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的多面體外形的性質。由 于原溶液為飽和溶液于原溶液為飽和溶液, ,因此膽礬晶體與飽和硫酸銅溶液間存在著溶解結晶平衡因此膽礬晶體與飽和硫酸銅溶液間存在著溶解結晶平衡, , 整個過程中晶體和溶液的質量都不發(fā)生變化。整個過程中晶體和溶液的質量都不發(fā)生變化。 3.3.將一塊缺角的膽礬晶體置于

6、飽和的硫酸銅溶液中將一塊缺角的膽礬晶體置于飽和的硫酸銅溶液中, ,一段時間后一段時間后( (濃度不變濃度不變),), 發(fā)現(xiàn)缺角晶體變完整了。若溶劑不揮發(fā)發(fā)現(xiàn)缺角晶體變完整了。若溶劑不揮發(fā), ,則這段時間內晶體和溶液質量的變則這段時間內晶體和溶液質量的變 化分別是化分別是( ( ) ) A.A.晶體的質量變小晶體的質量變小, ,溶液的質量變大溶液的質量變大 B.B.晶體的質量變大晶體的質量變大, ,溶液的質量變小溶液的質量變小 C.C.晶體和溶液的質量都不變晶體和溶液的質量都不變 D.D.無法確定無法確定 C C 知識點二常見晶體類型、結構和性質知識點二常見晶體類型、結構和性質 知識梳理知識梳理

7、 1.1.兩種常見共價兩種常見共價( (原子原子) )晶體結構分析晶體結構分析 (1)(1)金剛石晶體中金剛石晶體中, ,每個每個C C與另外與另外 個個C C形成共價鍵形成共價鍵,CC ,CC 鍵之間的夾鍵之間的夾 角是角是109.5109.5, ,最小的環(huán)是最小的環(huán)是 元環(huán)。含有元環(huán)。含有 1 mol C1 mol C的金剛石中的金剛石中, ,形成的形成的 共價鍵有共價鍵有 mol mol。 (2)SiO(2)SiO2 2晶體中晶體中, ,每個每個SiSi原子與原子與 個個O O原子成鍵原子成鍵, ,每個每個O O原子與原子與 個硅原子成個硅原子成 鍵鍵, ,最小的環(huán)是最小的環(huán)是 元環(huán)元環(huán)

8、, ,在在“硅氧硅氧”四面體中四面體中, ,處于中心的處于中心的 是是 . . 原子原子,1 mol SiO,1 mol SiO2 2中含有中含有 mol SiO mol SiO鍵。鍵。 (3)(3)共價共價( (原子原子) )晶體中相鄰原子間以共價鍵結合形成空間立體網狀結構晶體中相鄰原子間以共價鍵結合形成空間立體網狀結構, ,這是這是 共價共價( (原子原子) )晶體熔沸點較高、硬度較大的原因。晶體熔沸點較高、硬度較大的原因。 4 4 六六 2 2 2 2 十二十二SiSi 4 4 4 4 2.2.四種晶體類型的比較四種晶體類型的比較 晶體類型晶體類型 比較項目比較項目 分子晶體分子晶體 共

9、價共價( (原原 子子) )晶體晶體 金屬晶體金屬晶體離子晶體離子晶體 構成粒子構成粒子 . . 金屬陽離子、金屬陽離子、 自由電子自由電子 . . . 粒子間的粒子間的 相互作相互作 用力用力 ( ( 某些含氫鍵某些含氫鍵) ) . . . 硬度硬度較小較小很大很大 有的很大有的很大, ,有的有的 很小很小 較大較大 熔、沸點熔、沸點較低較低很高很高 有的很高有的很高, ,有的有的 很低很低 較高較高 分子分子原子原子 陰、陽陰、陽 離子離子 范德華力范德華力 共價鍵共價鍵金屬鍵金屬鍵離子鍵離子鍵 溶解性溶解性相似相溶相似相溶難溶于任何溶劑難溶于任何溶劑 常見溶常見溶 劑難溶劑難溶 大多易溶

10、于水等大多易溶于水等 極性溶劑極性溶劑 導電、導電、 傳熱性傳熱性 一般不導電一般不導電, ,溶溶 于水后有的導電于水后有的導電 一般不具有導電性一般不具有導電性 電和熱電和熱 的良的良 導體導體 晶體不導電晶體不導電, ,水水 溶液或熔融態(tài)溶液或熔融態(tài) 導電導電 物質類物質類 別及舉例別及舉例 大多數(shù)非金屬單大多數(shù)非金屬單 質、氣態(tài)氫化質、氣態(tài)氫化 物、酸、非金屬物、酸、非金屬 氧化物氧化物(SiO(SiO2 2除外除外 ) )、絕大多數(shù)有、絕大多數(shù)有 機物機物( (有機鹽除有機鹽除 外外) ) 部分非金屬單質部分非金屬單質( ( 如金剛石、硅、晶如金剛石、硅、晶 體硼體硼),),部分非金屬

11、部分非金屬 化合物化合物( (如如SiCSiC、 SiOSiO2 2) ) 金屬單金屬單 質與合質與合 金金( (如如NaNa 、AlAl、 FeFe、 青銅青銅) ) 金屬氧化物金屬氧化物( (如如 NaNa2 2O)O)、強堿、強堿( (如如 KOH)KOH)、絕大部分、絕大部分 鹽鹽( (如如NaCl)NaCl) 名師點撥名師點撥 (1)(1)判斷晶體類型的方法判斷晶體類型的方法 主要是根據(jù)各類晶體的特征性質判斷主要是根據(jù)各類晶體的特征性質判斷 如低熔、沸點的化合物晶體類型一般為分子晶體如低熔、沸點的化合物晶體類型一般為分子晶體; ;熔、沸點較高熔、沸點較高, ,且在水溶液中或熔融且在水

12、溶液中或熔融 狀態(tài)下能導電的化合物晶體類型一般為離子晶體狀態(tài)下能導電的化合物晶體類型一般為離子晶體; ;熔、沸點很高熔、沸點很高, ,不導電不導電, ,不溶于一般溶不溶于一般溶 劑的物質晶體類型一般為原子晶體劑的物質晶體類型一般為原子晶體; ;晶體能導電、傳熱、具有延展性的為金屬晶體。晶體能導電、傳熱、具有延展性的為金屬晶體。 根據(jù)物質的分類判斷根據(jù)物質的分類判斷 金屬氧化物金屬氧化物( (如如K K2 2O O、NaNa2 2O O2 2等等) )、強堿、強堿( (如如NaOHNaOH、KOHKOH等等) )和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體; ;大大 多數(shù)非金屬單質多數(shù)非

13、金屬單質( (除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外) )、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物 ( (除除SiOSiO2 2外外) )、酸、絕大多數(shù)有機物、酸、絕大多數(shù)有機物( (除有機鹽外除有機鹽外) )是分子晶體。常見的原子晶體中單質是分子晶體。常見的原子晶體中單質 有金剛石、晶體硅、晶體硼等有金剛石、晶體硅、晶體硼等; ;常見的原子晶體中化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬常見的原子晶體中化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬 單質單質( (注注: :汞在常溫下為液體汞在常溫下為液體) )與合金是金屬晶體。與合金是金屬晶體。 (2)(2)比較物質的熔、沸點

14、高低的方法比較物質的熔、沸點高低的方法 首先看物質的狀態(tài)首先看物質的狀態(tài), ,一般情況下一般情況下: :固體固體 液體液體 氣體氣體; ;二是看物質所屬類型二是看物質所屬類型, ,一一 般是般是: :原子晶體原子晶體 離子晶體離子晶體 分子晶體。分子晶體。 同類晶體熔、沸點比較思路同類晶體熔、沸點比較思路: :原子晶體原子晶體共價鍵鍵能共價鍵鍵能鍵長鍵長原子半徑原子半徑; ;分分 子晶體子晶體分子間作用力分子間作用力相對分子質量相對分子質量; ;離子晶體離子晶體離子鍵強弱離子鍵強弱離子所帶電離子所帶電 荷數(shù)、離子半徑。荷數(shù)、離子半徑。 對點集訓對點集訓 1.(1)1.(1)(2015(2015

15、全國全國卷節(jié)選卷節(jié)選) )COCO能與金屬能與金屬FeFe形成形成Fe(CO)Fe(CO)5 5, ,該化合物的熔點為該化合物的熔點為253 K,253 K, 沸點為沸點為376 K,376 K,其固體屬于其固體屬于晶體。晶體。 (2)(2)(2015(2015全國全國卷節(jié)選卷節(jié)選) )O O和和NaNa的氫化物所屬的晶體類型分別為的氫化物所屬的晶體類型分別為 . . 和和。 答案答案: :(1)(1)分子分子(2)(2)分子晶體分子晶體 答案答案: :(3)abd(3)abd 2.(1)2.(1)用用“”或或“”填空填空: : 第一電第一電 離能離能 離子半徑離子半徑熔點熔點酸性酸性 SiS

16、iS S O O2- 2- NaNa+ + NaClNaClSiSi H H2 2SOSO4 4HClOHClO4 4 解析解析: :(1)(1)同周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的遞增呈增大趨勢同周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的遞增呈增大趨勢, ,但但s s、p p、d d等軌道等軌道 處于全空、半滿、全滿的穩(wěn)定狀態(tài)時處于全空、半滿、全滿的穩(wěn)定狀態(tài)時, ,則出現(xiàn)反常現(xiàn)象。則出現(xiàn)反常現(xiàn)象。SiSi、S S元素基態(tài)原子的價電元素基態(tài)原子的價電 子排布式分別為子排布式分別為3s3s2 23p3p2 2、3s3s2 23p3p4 4, ,其中其中3p3p軌道均處于不穩(wěn)定狀態(tài)軌道均處于不穩(wěn)定狀態(tài), ,因

17、此因此SiSi的第一電離的第一電離 能小于能小于S S。O O2- 2-與 與NaNa+ +的核外電子排布相同的核外電子排布相同, ,其電子排布式均為其電子排布式均為1s1s2 22s2s2 22p2p6 6, ,離子核外電子離子核外電子 排布相同時排布相同時, ,原子序數(shù)越大原子序數(shù)越大, ,離子半徑越小離子半徑越小, ,因此因此O O2- 2-的離子半徑大于 的離子半徑大于NaNa+ +。NaClNaCl為離子為離子 晶體晶體,Si,Si為原子晶體為原子晶體, ,因此因此SiSi的熔點高于的熔點高于NaClNaCl。一般來說。一般來說, ,元素的非金屬性越強元素的非金屬性越強, ,該元該元 素的最高價氧化物對應水化物的酸性越強素的最高價氧化物對應水化物的酸性越強,Cl,Cl元素的非金屬性強于元素的非金屬性強于S S元素元素, ,則則HClOHClO4 4的的 酸性強于酸性強于H H2 2SOSO4 4。 答案答案: :(1)(1) (2)兩者均為離子化合物兩者均為離子化合物, ,且陰、陽離子的電荷數(shù)均為且陰、陽離子的電荷數(shù)均為1,1,但后者的離子