高中化學(xué)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末整合提升課件新人教版選修PPT課件

1、第1頁/共26頁第2頁/共26頁專題一專題二專題三專題一判斷晶體類型的方法1.依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的相互作用判斷(1)離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子,微粒間的作用力是離子鍵。(2)原子晶體的構(gòu)成微粒是原子,微粒間的作用力是共價(jià)鍵。(3)分子晶體的構(gòu)成微粒是分子,微粒間的作用力為分子間作用力。(4)金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子,微粒間的作用力是金屬鍵。第3頁/共26頁專題一專題二專題三2.依據(jù)物質(zhì)的分類判斷(1)金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。(2)大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、氣態(tài)氫化物、非

2、金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。(3)常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等,常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)金屬單質(zhì)(除液態(tài)汞外)與合金是金屬晶體。第4頁/共26頁專題一專題二專題三3.依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷(1)離子晶體的熔點(diǎn)較高,常在數(shù)百至一千攝氏度。(2)原子晶體熔點(diǎn)高,常在一千至幾千攝氏度。(3)分子晶體熔點(diǎn)低,常在數(shù)百攝氏度以下至很低溫度。(4)金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高,但也有相當(dāng)?shù)偷摹?.依據(jù)導(dǎo)電性判斷(1)離子晶體的水溶液及熔融時(shí)能導(dǎo)電。(2)原子晶體一般為非導(dǎo)體。(3)分子晶體為非導(dǎo)體,但有些分子晶體溶于水,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵

3、斷裂,形成自由離子而導(dǎo)電。(4)金屬晶體是電的良導(dǎo)體。第5頁/共26頁專題一專題二專題三5.依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷(1)離子晶體硬度較大或較硬、脆。(2)原子晶體硬度大。(3)分子晶體硬度小且較脆。(4)金屬晶體多數(shù)硬度大,但也有較小的,且具有延展性。6.判斷晶體類型,既可以從結(jié)構(gòu)入手,也可以從物理性質(zhì)入手(1)由非金屬元素組成的二元化合物不是離子晶體(二元以上未必正確,如NH4Cl、NH4NO3)。(2)熔點(diǎn)在一千攝氏度以下無原子晶體。(3)固態(tài)不導(dǎo)電,熔融態(tài)導(dǎo)電的是離子晶體。(4)熔點(diǎn)低,能溶于有機(jī)溶劑的晶體是分子晶體。(5)金屬元素與非金屬元素組成的化合物未必都是離子晶體,一般用元素電負(fù)

4、性差來判斷。組成元素電負(fù)性差大于1.7的一般是離子晶體,但不全符合,還與元素化合價(jià)有關(guān)。第6頁/共26頁專題一專題二專題三【例1】 有A、B、C三種晶體,分別由H、C、Na、Cl四種元素中的一種或幾種形成,對這三種晶體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表: (導(dǎo)學(xué)號52700051)(1)晶體的化學(xué)式分別為:A,B,C。 (2)晶體的類型分別為:A,B,C。 (3)晶體中構(gòu)成粒子間的作用分別為:A,B,C。 第7頁/共26頁專題一專題二專題三解析:由A在熔融時(shí)導(dǎo)電,可知A為離子晶體,即為NaCl,其中含離子鍵;B的硬度很大,不溶于水,又不導(dǎo)電,則知B為原子晶體,即為金剛石,含有共價(jià)鍵;C的熔點(diǎn)很低,可知為分子

5、晶體,即為HCl,HCl是靠分子間作用力形成的晶體。答案:(1)NaClCHCl(2)離子晶體原子晶體分子晶體(3)離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力第8頁/共26頁專題一專題二專題三遷移訓(xùn)練1 下表給出幾種氯化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn):據(jù)表中所列數(shù)據(jù)判斷下列敘述與表中相吻合的是 ()A.AlCl3在加熱條件下能升華B.SiCl4晶體屬于原子晶體C.AlCl3晶體是典型的離子晶體D.MgCl2在晶體中有分子存在第9頁/共26頁專題一專題二專題三解析:觀察AlCl3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)可看出其沸點(diǎn)要低于熔點(diǎn),AlCl3在加熱條件下可以升華,A項(xiàng)正確;從表中知SiCl4的熔點(diǎn)是-70 ,由此看出其熔點(diǎn)低,屬于分子晶體,B項(xiàng)錯(cuò)

6、;C項(xiàng),AlCl3的熔、沸點(diǎn)不高,不屬于離子晶體,C項(xiàng)錯(cuò);D項(xiàng),MgCl2的熔、沸點(diǎn)均很高,不可能是分子晶體,故晶體中不存在單個(gè)分子,D項(xiàng)錯(cuò)。答案:A第10頁/共26頁專題一專題二專題三專題二晶體熔、沸點(diǎn)的比較1.不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)(一般情況)原子晶體離子晶體分子晶體;金屬晶體(除少數(shù)外)分子晶體;金屬晶體的熔、沸點(diǎn)有的很高,如鎢,有的很低,如汞(常溫下是液體)。2.同類型晶體的熔、沸點(diǎn)(1)原子晶體:結(jié)構(gòu)相似,原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn):金剛石碳化硅晶體硅。(2)分子晶體:分子間作用力越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)越高。組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體:一般相對分子質(zhì)量越大,分子間作

7、用力越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn):I2Br2Cl2F2。相對分子質(zhì)量相同或相近的物質(zhì):分子的極性越大,熔、沸點(diǎn)越高。如沸點(diǎn):CON2。第11頁/共26頁專題一專題二專題三同分異構(gòu)體之間:一般是支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn):正戊烷異戊烷新戊烷。若分子間有氫鍵,則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類晶體大,故熔、沸點(diǎn)較高,如沸點(diǎn):HFHIHBrHCl。(3)金屬晶體:所帶電荷越多,金屬陽離子半徑越小,則金屬鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn):AlMgNaK。(4)離子晶體:離子所帶電荷越多,離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn):KFKClKBrKI。綜上所述,比較物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高低的一般方法步驟是先看晶

8、體類型,再比較分子間作用力的強(qiáng)弱。第12頁/共26頁專題一專題二專題三【例2】 下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序排列正確的是 ()A.金剛石晶體硅二氧化硅碳化硅B.CI4CBr4CCl4CF4C.MgOH2ON2O2D.金剛石生鐵鈉純鐵第13頁/共26頁專題一專題二專題三解析:A項(xiàng)中物質(zhì)全部為原子晶體,判斷其熔、沸點(diǎn)高低可比較其原子半徑,它們的原子半徑由大到小的順序?yàn)镾iCO,鍵長關(guān)系為SiSiSiCSiOCC,故熔、沸點(diǎn):金剛石二氧化硅碳化硅晶體硅,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)為同種類型的分子晶體,可比較其相對分子質(zhì)量大小,相對分子質(zhì)量越大,熔、沸點(diǎn)越高,B項(xiàng)正確;C項(xiàng)中N2與O2為分子晶體,O2的熔、沸點(diǎn)比N

9、2的高,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),熔、沸點(diǎn)關(guān)系為金剛石純鐵生鐵鈉,合金的熔、沸點(diǎn)一般比組成它的純金屬的熔、沸點(diǎn)低。答案:B第14頁/共26頁專題一專題二專題三遷移訓(xùn)練2 下列關(guān)于晶體的說法正確的是()(導(dǎo)學(xué)號52700052)分子晶體中都存在共價(jià)鍵在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子金剛石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶體的熔點(diǎn)依次降低離子晶體中只有離子鍵沒有共價(jià)鍵,分子晶體中肯定沒有離子鍵CaTiO3晶體中(晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示)每個(gè)Ti4+和12個(gè)O2-相緊鄰SiO2晶體中每個(gè)硅原子與兩個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定氯化鈉熔化時(shí)離子鍵被破壞CaTiO3的晶體結(jié)構(gòu)模型

10、A. B.C.D.第15頁/共26頁專題一專題二專題三解析:稀有氣體的晶體內(nèi)不含化學(xué)鍵;金屬晶體中含陽離子和自由電子,無陰離子;離子晶體內(nèi)可能有共價(jià)鍵;SiO2晶體中每個(gè)硅原子與四個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合;分子的穩(wěn)定性由共價(jià)鍵的鍵能決定,與分子間作用力無關(guān)。答案:D第16頁/共26頁專題一專題二專題三專題三常見的晶體結(jié)構(gòu)模型 第17頁/共26頁專題一專題二專題三第18頁/共26頁專題一專題二專題三第19頁/共26頁專題一專題二專題三第20頁/共26頁專題一專題二專題三第21頁/共26頁專題一專題二專題三【例3】 下圖表示一個(gè)晶胞,該晶胞為正方體,原子(或分子、離子)位于正方體的頂點(diǎn)和面心。試回答

11、下列問題(只需回答一種代表物即可): (導(dǎo)學(xué)號52700053)(1)若這是一個(gè)分子晶體的晶胞,其代表物質(zhì)是;(2)若這是一個(gè)金屬晶體的晶胞,其代表物質(zhì)是;(3)若這是一個(gè)不完整的金剛石晶胞,則晶胞中其他碳原子的數(shù)目和位置是;(4)若這是一個(gè)不完整的NaCl晶胞,且頂點(diǎn)和面心的實(shí)心球表示Na+,則晶胞中Cl-位置是;(5)若這是一個(gè)不完整的CaF2晶胞,且已知CaF2中Ca2+的F-配位數(shù)為8,則圖中實(shí)心球表示Ca2+還是F-?答:。 第22頁/共26頁專題一專題二專題三解析:(1)這是一個(gè)面心立方結(jié)構(gòu),如果是一個(gè)分子晶體,典型物質(zhì)就是CO2。(2)如果是金屬晶胞,則為面心立方晶胞,金屬中的C

12、u、Ca、Au、Al、Pb、Pt、Ag都是此類。(3)金剛石完整的圖示為 ,由此可以看出,其他4個(gè)碳原子位于4個(gè)互不相鄰小立方體的中心。(4)在氯化鈉晶體中,每個(gè)Na+的周圍與之相鄰的Cl-有6個(gè),當(dāng)實(shí)心球代表Na+時(shí),Cl-在體心和12條棱的中心。(5)CaF2晶體模型,是立方面心晶胞,鈣離子占據(jù)立方體的8個(gè)頂點(diǎn)和4個(gè)面心,而F-占據(jù)8個(gè)小立方體的體心,故圖中的實(shí)心球是代表Ca2+。第23頁/共26頁專題一專題二專題三答案:(1)干冰、碘等(2)銅(3)4,其他4個(gè)碳原子位于4個(gè)互不相鄰的小立方體的中心(4)體心和12條棱邊的中心(5)Ca2+第24頁/共26頁專題一專題二專題三遷移訓(xùn)練3 下列各物質(zhì)的晶