第三章總結(jié)復(fù)習(xí)

1、三、金屬三、金屬晶體晶體一、金屬鍵一、金屬鍵：1 1. .金屬鍵金屬鍵：在金屬單質(zhì)晶體中在金屬單質(zhì)晶體中, ,使金屬原子相互結(jié)使金屬原子相互結(jié)合的強(qiáng)烈作用（金屬離子與自合的強(qiáng)烈作用（金屬離子與自由電子間的強(qiáng)烈的相互由電子間的強(qiáng)烈的相互作用）叫金屬鍵作用）叫金屬鍵 2.2.金屬晶體金屬晶體: :金屬陽(yáng)離子和自由電子之間通過(guò)金屬金屬陽(yáng)離子和自由電子之間通過(guò)金屬鍵結(jié)合而形成的晶體鍵結(jié)合而形成的晶體 構(gòu)成微粒：金屬陽(yáng)離子與自由電子構(gòu)成微粒：金屬陽(yáng)離子與自由電子； 微粒間的微粒間的作用：金屬鍵作用：金屬鍵 物性特點(diǎn)物性特點(diǎn)：大部分金屬熔點(diǎn)較高、質(zhì)硬（少數(shù)質(zhì)：大部分金屬熔點(diǎn)較高、質(zhì)硬（少數(shù)質(zhì)軟），難溶于水

2、（軟），難溶于水（K K、 NaNa、CaCa等與水反應(yīng)），能導(dǎo)電、等與水反應(yīng)），能導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性等導(dǎo)熱、有延展性等堆積模型典型代表空間利用率配位數(shù)晶 胞簡(jiǎn)單立方只有Po526鉀型堿金屬、Fe688鎂型Mg/Zn/Ti7412最最緊緊密密堆堆積積銅型Cu/Ag/Au74123、金屬晶體、金屬晶體Po周圍相切的周圍相切的Po為為64、金屬晶體堿金屬或、金屬晶體堿金屬或Fe周圍相切的原子為周圍相切的原子為85、金屬晶體、金屬晶體Mg、Zn、Ti周圍相切的原子為周圍相切的原子為126、金屬晶體、金屬晶體Cu、Ag、Au周圍相切的原子為周圍相切的原子為12 NaCl晶胞晶胞CsCl晶胞晶胞離子晶

3、體中存在的微粒是：離子晶體中存在的微粒是：陰、陽(yáng)離子陰、陽(yáng)離子微粒間的作用力是：微粒間的作用力是：離子鍵離子鍵(離子內(nèi)可能存在共離子內(nèi)可能存在共價(jià)鍵價(jià)鍵)哪些是離子晶體：哪些是離子晶體：大多數(shù)鹽、堿、金屬氧化物大多數(shù)鹽、堿、金屬氧化物強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)：離子晶體一定是化合物離子晶體一定是化合物離子鍵無(wú)飽和性離子鍵無(wú)飽和性 、無(wú)方向性、無(wú)方向性四、離子晶體四、離子晶體兩種晶體中陽(yáng)離子和陰離子的配位數(shù)兩種晶體中陽(yáng)離子和陰離子的配位數(shù)是否相等？是否相等？離子晶體陰離子的配位數(shù)陽(yáng)離子的配位數(shù)NaClCsCl6886離子晶體的性質(zhì)離子晶體的性質(zhì)在離子晶體中，離子間存在較強(qiáng)的離在離子晶體中，離子間存在較強(qiáng)的離子鍵

4、，使離子晶體的硬度較大，難于子鍵，使離子晶體的硬度較大，難于壓縮，具有較高的熔沸點(diǎn)。壓縮，具有較高的熔沸點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)：熔沸點(diǎn)的順序是一般來(lái)說(shuō)：熔沸點(diǎn)的順序是 原子晶體離子晶體分子晶體原子晶體離子晶體分子晶體離子晶體的熔點(diǎn)離子晶體的熔點(diǎn)高低取決于離子鍵的強(qiáng)弱高低取決于離子鍵的強(qiáng)弱離子鍵的強(qiáng)弱取決于離子鍵的強(qiáng)弱取決于離子半徑離子半徑和所帶和所帶電荷電荷 NaCl 晶體是個(gè)大分子，晶體中無(wú)單獨(dú)晶體是個(gè)大分子，晶體中無(wú)單獨(dú)的的 NaCl 分子存在。分子存在。NaCl 是化學(xué)式，因而是化學(xué)式，因而 58.5 可以認(rèn)為可以認(rèn)為是式量，不是分子量是式量，不是分子量 。離子晶體中沒(méi)有分子式，只有化學(xué)離子晶體中

5、沒(méi)有分子式，只有化學(xué)式。化學(xué)式是微粒的配位數(shù)之比。式?；瘜W(xué)式是微粒的配位數(shù)之比。晶體類型分子晶體 原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子粒子間作用力熔、沸點(diǎn)硬度延展性導(dǎo)電性典型實(shí)例分子分子原子原子金屬離子和自由電子金屬離子和自由電子陰、陽(yáng)離子陰、陽(yáng)離子范德華力范德華力共價(jià)鍵共價(jià)鍵金屬鍵金屬鍵離子鍵離子鍵可能的化學(xué)鍵可能的化學(xué)鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵低低很高很高變化大變化大高高小小很大很大變化大變化大較大較大差差差差良好良好差差不導(dǎo)電不導(dǎo)電不導(dǎo)電不導(dǎo)電良好的良好的導(dǎo)電性導(dǎo)電性不導(dǎo)電不導(dǎo)電NaCl、CsCl、CaF2干冰、冰、干冰、冰、Ne、HCl等等金剛石、金剛石、水晶等水晶等釙、鉀、釙、鉀、鎂、銅

6、鎂、銅四種晶體比較四種晶體比較最近原子個(gè)數(shù)求算或空間構(gòu)型判斷：最近原子個(gè)數(shù)求算或空間構(gòu)型判斷：1、求離、求離Na+最近的最近的Cl個(gè)數(shù)個(gè)數(shù) 求離求離Cl最近的最近的Na個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)方法三方法三:配位數(shù)為配位數(shù)為6，配位原子空間構(gòu)型為正八面體，配位原子空間構(gòu)型為正八面體方法一：找點(diǎn)法方法一：找點(diǎn)法(x、y、z)方法二：排除重復(fù)計(jì)算法方法二：排除重復(fù)計(jì)算法2、求離、求離Cs+最近的最近的Cl個(gè)數(shù)個(gè)數(shù) 求離求離Cl最近的最近的Cs個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)方法：配位數(shù)為方法：配位數(shù)為8，配位原子，配位原子空間構(gòu)型為正方體空間構(gòu)型為正方體3、求離、求離Ca2最近的最近的F個(gè)數(shù)個(gè)數(shù) 求離求離F最近的最近的Ca2+個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)方法

7、方法:Ca2+的配位數(shù)為的配位數(shù)為8，配位原子構(gòu)型，配位原子構(gòu)型為正方體為正方體 F的配位數(shù)為的配位數(shù)為4，配位原子構(gòu)型為，配位原子構(gòu)型為正四面體正四面體FCa24、求離、求離Na+最近的最近的Na個(gè)數(shù)個(gè)數(shù) 求離求離Cl最近的最近的Cl個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)方法一：找點(diǎn)法方法一：找點(diǎn)法(x、y、z)方法二：排除重復(fù)計(jì)算法方法二：排除重復(fù)計(jì)算法5、求離、求離CO2最近的最近的CO2個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)方法一：找點(diǎn)法方法一：找點(diǎn)法(x、y、z)方法二：排除重復(fù)計(jì)算法方法二：排除重復(fù)計(jì)算法6、冰中，求離、冰中，求離H2O最近的最近的H2O個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)氫鍵具有方氫鍵具有方向性向性1下列化學(xué)式能真實(shí)表示物質(zhì)分子組成的下列化學(xué)式能真實(shí)

8、表示物質(zhì)分子組成的是是 （ ）ANaOH BSi02 CCsCl DS03 2下列的晶體中，化學(xué)鍵種類相同，晶體下列的晶體中，化學(xué)鍵種類相同，晶體類型也相同的是類型也相同的是 （ ）ASO2與與Si02 BC02與與H20 CNaCl與與HCl DCCl4與與KClDB課堂檢測(cè)課堂檢測(cè)3下面有關(guān)離子晶體的敘下面有關(guān)離子晶體的敘述中，不正確的是述中，不正確的是 （ ）A1mol氯化鈉中有氯化鈉中有NA個(gè)個(gè)NaCl分子分子B氯化鈉晶體中，每個(gè)氯化鈉晶體中，每個(gè)Na+周圍距離相等的周圍距離相等的Na+共共有有6個(gè)個(gè)C氯化銫晶體中，每個(gè)氯化銫晶體中，每個(gè)CS+周圍緊鄰周圍緊鄰8個(gè)個(gè)Cl-D平均每個(gè)平均

9、每個(gè)NaCl晶胞中晶胞中有有4個(gè)個(gè)Na+、4個(gè)個(gè)Cl-AB520世紀(jì)世紀(jì)80年代中期，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證明碳還以年代中期，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證明碳還以新的單質(zhì)形態(tài)新的單質(zhì)形態(tài)C60存在。后來(lái)人們又相繼得到了存在。后來(lái)人們又相繼得到了C70、C76、C84、C90、C94等另外一些球碳分子。等另外一些球碳分子。90年代年代初，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子。初，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子。(如圖如圖1-5)：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A金剛石和石墨的熔點(diǎn)肯定要比金剛石和石墨的熔點(diǎn)肯定要比C60高高B據(jù)估計(jì)據(jù)估計(jì)C60熔點(diǎn)比金剛石和石墨要高熔點(diǎn)比金剛石和石墨要高C無(wú)論是球碳分子

10、，還是管狀碳分子、洋蔥狀碳無(wú)論是球碳分子，還是管狀碳分子、洋蔥狀碳分子，都應(yīng)看作是碳的同素異形體分子，都應(yīng)看作是碳的同素異形體D球碳分子是碳的同素異形體，而管狀碳分子、球碳分子是碳的同素異形體，而管狀碳分子、洋蔥狀碳分子則不一定洋蔥狀碳分子則不一定 BD6下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)據(jù)此做出的下列判斷中錯(cuò)誤的是據(jù)此做出的下列判斷中錯(cuò)誤的是 A鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體B表中只有表中只有BCl3和干冰是分子晶體和干冰是分子晶體C同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體

11、不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體 Na2O NaClAlF3AlCl3 9208011291190BCl3Al2O3CO2SiO2-1072073-571723B7、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，x位于位于立方體的頂點(diǎn)，立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體中心。試分析：位于立方體中心。試分析：(1)晶體中每個(gè)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著同時(shí)吸引著_個(gè)個(gè)X，每個(gè)每個(gè)x同時(shí)吸引著同時(shí)吸引著_個(gè)個(gè)Y，該晶體的，該晶體的化學(xué)式為化學(xué)式為_(kāi) 。(2)晶體中在每個(gè)晶體中在每個(gè)X周圍與它最接近且距離相周圍與它最接近且距離相等的等的X共有共有_個(gè)。個(gè)。(3)晶體中距離最近的晶體中距離最近

12、的2個(gè)個(gè)X與與1個(gè)個(gè)Y形成的夾形成的夾XYX的度數(shù)為的度數(shù)為_(kāi)。(4)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M gmol-1，晶體密，晶體密度為度為cm-3，阿伏加德羅常數(shù)為，阿伏加德羅常數(shù)為NA則晶體中則晶體中兩個(gè)距離最近的兩個(gè)距離最近的X中心間的距離為中心間的距離為_(kāi) 。48XY21210928 32AmN8、二氧化硅晶體是立體、二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體模型的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體模型如右圖所示。認(rèn)真觀察晶如右圖所示。認(rèn)真觀察晶體模型并回答下列問(wèn)題：體模型并回答下列問(wèn)題：(1)二氧化硅晶體中最小二氧化硅晶體中最小的環(huán)為的環(huán)為 元環(huán)。元環(huán)。(2)每個(gè)硅原子為每個(gè)硅原子為 個(gè)最個(gè)最小環(huán)

13、共有。小環(huán)共有。(3)每個(gè)最小環(huán)平均擁有每個(gè)最小環(huán)平均擁有 _個(gè)氧原子。個(gè)氧原子。SiO121213AaNMN A3NNaM 3ANMNa 五、晶胞邊長(zhǎng)的求法：五、晶胞邊長(zhǎng)的求法：NaCl晶胞晶胞1、求晶胞的邊長(zhǎng)、求晶胞的邊長(zhǎng)2、求、求Na最近的最近的Cl的距離的距離3、求相鄰兩個(gè)最近的、求相鄰兩個(gè)最近的Na間或間或相鄰兩個(gè)最近的相鄰兩個(gè)最近的Cl間的距離間的距離a2r4Clar2r2ClNa2/r 4a 2r 邊邊長(zhǎng)長(zhǎng)相相鄰鄰原原子子間間距距3/4ra 2r 邊邊長(zhǎng)長(zhǎng)相相鄰鄰原原子子間間距距四、密度的計(jì)算、空間利用率四、密度的計(jì)算、空間利用率(金屬晶體金屬晶體)：10010033)(3r4a

14、N利用率3A)(NMaN 密度利用率利用率密度密度四、密度的計(jì)算、空間利用率四、密度的計(jì)算、空間利用率(金屬晶體金屬晶體)：2ra 2r 邊邊長(zhǎng)長(zhǎng)相相鄰鄰原原子子間間距距1001003r)2(33r4818 利利用用率率3r)2(ANM818 密密度度利用率利用率密度密度晶體晶體Po3/4ra 2r 邊邊長(zhǎng)長(zhǎng)相相鄰鄰原原子子間間距距1001003)3/r4(33r41818 ）（利利用用率率3)3/r4(ANM1818 ）（密密度度利用率利用率密度密度堿金屬或堿金屬或Fer 22a 2r 邊邊長(zhǎng)長(zhǎng)相相鄰鄰原原子子間間距距1001003)2/r4(33r4216818 ）（利利用用率率3)2/r

15、4(ANM216818 ）（密密度度利用率利用率密度密度CuAgAuNaCl晶胞晶胞3AaN58.54 密密度度3AaN58.521密度NaCl晶胞晶胞1001003NaCl3Cl3Na1001003Cl3Cl3Na)2rr2(3r443r44 )2/r4(3r443r44 利利用用率率CsCl晶胞晶胞3AaN58.51密度 3/ )r2r2(3r413r411001003CsCl3Cl3Cs 利利用用率率CaF2晶胞晶胞3AaN784密度石墨石墨h621N122Sin60aa0A 密密度度練習(xí)練習(xí).1986年，瑞士?jī)晌豢茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)一種性能年，瑞士?jī)晌豢茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)一種性能良好的金屬氧化物超導(dǎo)體，使

16、超導(dǎo)工作取得良好的金屬氧化物超導(dǎo)體，使超導(dǎo)工作取得突破性進(jìn)展，為此兩位科學(xué)家獲得了突破性進(jìn)展，為此兩位科學(xué)家獲得了1987年年的的Nobel物理學(xué)獎(jiǎng)。其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。物理學(xué)獎(jiǎng)。其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。 (1)根據(jù)圖示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中根據(jù)圖示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中Y，Cu，Ba和和O原子個(gè)數(shù)比，確定其化學(xué)式原子個(gè)數(shù)比，確定其化學(xué)式 (2)根據(jù)根據(jù)(1)所推出的化合物的組成，計(jì)算其中所推出的化合物的組成，計(jì)算其中Cu原子的平均化合價(jià)原子的平均化合價(jià)(該化合物中各元素的該化合物中各元素的化合價(jià)為化合價(jià)為Y+3，Ba+2，Cu+2和和Cu+3)試計(jì)算化試計(jì)算化合物中這兩種價(jià)態(tài)合物中這兩種價(jià)態(tài)Cu原子個(gè)數(shù)比原

17、子個(gè)數(shù)比 (1)YBa2Cu3O7 (2)Cu2+:Cu3+=2:1Cu練習(xí)：練習(xí)：食鹽晶體是由鈉離子和氯離子組成，這兩食鹽晶體是由鈉離子和氯離子組成，這兩種離子在空間按種離子在空間按3 3個(gè)垂直方向都是等距離地交錯(cuò)排個(gè)垂直方向都是等距離地交錯(cuò)排列。已知食鹽的摩爾質(zhì)量是列。已知食鹽的摩爾質(zhì)量是58.5g/mol58.5g/mol，密度是，密度是2.2g/cm2.2g/cm3 3則食鹽中相鄰的鈉離子核間距離的數(shù)值則食鹽中相鄰的鈉離子核間距離的數(shù)值_ 4.0108cm A3.010-8cmB3.510-8cmC4.010-8cmD5.010-8cm練習(xí)練習(xí)3： 如圖如圖2，最近，最近Cs+和和Cl

18、-間的距離是間的距離是3.5510-8cm，算出，算出CsCl晶體的密度。晶體的密度。(3.99gcm-3) 練習(xí)練習(xí)：晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體，其中含有十面體，其中含有2020個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂角，個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角各有一個(gè)硼原子，如圖每個(gè)頂角各有一個(gè)硼原子，如圖2-102-10所示，回答：所示，回答：（1 1）鍵角）鍵角 ；（2 2）晶體硼中的硼原子數(shù)）晶體硼中的硼原子數(shù) 個(gè)；個(gè)； BBBB鍵鍵 條。條。6001230多面體中：面數(shù)多面體中：面數(shù)+頂點(diǎn)數(shù)頂點(diǎn)數(shù)-棱數(shù)棱數(shù)2歐拉公式：歐拉公式

19、：常見(jiàn)的原子晶體某些非金屬單質(zhì)：金剛石、晶體硅、晶體硼、晶體鍺等某些非金屬化合物：碳化硅、氮化硼某些氧化物：二氧化硅、AlAl2 2O O3 3晶體的判斷方法晶體的判斷方法法一法一:從晶體的硬度、熔沸點(diǎn)等物理性質(zhì)進(jìn)行判斷從晶體的硬度、熔沸點(diǎn)等物理性質(zhì)進(jìn)行判斷法二法二:從晶體的構(gòu)成微粒及微粒間作用力進(jìn)行判斷從晶體的構(gòu)成微粒及微粒間作用力進(jìn)行判斷法三法三:從物質(zhì)的類別，如：金屬對(duì)應(yīng)的晶體是金屬?gòu)奈镔|(zhì)的類別，如：金屬對(duì)應(yīng)的晶體是金屬晶體，離子化合物對(duì)應(yīng)的晶體是離子晶體，記住晶體，離子化合物對(duì)應(yīng)的晶體是離子晶體，記住常見(jiàn)的原子晶體，其余的就是分子晶體。常見(jiàn)的原子晶體，其余的就是分子晶體。晶體類別的判斷

20、：晶體類別的判斷：(1)(1)所有非金屬氫化物：H H2 2O,HO,H2 2S,NHS,NH3 3,CH,CH4 4,HX,HX(2)(2)部分非金屬單質(zhì)：X X2 2,O,O2 2,H,H2 2, S, S8 8,P,P4 4, C, C6060( (除B B、SiSi、GeGe等的單質(zhì)) )(3)(3)部分非金屬氧化物: CO: CO2 2, SO, SO2 2, NO, NO2 2, P, P4 4O O6 6, P, P4 4O O1010( (除SiOSiO2 2 、AlAl2 2O O3 3等的單質(zhì)) )(4)(4)幾乎所有的酸： H H2 2SOSO4 4,HNO,HNO3 3

21、,H,H3 3POPO4 4(5)(5)絕大多數(shù)有機(jī)物晶體：乙醇，冰醋酸，蔗糖分子晶體的常見(jiàn)類型分子晶體的常見(jiàn)類型晶體類別的判斷：晶體類別的判斷：晶體與單質(zhì)、化合物的交叉關(guān)系：晶體與單質(zhì)、化合物的交叉關(guān)系：金屬單質(zhì)一般金屬晶體金屬單質(zhì)一般金屬晶體( (除除Ge)Ge)、非金屬單質(zhì)一、非金屬單質(zhì)一般分子晶體般分子晶體( (除除C C、SiSi、GeGe、B)B)金屬氧化物一般離子晶體金屬氧化物一般離子晶體( (除除AlAl2 2O O3 3等等) )、非金屬、非金屬氧化物一般分子晶體氧化物一般分子晶體( (除除SiOSiO2 2等等) )所有酸類都屬于分子晶體所有酸類都屬于分子晶體堿類堿類( (

22、除氨水除氨水) )一般都是離子晶體一般都是離子晶體鹽類鹽類( (除除AlClAlCl3 3) )一般都是離子晶體一般都是離子晶體晶體中存在的作用力：晶體中存在的作用力：分子晶體中一般存在范德華力分子晶體中一般存在范德華力( (受相對(duì)分子質(zhì)量受相對(duì)分子質(zhì)量和分子極性影響和分子極性影響) )、存在分子內(nèi)共價(jià)鍵、存在分子內(nèi)共價(jià)鍵( (稀有氣體稀有氣體不存在共價(jià)鍵不存在共價(jià)鍵) )、HF/HHF/H2 2O/NHO/NH3 3 /-OH/-NH/-OH/-NH2 2還存在氫還存在氫鍵鍵( (不是化學(xué)鍵不是化學(xué)鍵) )原子晶體中只存在共價(jià)鍵原子晶體中只存在共價(jià)鍵( (單質(zhì)是非極性鍵單質(zhì)是非極性鍵) )金屬晶體中只存在金屬鍵金屬晶體中只存在金