高中化學(xué)人教 第章《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》部優(yōu)課件

1、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) （ 章復(fù)習(xí) ） 遼源市第五中學(xué)校 于利雪花晶體食糖晶體美麗的晶體明礬晶體單質(zhì)硫祖 母 綠黃 水 晶 貓眼石紫水晶 非晶態(tài)又稱玻璃態(tài)宏觀晶體的形貌 立方 晶體：食鹽(離子化合物的固態(tài)一般為晶體)、冰、金屬、寶石、水晶、大部分礦石。 非晶體：玻璃及玻璃態(tài)物質(zhì)、橡膠、松香、塑料。1.常見的晶體和非晶體一、晶體與非晶體 思考:為什么晶體呈現(xiàn)規(guī)則的幾何外形，而非晶體沒有規(guī)則的幾何外形呢？你認(rèn)為可能和什么因素有關(guān)？晶體的常識課本P60NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖：Na+Cl-金剛石晶體結(jié)構(gòu)示意圖干冰晶體結(jié)構(gòu) 晶體SiO2和非晶體SiO2的投影示意圖水晶硅藻土原子呈周期性有序排列原子排列相對無序

2、內(nèi)部微粒（原子、離子或分子）在空間按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體物質(zhì)稱為晶體。 晶體的常識課本P602.晶體的特點(diǎn)和性質(zhì)本質(zhì)原因：晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列。(1)具有規(guī)則的幾何外形。 (2)自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。一、晶體與非晶體 晶體的常識課本P60固體有晶體和非晶體之分非晶體不具備這些特征一、晶體與非晶體晶體離子晶體 原子晶體 分子晶體 金屬晶體 晶體的常識課本P603.分類石墨的晶體結(jié)構(gòu)范德瓦爾斯力共價(jià)鍵1.421010m3.321010m晶體類型的判斷從組成上判斷：從構(gòu)成晶體的微粒進(jìn)行判斷 從性質(zhì)上判斷：熔沸點(diǎn)和硬度 (高：原子晶體；中：離子晶

3、體；低：分子晶體；金屬晶體：看具體情況而定)固態(tài)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能否導(dǎo)電(導(dǎo)電：離子晶體)1.關(guān)于晶體的下列說法正確的是A.在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子B.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子C.原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高D.分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低 A2 .實(shí)現(xiàn)下列變化時(shí)需克服相同類型作用力的是A.石墨和干冰的熔化B.食鹽和冰醋酸的熔化C.純堿和燒堿的熔化 D.液溴和液汞的汽化 C練習(xí)二.比較晶體熔沸點(diǎn)高低的順序1.先判斷-晶體的類型一般 原子晶體離子晶體分子晶體金屬晶體具有不確定性2.可以結(jié)合物質(zhì)的通常狀態(tài):Slg3.分子晶體（1）氫鍵 （2）結(jié)構(gòu)組成相似 （3）等電子體

4、 （4）同系物 ，同分異構(gòu)4.原子晶體：原子半徑5.金屬晶體：金屬陽離子半徑 及所帶電荷6.離子晶體：晶格能比較下列幾組晶體熔沸點(diǎn)高低的順序（由高到低）(1)金剛石、氯化鈉、晶體硅、干冰金剛石、晶體硅、氯化鈉、干冰(2)氧化鈣、氯化鉀、氯化鈣、碘化鉀氧化鈣、氯化鈣、氯化鉀、碘化鉀學(xué)以致用三晶胞1.描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞晶體與晶胞的關(guān)系可用蜂巢與峰室的關(guān)系比喻,然而蜂巢是有形的，晶胞是無形的，是人為劃定的。金剛石的多面體外形、晶體結(jié)構(gòu)和晶胞示意圖-Cs+-Cl-觀察對比辨識粒子取向不變88海底金屬軟泥是在洋海底覆蓋著的一層紅棕色沉積物，蘊(yùn)藏著大量的資源，含有硅、鐵、

5、錳、鋅等。如圖是從鐵氧體離子晶體Fe3O4中取出的能體現(xiàn)其晶體結(jié)構(gòu)的一個(gè)立方體，則晶體中的氧離子是否構(gòu)成了面心立方堆積？_（填“是”或“否”）；該立方體是不是Fe3O4的晶胞？_（填“是”或“否”）；立方體中鐵離子處于氧離子圍成的_（填空間結(jié)構(gòu)）空隙；是是正八面體體心：1面心:1/2頂點(diǎn):1/8棱邊:1/42.晶胞中粒子數(shù)的計(jì)算：均攤法 2001年報(bào)道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子，6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg

6、3B2思考Mg原子的數(shù)目：121/6+21/2=3B原子的數(shù)目：6故化學(xué)式可表示為 MgB2求晶體密度=晶胞質(zhì)量/晶胞體積晶胞質(zhì)量=M/NAnn值不同 因晶胞而定 體驗(yàn)1 （1）中學(xué)教材上圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO（氧化鎳）晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2+與最鄰近O2-的核間距離為a10-8cm，計(jì)算NiO晶體的密度（已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7gmol-1）。（2）天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷。例如在某種NiO晶體中就存在如圖7所示的缺陷：一個(gè)Ni2+空缺，另有兩個(gè)Ni2+被兩個(gè)Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比

7、值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳品組成為Ni0.97O，試計(jì)算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。6:91474.7 NA(2a10-8）3體驗(yàn)2 晶體具有規(guī)則的幾何外型、晶體中最基本的重復(fù)單 位稱為晶胞。NaCl晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。已知FexO 晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，x值小于1 測知FexO晶體密度為=5.71 gcm-3，晶胞邊長為 4.2810-10 m。 (1) FexO中x值(精確至O.01)為 _此晶體的化學(xué)式為 _。 (2)晶體中的Fe分別為Fe2+、Fe3+，在Fe2+和Fe3+的總數(shù)中，F(xiàn)e2+所占分 數(shù)(用小數(shù)表示，精確至0.001)為 _。 (3)與某個(gè)Fe2

8、+(或Fe3+)距離最近且等距離的O2-圍成的空間幾何形狀是 _。 (4)在晶體中，鐵元素間最短距離為_cm 3.0310-10正八面體0.82619Fe02Fe2030.92有一種藍(lán)色晶體，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe2+和Fe3+分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，而CN-離子位于立方體的棱上。(1)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推出其化學(xué)式(用最簡整數(shù)表示） _。(2)此化學(xué)式帶何種電荷?用什么樣的離子(用Mn+表示)與其結(jié) 合成中性的化學(xué)式?寫出此電中性的化學(xué)式。 答：(3)指出(2)中添加離子在晶體結(jié)構(gòu)中的什么位置。 答：體驗(yàn)3FeFe(CN)6-帶一個(gè)單位負(fù)電荷，可用Na+，K+，Rb+ (用M+表示)與之結(jié)

9、合MFeFe(CN)6M+在每隔一個(gè)立方體的體心上體驗(yàn)4 多面體問題認(rèn)真觀察圖形一個(gè)頂點(diǎn)發(fā)出幾條共價(jià)鍵多少個(gè)最小封閉圖形共用一個(gè)頂點(diǎn)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20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角各有一個(gè)原子，試觀察圖形回答。這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元由_個(gè)硼原子組成，共含有_個(gè)B-B鍵。1230B化學(xué)式：A 體驗(yàn)5根據(jù)下列簇狀分子結(jié)構(gòu)示意圖，判斷下列分子的化學(xué)式：CA8BC6 最近發(fā)現(xiàn)一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，其頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式為（ ） A Ti14C13 B TiC C Ti4C4 D Ti4C3實(shí)踐6

10、A體驗(yàn)6Si 024Si02硼化鎂在39 K時(shí)呈超導(dǎo)性，可能是人類對超導(dǎo)認(rèn)識的新里程碑。在硼化鎂晶體的理想模型中，鎂原子和硼原子是分層排布的，一層鎂一層硼的相間排列，右圖是該晶體微觀空間中取出的部分原子沿Z軸方向的投影，白球是鎂原子投影，黑球是硼原子投影，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。確定硼化鎂的化學(xué)式為 ( ) A MgB B MgB2 C Mg2B D MgB6實(shí)踐7B 晶體密堆積模型緊密堆積： 微粒之間的作用力使微粒間盡可能的相互接近（除原子晶體及分子間有氫鍵的分子晶體），使它們占有最小的空間。以密堆積的方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。各種晶體微粒半徑與晶胞邊長的關(guān)系（1

11、）簡單立方（3）面心立方（4）NaCl（5）CsCl（6）CaF2（7）ZnS （8）金剛石2r = a（2）體心立方4r = a4r = a2(r+R) = a2(r+R) = a4(r+R) = a4(r+R) = a8r = a 綜合題1鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)、國防等方面有廣泛應(yīng)用。(1)鐵碳合金，是鐵和碳組成的二元合金。其中一種鐵碳合金的結(jié)構(gòu)如下：則該鐵碳合金的化學(xué)式_(用原子個(gè)數(shù)最簡比表示)。若滲入碳原子不改變鐵原子間的距離，則在該鐵的晶體中滲入碳原子后，可使其密度凈增_%(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。FeC21.4謝 謝三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)體心立方簡單立方面心立方4.下列八種晶體：A

12、水晶 B冰醋酸 C氧化鎂 D白磷 E氬晶體 F硫酸銨 G鋁 H金剛石屬于原子晶體的化合物是 ，直接由原子構(gòu)成的分子晶體是 。 含有共價(jià)鍵的離子晶體是 屬于分子晶體的單質(zhì)是 。 在一定條件下，能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)變化的 ，受熱 熔化后不發(fā)生化學(xué)鍵斷裂的是 ，受熱熔化需克服共價(jià)鍵的是 。AEFDEGBDAHNa Z = 2 Zn Z = 2金剛石 C Z= 8 I2 Z = 43.下列物質(zhì)NaOH Mg 金剛石 冰 干冰 NH4Cl石英 白磷 鐵 鋁合金 金剛砂 玻璃 晶體硼 無定形碳 H2SO4屬于離子晶體的有：屬于原子晶體的有：屬于金屬晶體的有：屬于分子晶體的有： 注意：（2）晶胞在晶體中是“無

13、隙并置”而成.（1）晶胞都是平行六面體.沿平行六面體三個(gè)邊平移，能夠與下一個(gè)晶胞重合的最小單位。構(gòu)成微粒舉例導(dǎo)電性硬度熔沸點(diǎn)分子原子陰陽離子金屬陽離子和自由電子CO2、Ne 冰硫磺 蔗糖C、SiO2Si SiC金屬及合金NaCl、CsCl固態(tài)或熔融態(tài)不導(dǎo)電，溶于水可能導(dǎo)電一般不導(dǎo)電固體不導(dǎo)電溶于水或熔融狀態(tài)能導(dǎo)電好較小很大較大較低很高較高比較復(fù)雜比較復(fù)雜分子間作用力共價(jià)鍵離子鍵金屬鍵微粒間作用力分子晶體原子晶體離子晶體金屬晶體3.幾種常見晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較根據(jù)內(nèi)部微粒的種類和微粒間的相互作用不同，將晶體分為離子晶體、金屬晶體、原子晶體和分子晶體。課本分子晶體的熔沸點(diǎn):(比較分子間作用力)a.分子間作用力越 ,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越 ;具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常地 。如H2O H2Te H2Se H2S。 大高高b.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越 ,熔、沸點(diǎn)越 ,如SnH4 GeH4 SiH4 CH4。 大高c.組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近),分子的極性越大,其