高三化學一輪復(fù)習 選考部分 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 3 晶體的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)課件 魯科版選修3.ppt

第3節(jié) 晶體的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì),-2-,考綱要求:1.能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。 2.了解原子晶體的特征,能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。 3.理解金屬鍵的含義,能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。了解金屬晶體常見的堆積方式。 4.了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別。 5.能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進行相關(guān)的計算。 6.了解晶格能的概念及其對離子晶體性質(zhì)的影響。,-3-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,晶體和晶胞,1.晶體與非晶體,-4-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-5-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“×”。 (1)固態(tài)物質(zhì)一定是晶體 ( × ) (2)晶體有自范性但排列無序 ( × ) (3)不同的晶體中晶胞的大小和形狀都相同 ( × ) (4)晶胞是晶體中最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元 ( ) (5)冰和固體碘晶體中相互作用力相同 ( × ) (6)在六棱柱晶胞中,頂點也為8個晶胞共有,每個粒子有 屬于該晶胞 ( × ),-6-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,考查角度 晶體結(jié)構(gòu)的計算 1.晶胞組成的計算均攤法 (1)原則。 晶胞任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有,那么,每個晶胞對這個原子分得的份額就是 。 (2)方法。 長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算。,-7-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-8-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,解析,-9-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-10-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-11-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,(3)(2013四川理綜)Al2O3在一定條件下可制得AlN,AlN的晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示,該晶體中Al的配位數(shù)是4。,解析,-12-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,四種晶體類型的比較,-13-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-14-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“×”。 (1)分子晶體中每個分子內(nèi)一定含有共價鍵 ( × ) (2)原子晶體的相鄰原子間只有非極性共價鍵 ( × ) (3)在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子 ( ) (4)在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子 ( × ) (5)原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高 ( × ) (6)分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低 ( × ) (7)離子晶體中一定不含有共價鍵 ( × ) (8)分子晶體或原子晶體中一定不含離子鍵 ( ),-15-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,考查角度一 晶體熔、沸點的比較 1.不同類型晶體熔、沸點的比較 (1)不同類型晶體的熔、沸點高低一般規(guī)律:原子晶體離子晶體分子晶體。 (2)金屬晶體的熔、沸點差別很大,如鎢、鉑等熔、沸點很高,汞、銫等熔、沸點很低。 2.同種類型晶體熔、沸點的比較 (1)原子晶體:,如熔點:金剛石碳化硅硅。,-16-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,(2)離子晶體: 一般地說,陰、陽離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子間的作用力越強,其晶體的熔、沸點越高,如熔點:MgOMgCl2,NaClCsCl。 衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,熔點越高,硬度越大。 (3)分子晶體: 分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點越高;具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常高。如H2OH2TeH2SeH2S。 組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,熔、沸點越高,如SnH4GeH4SiH4CH4。 組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對分子質(zhì)量接近),其分子的極性越大,熔、沸點越高,如CON2,CH3OHCH3CH3。 同分異構(gòu)體,支鏈越多,熔、沸點越低。,-17-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,(4)金屬晶體: 金屬離子半徑越小,離子電荷數(shù)越多,其金屬鍵越強,金屬晶體的熔、沸點越高,如熔、沸點:NaMgAl。,-18-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,解析,-19-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,跟蹤訓練 1.下列物質(zhì)中熔點最高的是(D) A.NaF B.NaCl C.KBr D.MgF2,答案,解析,-20-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,2.現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點()數(shù)據(jù):,據(jù)此回答下列問題: (1)A組屬于原子晶體,其熔化時克服的微粒間的作用力是共價鍵。 (2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是(填序號)。 有金屬光澤 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 延展性 (3)C組中HF熔點反常是由于HF分子間能形成氫鍵,其熔化時需要消耗的能量更多。,-21-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是(填序號)。 硬度小 水溶液能導(dǎo)電 固體能導(dǎo)電 熔融狀態(tài)能導(dǎo)電 (5)D組晶體的熔點由高到低的順序為NaClKClRbClCsCl,其原因解釋為D組晶體都為離子晶體,r(Na+)r(K+)r(Rb+)r(Cs+),在離子所帶電荷相同的情況下,半徑越小,晶格能越大,熔點就越高。,答案,解析,-22-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,考查角度二 晶體類型的判斷方法 1.依據(jù)組成晶體的晶格質(zhì)點和質(zhì)點間的作用判斷 (1)離子晶體的晶格質(zhì)點是陰、陽離子,質(zhì)點間的作用是離子鍵。 (2)原子晶體的晶格質(zhì)點是原子,質(zhì)點間的作用是共價鍵。 (3)分子晶體的晶格質(zhì)點是分子,質(zhì)點間的作用為分子間作用力,即范德華力。 (4)金屬晶體的晶格質(zhì)點是金屬陽離子和自由電子,質(zhì)點間的作用是金屬鍵。,-23-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,2.依據(jù)物質(zhì)的分類判斷 (1)金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(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)(金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼除外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(SiO2除外)、酸、絕大多數(shù)有機物(有機鹽除外)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)(常溫汞除外)與合金是金屬晶體。 3.依據(jù)晶體的熔點判斷 不同的晶體類型,按一般規(guī)律,熔點由高到低:原子晶體離子晶體分子晶體,同一晶體類型按同類型中的比較規(guī)律進行比較。,-24-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,4.依據(jù)導(dǎo)電性判斷 (1)離子晶體水溶液及熔化時能導(dǎo)電。 (2)原子晶體一般為非導(dǎo)體。 (3)分子晶體為非導(dǎo)體,而分子晶體中的電解質(zhì)(主要指酸和非金屬氫化物)溶于水,使分子內(nèi)的化學鍵斷裂形成自由離子也能導(dǎo)電。 (4)金屬晶體是電的良導(dǎo)體。 5.依據(jù)硬度和機械性能判斷 (1)離子晶體硬度較大或硬而脆。 (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,但也有較低的,且具有延展性。,-25-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,例3(1)(2014海南化學)C60屬于分子晶體,石墨屬于混合晶體。 (2)(2013四川理綜)NH4Cl固體的晶體類型是離子晶體。 (3)(2013福建理綜)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到:4NH3+3F2 NF3+3NH4F 上述化學方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有abd(填序號)。 a.離子晶體 b.分子晶體 c.原子晶體 d.金屬晶體,解析,-26-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,誤區(qū)警示: (1)離子晶體中不一定都含有金屬元素,如NH4Cl是離子晶體;金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體,如AlCl3是分子晶體;含有金屬離子的晶體不一定是離子晶體,如金屬晶體中含有金屬離子。 (2)含陰離子的晶體中一定含有陽離子,但含陽離子的晶體中不一定含陰離子,如金屬晶體。 (3)易誤認為金屬晶體的熔點比分子晶體的熔點高,其實不一定,如Na的熔點為97 ,尿素的熔點為132.7 。 (4)石墨屬于混合型晶體,雖然質(zhì)地很軟,但其熔點比金剛石還高,其結(jié)構(gòu)中的碳碳鍵比金剛石中的碳碳鍵還強。,-27-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,跟蹤訓練 1.據(jù)美國科學雜志報道,在40 GPa高壓下,用激光器加熱到1 800 K,制得了具有高熔點、高硬度的二氧化碳晶體。下列關(guān)于該晶體的說法中錯誤的是(B) A.該晶體屬于原子晶體 B.該晶體易汽化,可用作制冷材料 C.一定條件下,該晶體可跟氫氧化鈉反應(yīng) D.每摩爾該晶體中含4 mol CO鍵,答案,解析,-28-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,2.氮氧化鋁(AlON)屬原子晶體,是一種超強透明材料,下列描述錯誤的是(D) A.AlON和石英的化學鍵類型相同 B.AlON和石英晶體類型相同 C.AlON和Al2O3的化學鍵類型不同 D.AlON和Al2O3晶體類型相同,答案,解析,-29-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,典型晶體模型,-30-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-31-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-32-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,自主鞏固 下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞示意圖(未按順序排序)。與冰的晶體類型相同的是BC(請用相應(yīng)的編號填寫)。,-33-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,考查角度 不同晶胞不同位置微粒均攤的基本情況,-34-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-35-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,例4(2015山東威海質(zhì)檢),(1)二氧化硅結(jié)構(gòu)跟金剛石結(jié)構(gòu)相似,即二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個硅與硅的化學鍵之間插入一個O原子。觀察圖甲中金剛石的結(jié)構(gòu),分析二氧化硅的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,Si、O形成的最小環(huán)上O原子數(shù)目是6。 (2)圖乙是C60的晶胞模型(一個小黑點代表一個C60分子),圖中顯示出的C60分子數(shù)為14個。實際上一個C60晶胞中含有4個C60分子。,解析,-36-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,跟蹤訓練 (1)(2014山東理綜)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60),某金屬M與C60可制備一種低溫超導(dǎo)材料,晶胞如圖所示,M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個數(shù)為12,該材料的化學式為M3C60。,-37-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,金剛石晶胞,