_高考化学总复习课件7.ppt

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1、课时4晶体结构与性质,1了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。2.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。3.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。4.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。5.能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。6.了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。,最新考纲,考点一四种晶体性质比较,1晶体 (1)晶体与非晶体,周期性有序,无序,有,无,固定,不固定,各向异性,各向同性,熔点,X射线衍射,(2)得到晶体的途径 熔融态物质凝固。

2、气态物质冷却不经液态直接_。 溶质从溶液中析出。 (3)晶胞 概念 描述晶体结构的_。 晶体中晶胞的排列无隙并置 a无隙：相邻晶胞之间没有_。 b并置：所有晶胞_排列、_相同。,凝固(凝华),基本单元,任何间隙,平行,取向,(4)晶格能 定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：_。 影响因素 a离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越_。 b离子的半径：离子的半径越_，晶格能越大。 与离子晶体性质的关系 晶格能越大，形成的离子晶体越_，且熔点越_，硬度越_。,kJmol1,大,小,稳定,高,大,2四种晶体类型的比较,分子,原子,阴、阳离子,范德华力,共价键,金属键,离子

3、键,较小,很大,很大,很小,较大,较低,很高,很高,很低,较高,3. 晶体熔沸点的比较 (1)不同类型晶体熔、沸点的比较 不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：_ _ _ 。 金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。 (2)同种晶体类型熔、沸点的比较 原子晶体： 如熔点：金刚石_碳化硅_硅。,小,短,大,高,原子晶体,离子晶体,分子晶体,离子晶体： a一般地说，阴、阳离子的电荷数越_，离子半径越_，则离子间的作用力就越_ ，其离子晶体的熔、沸点就越 _，如熔点：MgO _MgCl2 _NaCl _CsCl。 b衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越_，形

4、成的离子晶体越_，熔点越_，硬度越_ 。 分子晶体： a分子间作用力越_，物质的熔、沸点越_；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地_。如H2O_H2Te_H2Se _H2S。 b组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越_，熔、沸点越_，如SnH4 _GeH4 _SiH4 _CH4。,多,小,强,高,大,稳定,高,大,大,高,高,大,高,c组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CON2，CH3OHCH3CH3。 d同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。 如CH3CH2CH2CH2CH3 金属晶体： 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越

5、高，如熔、沸点：NaMgAl。,探究思考 1判断下列说法是否正确： (1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子() (2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子() (3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高() (4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低() 答案(1)(2)(3)(4),2在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。 (1)其中只含有离子键的离子晶体是_； (2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_； (3)其中既含有离子键，又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_； (4)其中既

6、含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_； (5)其中含有极性共价键的非极性分子是_；,(6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是_； (7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。 (8)其中含有极性共价键的原子晶体是_。 答案(1)NaCl、Na2S(2)NaOH、(NH4)2S (3)(NH4)2S(4)Na2S2(5)CO2、CCl4、C2H2 (6)C2H2(7)H2O2(8)SiO2、SiC,【示例1】 (2013重庆理综，3)下列排序正确的是 ()。 A酸性：H2CO3C6H5OHCH3COOH B碱性：Ba(OH)2Ca(OH)2KOH C熔点：MgBr2S

7、iCl4BN D沸点：PH3NH3H2O 解析A项，酸性应为CH3COOHH2CO3C6H5OH，错误。B项，碱性应为Ba(OH)2KOHCa(OH)2，错误。C项，熔点：原子晶体离子晶体分子晶体，即BNMgBr2SiCl4，错误。D项，由于NH3、H2O分子间形成氢键，所以沸点：H2ONH3PH3，正确。 答案D,【示例2】 (1)熔点的高低：KCl_MgO(填“”“” “”)。 (2012浙江自选，15(5) (2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO _FeO(填“”或“”)。(2010海南化学，19(2) (3

8、)硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是_。 (2012福建理综，30(3),思维启迪 (1)理解影响晶体熔、沸点高低的因素。 (2)掌握晶体熔、沸点高低的比较方法。 解析(1)KCl中离子所带电荷数低于MgO(KMg2、Cl O2)，KCl中离子半径大于MgO中的离子半径(KMg2、 ClO2)，所以KCl的熔点低于MgO。(3)硅烷是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，沸点越高。 答案(1)(2)(3)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强,1(2012山东理综，32(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是 ()

9、。 A金属键具有方向性与饱和性 B金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 C金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 D金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光,解析金属键没有方向性和饱和性，A错；B对；金属中本身就存在着自由电子，并不是外加电场而产生的自由电子，C错；金属具有光泽是因为自由电子能够吸收所有波长的光，随即又反射出来，若全部反射就是银白色，若反射一部分就呈其他颜色(如金)，所以D项说是因为金属阳离子，是错误的。 答案B,2(2013垫江模拟)现有几组物质的熔点数据：,据此回答下列问题： (1)A组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。 (2)B组晶体共同的物理性质

10、是_(填序号)。 有金属光泽导电性导热性延展性 (3)C组中HF熔点反常是由于_。 (4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。 硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电 (5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbCl CsCl，其原因为_ _。,解析(1)根据A组熔点很高，属原子晶体，是由原子通过共价键形成的；(2)B组为金属晶体，具有四条共性；(3)HF中含有分子间氢键，故其熔点反常；(4)D组属于离子晶体，具有两条性质；(5)D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。 答案(1)原子共价键 (2) (3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成

11、氢键即可) (4) (5)D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高,判断晶体类型的五个依据,1构成晶体的微粒和微粒间的作用力； 2物质的类别； 3晶体的熔点； 4物质的导电性； 5硬度和机械性能 注意： (1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。,(2)石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.421010 m，比金刚石中碳碳共价键的键长(键长为1.541010 m)短，所以熔、沸点高于金刚石。 (3)AlCl3晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，其熔、沸点低(熔点19

12、0 )。 (4)合金的硬度比成分金属大，但熔、沸点比成分金属低。,考点二常见晶体模型及晶胞计算,1典型晶体模型,4,10928,12,6,4,12,12,12,12,4,4,8,6,6,12,8,12,2. 晶胞中微粒的计算方法均摊法,探究思考 1判断下列叙述是否正确： (1)固态物质一定是晶体() (2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同() (3)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列() (4)凡有规则外形的固体一定是晶体() 答案(1)(2)(3)(4),2下图为离子晶体立体构型示意图：(阳离子，阴离子)以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式： A_、B_、C_。 答案M

13、NMN3MN2,【示例3】 (1)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献_个原子。 (2013新课标，37(3) (2)利用“卤代硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。 (2013山东，32(2),(3)元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。 X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。 在1个晶胞中，X离子的数目为_。,该化合物的化学式为_。 (2013江苏，21A(1) 思

14、维启迪 利用均摊法确定晶体的化学式。 解析(1)单质硅与金刚石都属于原子晶体，其中原子与原子之间以共价键结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献为61/23个原子。 (3)X的核外电子排布式为Ar3d104s2为锌，Y为Ne3s23p4为硫。 答案(1)共价键3(2)2BN(3)4ZnS,【示例4】 (1)(2013新课标，37(3)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。A、B和D三种元素组成的一个化合物晶胞如图所示： 该化合

15、物的化学式为_；D的配位数为_；,列式计算该晶体的密度_gcm3。,(2)(2012全国新课标，37(6)立方ZnS晶体结 构如图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度 为_gcm3(列式并计算)，a位置S2 离子与b位置Zn2离子之间的距离为_pm(列式表示)。 解析(1)由题意可知：A为F元素，B为K元素，C为Fe元素，D为Ni元素。根据晶胞结构可知：F为161/441/228，K为81/424，Ni为81/812，则化学式为K2NiF4。Ni的配位数为6，所以可以求出该晶体的密度：,答案(1)K2NiF46,1(1)元素Cu的一种氯化物晶体的晶胞结构如图(1)所示，该氯化物的化学式是_

16、。 (2011江苏化学，21A(4) (2)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，晶胞结构示意图如图(2)所示。该合金的化学式为_。 (2010海南化学，19(4),(3)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似 (如图所示)，但CaC2晶体中哑铃形C22的存 在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中 1个Ca2周围距离最近的C22数目为_。 (2010江苏化学，21A(4) (4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是： Pb4处于立方晶胞顶点，Ba2处于晶胞中心，O2处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为_，每个Ba2与_个O2配位。 (2010山东理综，32(4),解析用均摊法分

17、析(1)晶胞中4个铜，4个氯原子，化学式为CuCl。(2)La：81/81；Ni；181/25，故化学式为：LaNi5。 (3)1个Ca2周围距离最近的C22只有同层的4个，注意晶胞沿上、下方向拉长，上下2个不是距离最近的。(4)由题目叙述作图可知：Ba2离子个数为1；Pb4：81/81；O2位于立方体的棱的中心，立方体共有12个棱，每个棱为四个立方体共有，故O2为121/43，故化学式为BaPbO3。同样可判断Ba2与12个O2配位。 答案(1)CuCl(2)LaNi5(3)4(4)BaPbO312,2(1)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立

18、方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 gcm3，则铜晶胞的体积是_cm3、晶胞的质量是_g，阿伏加德罗常数为_列式计算，已知Ar(Cu)63.6； (2012海南化学，19(2) (2)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm，立方氮化硼晶胞中含有_个氮原子、_个硼原子，立方氮化硼的密度是_gcm3(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数为NA)。 (2011全国新课标，37(5),解析(1)铜晶胞为面心立方最密堆积，一个晶胞分摊到4个Cu原子；1 pm1012 m1010 cm，故： 一个晶胞的体积

19、为：V(晶胞)(3611010 cm)34.70 1023 cm3； 一个晶胞的质量为：m(晶胞)4.701023 cm39.00 gcm34.231022g 求NA：,【方法三】 原子个数体积 (2)金刚石的晶胞结构为面心立方体，每个晶胞中含有8个碳原子，根据立方氮化硼与金刚石结构相似可知，立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子和4个硼原子。取1 cm3的氮化硼晶体，则1 cm3晶体中含有晶胞的物质的量为,2“均摊法”原理,3晶体微粒与M、之间的关系 若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；又1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为a3 NA g，因此有xMa3 NA。,