2023届高考化学二轮复习：晶体结构与性质 课件50张

(1)物质三态间的相互转化 物理变化、分子间距离发生变化 任务一：晶体基本概念

(2)等离子体和离子液体 气态和液体物质不一定都由分子构成

等离子体是由　电子　、阳离子和　电中性　粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质。离子液体是熔点不高的仅由　离子　组成的液体物质。?

2.晶体与非晶体

(1)晶体与非晶体的比较

类型

晶体

非晶体

结构特征

结构微粒周期性有序排列

结构微粒　无序　排列?

性质

特征

自范性

　有　?

　无　?

熔点

　固定　?

　不固定　?

各向异

同表现

　各向异性　?

　各向同性　?

二者区

别方法

间接方法

看是否有固定的　熔点　?

科学方法

对固体进行　X射线衍射　实验?

应用提升 列表比较等离子体、液晶和离子液体

类别

等离子体

液晶

离子液体

构成或存在

状态

电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)

介于液态和晶态之间的物质状态

体积很大的阴离子、阳离子

特性

具有良好的导电性和流动性

具有液体的流动性、黏度、形变性等,具有类似晶体的各向异性

难挥发、良好导电性、可作溶剂和催化剂

(2)得到晶体的三种途径

(3)晶胞

①定义:描述晶体结构的　基本单元　。?

②晶体中晶胞的排列——“无隙并置” 3．晶格能 (1)定义：气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。 (2)影响因素。 ①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。 ②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。 (3)与离子晶体性质的关系：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。 4.均摊法 1 2 4 3 7 6 8 5 1 2 2 1 3 4 1 体心：1 面心：1/2 顶点：1/8 棱边：1/4 立方晶胞 体心： 1 面心： 1/2 棱边： 1/4 顶点： 1/8 六棱柱 顶角：1/6 上、下棱：1/4 侧棱：1/3 面上：1/2 内部：1 三棱柱 体心 1 面心 1/2 棱边 水平1/4 竖1/6 顶点 1/12 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占1/3 金属钠（C） 金属锌（Zn） 碘（I2） 金刚石（C） 数一数，它们分别平均含有几个原子？ 1.金属晶体 任务二：典型晶体结构 金属键　 导电性　 导热性　 延展性　

①在金属晶体中，原子间以__________相结合。

②金属晶体的性质：优良的_________、_________和__________。

金属晶体在三维空间的四种堆积模型 空间利用率＝ ×100%，球体积为晶胞中所含金属原子的总体积。 球体积 晶胞体积 简单立方堆积（Po） 如图所示，设晶胞边长为a，原子半径为 r，则立方体的棱长为 ________，V球 ＝ __________，V晶胞 ＝ ____________，空间利用率为___________________________。 a＝2r 8r3 原子的配位数为6 体心立方堆积（Na、K、Cr、Mo(钼)、W等） 如图所示，设原子半径为 r，则体对角线 c 为 __________，面对角线 b 为 __________ (用 a 表示)，a ＝ __________ (用 r 表示)，空间利用率为 ______________。 原子的配位数为8 六方最密堆积（Mg、Zn、Ti等） 如图所示，设原子半径为 r，则棱长为________(用 r 表示，下同)，底面面积 S ＝ ____________，h ＝ __________，V球 ＝ __________，V晶胞 ＝ ________________，空间利用率为__________________。 2r 原子的配位数为12 面心立方最密堆积（Au、Ag、Cu、Al等） 如图所示，设原子半径为 r，则面对角线为 __________ (用 r 表示)，a ＝__________( 用 r 表示 )，V晶胞 ＝________ (用 r 表示)，空间利用率为__________________。 4r 原子的配位数为12 小　 多　 强 越高　

金属键的强弱和对金属熔沸点的影响：

A．金属键的强弱主要取决于金属元素的原子半径和价电子数，原子半径越______，价电子数越______，金属键越______；反之，金属键越______。

B．金属键越强，金属的熔、沸点越______，硬度越______。

弱 大　

(1)构成粒子：__________和__________。

(2)作用力：__________。

(3)配位数：一个离子周围__________的__________离子的数目。

(4)离子晶体结构的决定因素。

①几何因素：晶体中正负离子的__________。

②电荷因素：晶体中正负离子的__________。

③键性因素：离子键的____________。 阴离子　 阳离子　 离子键　 最邻近　 异电性　 半径比　 电荷比　 纯粹程度　

2.离子晶体

常见离子晶体

①NaCl型:在晶体中,每个Na+同时吸引　6　个Cl-,每个Cl-同时吸引　6　个Na+,配位数为　6　。每个晶胞含　4　个Na+和　4　个Cl-。?

②CsCl型:在晶体中,每个Cl-吸引　8　个Cs+,每个Cs+吸引　8　个Cl-,配位数为　8　。? 晶胞中S2－以面心立方堆积，Zn2＋占据S2－围成的8个正四面体空隙中的4个互不相邻的正四面体空隙。每个S2－周围距离最近且相等的锌离子有4 个，每个锌离子周围距离最近且相等的硫离子有4 个。1个ZnS晶胞中含有4个Zn2＋和4个S2－ S2－ Zn2＋ 离子晶体的性质

熔、沸点

熔、沸点________，难挥发

硬度

硬度________，难以压缩

溶解性

一般在水中________，在非极性溶剂中________

导电性

固态时__________，熔融状态或在水溶液中__________ 较高　 较大　 易溶　 难溶　 不导电　 能导电　

一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。

3.共价晶体 原子　 共价键　

①共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点______，硬度______。

②结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长________，键能越大，晶体的熔点________,如金刚石>碳化硅>硅。

高　 大　 越短　 越高　

常见的共价晶体模型

金刚石晶体中,每个C与另外　4　个C形成共价键,C—C之间的夹角是109°28',最小的环是　六　元环。含有1 mol碳的金刚石中,形成的共价键为　2　 mol。?

金刚石 每个C原子被12个最小环共用；每个最小环含有1/2个C原子 SiO2 (1)每个Si与4个O以共价键结合，轨道均为sp3杂化，形成正四面体结构 (2)每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 (3)Si：Si-O=1:4 (4)最小环上有12个原子，即6个O，6个Si

4.分子晶体

(1)概念：只含________的晶体称为分子晶体。

(2)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以______________相互吸引，分子内原子之间以____ __ ____结合。 分子　 分子间作用力　 共价键　

(3)常见的分子晶体。

①所有________________，如水、硫化氢、氨、甲烷等。

②部分______________，如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等。

③部分________________，如CO2、SO2、P4O6、P4O10等。

④几乎所有的______，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。

⑤绝大多数__________的晶体，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。

非金属氢化物　 非金属单质　 非金属氧化物　 酸　 有机物　

常见分子晶体模型

①干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有　12 　个。?

②冰的结构模型中,每个水分子与相邻的　 4　个水分子以氢键相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成“氢键”数目为　2NA　 个。?

分子晶体的性质

分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常得________，如H2O>H2Te>H2Se>H2S；

组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越______，熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4；

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CO>N2、CH3OH>CH3CH3；

同分异构体支链越________，熔、沸点越低，如正丁烷＞异丁烷。 高　 大　 多

5.混合型晶体—石墨晶体

石墨晶体结构

石墨层状晶体中,每个碳原子的配位数为　3　,有1个未参与杂化的2p轨道,平均每个正六边形拥有的碳原子个数是　2　;石墨的导电性只能沿着　石墨平面　的方向。?

(1)纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的_________ 。

(2)几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数

表中四种氧化物晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。 过渡晶体　

氧化物

Na2O

MgO

Al2O3

SiO2

离子

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