高中化學(xué)選修三第三章晶體結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)

高中化學(xué)選修三第三章晶體結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)原因:分子間作用力很弱2、物理特性構(gòu)成分子晶體得粒子就是分子,粒子間得相互作用就是范德華力力或氫鍵①較低得熔沸點(diǎn)(部分易升華)②較小得硬度③固態(tài)或熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電④分子晶體得溶解性與溶質(zhì)與溶劑得分子得極性相關(guān)——相似相溶①、所有非金屬氫化物:H2O,H2S,NH3,CH4②、部分非金屬單質(zhì):X2,O2,H2,S8,P4,C60

,稀有氣體③、部分非金屬氧化物:CO2,SO2,NO2,P4O6,P4O10④、幾乎所有得酸:H2SO4,HNO3,H3PO4⑤、絕大多數(shù)有機(jī)物得晶體:乙醇,冰醋酸,蔗糖3、典型得分子晶體分子得密堆積

—只有范德華力,無(wú)分子間氫鍵(與CO2分子距離最近得CO2分子共有12個(gè))干冰得晶體結(jié)構(gòu)圖碘得晶體結(jié)構(gòu)圖每個(gè)碘分子周圍有

個(gè)碘分子12冰中１個(gè)水分子周圍有４個(gè)水分子冰得結(jié)構(gòu)分子得非密堆積

—存在分子間氫鍵科學(xué)視野天然氣水合物——一種潛在得能源最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子與碳原子構(gòu)成得氣態(tài)團(tuán)簇分子,如下圖所示,頂角與面心得原子就是鈦原子,棱得中心與體心得原子就是碳原子,它得化學(xué)式就是

。解析:由于本題團(tuán)簇分子指得就是一個(gè)分子得具體結(jié)構(gòu),并不就是晶體中得最小得一個(gè)重復(fù)單位,不能采用均攤法分析,所以只需數(shù)出該結(jié)構(gòu)內(nèi)兩種原子得數(shù)目就可以了。答案為:Ti14C13二、原子晶體1、概念:相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)得晶體。構(gòu)成粒子:原子構(gòu)成粒子之間得作用:共價(jià)鍵熔化時(shí)需克服得作用:共價(jià)鍵原子晶體中,成鍵元素原子半徑越小,共價(jià)鍵鍵能越大,熔點(diǎn)越高。大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜2、物理特性①、熔點(diǎn)與沸點(diǎn)很高②、硬度很大③、一般不導(dǎo)電,但晶體硅、鍺就是半導(dǎo)體④、且難溶于一些常見(jiàn)得溶劑原因:在原子晶體中,由于原子間以較強(qiáng)得共價(jià)鍵相結(jié)合,而且形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)3、常見(jiàn)得原子晶體某些非金屬單質(zhì):金剛石(C)、晶體硅(Si)、晶體硼(B)、晶體鍺(Ge)、灰錫(Sn)等某些非金屬化合物:碳化硅(SiC)晶體、氮化硼(BN)晶體某些氧化物:二氧化硅(SiO2)晶體、Al2O3(1)在金剛石晶體中,C采取什么雜化方式？每個(gè)C與多少個(gè)C成鍵？形成怎樣得空間結(jié)構(gòu)？每個(gè)碳原子周圍緊鄰得碳原子有多少個(gè)？最小碳環(huán)由多少個(gè)碳原子組成？它們就是否在同一平面內(nèi)？(2)在金剛石晶體中,C原子個(gè)數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為多少？(3)12克金剛石中C—C鍵數(shù)為多少NA？(4)每個(gè)碳原子被多少個(gè)六元環(huán)所共用？每個(gè)六元環(huán)平均含有多少個(gè)碳原子？(5)每個(gè)C—C鍵被多少個(gè)六元環(huán)所共用？每個(gè)六元環(huán)平均擁有得單鍵數(shù)就是多少？(6)每個(gè)金剛石晶胞中含有多少個(gè)碳原子？典型得原子晶體—金剛石121/216·8(1)在SiO2晶體中在SiO2晶體中每個(gè)硅原子與幾個(gè)氧原子成鍵？每個(gè)氧原子與幾個(gè)硅原子成鍵？(2)在SiO2晶體中硅原子與氧原子個(gè)數(shù)之比就是多少？(3)在二氧化硅得晶體結(jié)構(gòu)中,最小得環(huán)由幾個(gè)原子構(gòu)成?每個(gè)硅原子被幾個(gè)環(huán)共用？每個(gè)氧原子被幾個(gè)環(huán)共用？(4)1molSiO2中含有幾molSi－O鍵？典型得原子晶體—二氧化硅石墨及其結(jié)構(gòu)(混合型晶體)空間層狀結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)俯視圖(1)石墨中C原子以sp2雜化;(2)石墨晶體中最小環(huán)為六元環(huán),平均含有2個(gè)碳原子,3個(gè)C-C鍵,碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為2:3;(3)石墨分層,層內(nèi)為共價(jià)鍵,層間為范德華力,硬度小,可導(dǎo)電;(4)石墨中r(C-C)比金剛石中r(C-C)短,故石墨更穩(wěn)定。1、定義:由陽(yáng)離子與陰離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而成得晶體。2、成鍵粒子:陰、陽(yáng)離子。3、相互作用力:離子鍵。三、離子晶體5、常見(jiàn)得離子晶體:強(qiáng)堿,活潑金屬氧化物,大部分得鹽類?；衔锼x子所帶電荷(主要因素)越多、離子半徑越小,晶格能就越大,其熔沸點(diǎn)就越高,硬度就越大。如:NaCl>KCl;CaO>BaO4、熔化所需克服作用力:離子鍵。晶格能:氣態(tài)離子形成1摩離子晶體時(shí)釋放得能量,通常取正值。或指拆開(kāi)1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子與氣態(tài)陽(yáng)離子所吸收得能量。(2)硬度

,難壓縮。(1)熔沸點(diǎn)

,

難揮發(fā)。較高較大(3)水溶性(4)導(dǎo)電性一般易溶于水,而難溶于非極性溶劑(如苯、汽油、CCl4等)。固態(tài)不導(dǎo)電,水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。6、離子晶體得物理性質(zhì)在NaCl晶體中:每個(gè)Na+周圍最近且等距離得Cl-有

個(gè),且構(gòu)成________

每個(gè)Cl-周圍最近且等距離得Na+有

個(gè);且構(gòu)成________在每個(gè)Na+周圍最近且等距離得Na+有

個(gè),在每個(gè)Cl-周圍最近且等距離得Cl-有

個(gè);

Na+與Cl-得配位數(shù)分別為

、

。一個(gè)NaCl晶胞中含

個(gè)Na+與

個(gè)Cl-。NaCl晶體中無(wú)

NaCl分子,化學(xué)式NaCl表示

。6612126644Na+與Cl-得最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比比較并區(qū)分配合物以及金屬晶體中得配位數(shù)正八面體正八面體典型得離子晶體

—NaCl晶體每個(gè)Cs+周圍最近且等距離得Cl-有

個(gè),每個(gè)Cl-周圍最近且等距離得Cs+有

個(gè);在每個(gè)Cs+周圍最近且等距離得Cs+有

個(gè),在每個(gè)Cl-周圍最近且等距離得Cl-有

個(gè);一個(gè)CsCl晶胞中含

個(gè)Cs+與

個(gè)Cl-。Cs+與Cl-得配位數(shù)分別為

、

。88661188典型得離子晶體

—CsCl晶體①Ca2+得配位數(shù):②F-得配位數(shù):③一個(gè)CaF2晶胞中含:個(gè)Ca2+與

個(gè)F-8448典型得離子晶體

—

CaF2晶體8個(gè)F-構(gòu)成立方體4個(gè)Ca2+構(gòu)成正四面體2、陽(yáng)離子得配位數(shù):陰離子得配位數(shù):1、一個(gè)ZnS晶胞中含:個(gè)陽(yáng)離子與

個(gè)陰離子4444典型得離子晶體

—

ZnS晶體決定離子晶體結(jié)構(gòu)得因素幾何因素晶體中正負(fù)離子得半徑比電荷因素晶體中正負(fù)離子得電荷比鍵性因素離子鍵得純粹程度巖漿晶出規(guī)則:一般先出晶格能大得1、“電子氣理論”(自由電子理論)金屬原子脫落來(lái)得價(jià)電子形成遍布整個(gè)晶體得“電子氣”,被所有原子所共用,從而把所有得原子維系在一起。三、金屬晶體2、金屬鍵:金屬離子與自由電子之間得強(qiáng)烈得相互作用叫做金屬鍵(電子氣理論)本質(zhì):靜電作用強(qiáng)弱判斷:陽(yáng)離子所帶電荷越多(即原子得價(jià)電子越多),半徑越小,金屬鍵強(qiáng)。存在:金屬單質(zhì)與合金中組成粒子:金屬陽(yáng)離子與自由電子3、金屬晶體:通過(guò)金屬鍵結(jié)合形成得單質(zhì)晶體。微粒間作用力:金屬鍵熔化所需克服作用力:金屬鍵【討論1】金屬為什么易導(dǎo)電？

在金屬晶體中,存在著許多自由電子,這些自由電子得運(yùn)動(dòng)就是沒(méi)有一定方向得,但在外加電場(chǎng)得條件下自由電子會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng),因而形成電流,所以金屬容易導(dǎo)電?！居懻?】金屬為什么易導(dǎo)熱？金屬容易導(dǎo)熱,就是由于自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞把能量從溫度高得部分傳導(dǎo)到溫度低得部分,從而使整塊金屬達(dá)到相同得溫度?！居懻?】金屬為什么具有較好得延展性？

金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間得相互作用沒(méi)有方向性,各原子層之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以后,仍可保持這種相互作用,因而即使在外力作用下,發(fā)生形變也不易斷裂?！居懻?】金屬為什么具有金屬光澤與顏色？

由于自由電子可吸收所有頻率得光,然后很快釋放出各種頻率得光,因此絕大多數(shù)金屬具有銀白色或鋼灰色光澤。而某些金屬(如銅、金、銫、鉛等)由于較易吸收某些頻率得光而呈現(xiàn)較為特殊得顏色。當(dāng)金屬成粉末狀時(shí),金屬晶體得晶面取向雜亂、晶格排列不規(guī)則,吸收可見(jiàn)光后輻射不出去,所以成黑色。平面上金屬原子緊密排列得兩種方式非密置層放置密置層放置配位數(shù)為4配位數(shù)為61122334456簡(jiǎn)單立方晶胞(1)簡(jiǎn)單立方堆積——Po4、金屬晶體得原子堆積模型①配位數(shù):12341234566同層4,上下層各1

簡(jiǎn)單立方晶胞平均占有得原子數(shù)目:81×8=1

金屬原子半徑r與正方體邊長(zhǎng)a得關(guān)系:aaaaa=2r體心立方晶胞(2)體心立方堆積——堿金屬與鐵

配位數(shù):812345678上下層各4

體心立方晶胞平均占有得原子數(shù)目:81×8=2+1

金屬原子半徑r與正方體邊長(zhǎng)a得關(guān)系:aaaa2ab=4rb=3aa=4r3b2a(3)ABAB…堆積方式——六方最密堆積(Mg、Zn、Ti)12345678910111212①配位數(shù):123456同層6,上下層各3六方最密堆積晶胞平均占有得原子數(shù)目:晶胞！不就是晶胞81×8=2+1六方最密堆積晶