《高中化學(xué)分子晶體與原子晶體3 課件人教版選修三》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué)分子晶體與原子晶體3 課件人教版選修三（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 固固體體晶體晶體非晶體非晶體離子晶體離子晶體原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)：類型類型1、晶體空間結(jié)構(gòu)的題、晶體空間結(jié)構(gòu)的題 晶體之所以具有規(guī)則的幾何外形，晶體之所以具有規(guī)則的幾何外形，是因其內(nèi)部的質(zhì)點作規(guī)則的排列，實際是因其內(nèi)部的質(zhì)點作規(guī)則的排列，實際上是晶體中最基本的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)上是晶體中最基本的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)果。的結(jié)果。 我們把晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元叫的結(jié)構(gòu)單元叫晶體的基本單位晶體的基本單位 晶胞對組成晶胞的各質(zhì)點（晶格點）的占有率如何呢（以立方體形晶胞為例）？晶胞晶胞體心：體心：1面心：面心：1/2棱邊
2、：棱邊： 1/4頂點：頂點： 1/8立方晶胞立方晶胞體心：體心：1面心：面心： 1/2棱邊：棱邊： 1/4頂點：頂點： 1/8 一、晶胞對組成晶胞的各質(zhì)一、晶胞對組成晶胞的各質(zhì)點的占有率點的占有率 1、當(dāng)題給信息為晶體中最小重復(fù)單元晶胞（或平面結(jié)構(gòu)）中的微粒排列方式時，要運用空間想象力，將晶胞在三維空間內(nèi)重復(fù)延伸，得到一個較完整的晶體結(jié)構(gòu)，形成求解思路。二、有關(guān)晶體的計算二、有關(guān)晶體的計算例例1： 在干冰晶體中，平均每個晶胞（如圖）占有CO2分子的個數(shù)為_，每個CO2分子周圍有_個與之緊鄰且等距的CO2分子.412AB練習(xí)練習(xí)1：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離
3、子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）表示陽離子）化學(xué)式：化學(xué)式： AB練習(xí)練習(xí)2：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）表示陽離子）AB化學(xué)式：化學(xué)式：A2BAB化學(xué)式：化學(xué)式：練習(xí)練習(xí)3：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）表示陽離子）ABB化學(xué)式：化學(xué)式：A練習(xí)練習(xí)4：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）表示陽離子）CABC3小結(jié)：
4、 立方體晶胞中各位置上原子總數(shù)的計算方法分別是：頂角上的原子總數(shù)=1/8頂角原子數(shù)棱上的原子總數(shù)面心上的原子總數(shù)=1/4頂角原子數(shù)=1/2頂角原子數(shù)體心上的原子總數(shù)=1體心原子數(shù) 2、當(dāng)題給信息為晶體中微粒的排列方式時，可在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個具有代表性的最小重復(fù)單元晶胞為研究對象，運用點、線、面的量進行解答。 右圖是石英晶右圖是石英晶體平面示意圖（它實體平面示意圖（它實際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）構(gòu)）,其中硅、氧原其中硅、氧原子數(shù)之比為子數(shù)之比為_.1:2例例2：例例3： 如圖直線交點處的圓圈為NaCl晶體中Na+或Cl-所處位置，晶體中，每個Na+周圍與它最接近的且距離相等的Na
5、+個數(shù)為：_12 金剛石金剛石晶體中晶體中含有共價鍵形成的含有共價鍵形成的C原子環(huán)，其中最原子環(huán)，其中最小的小的C環(huán)上有環(huán)上有_個個C原子。原子。例例4：6 石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問題：圖），試回答下列問題：（1）圖中平均每個正六邊形占）圖中平均每個正六邊形占有有C原子數(shù)為原子數(shù)為_個、占有的碳個、占有的碳碳鍵數(shù)為碳鍵數(shù)為_個。個。（2）層內(nèi)）層內(nèi)7個六元環(huán)完全占有個六元環(huán)完全占有的的C原子數(shù)為原子數(shù)為_個，碳原子個，碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_.鞏固練習(xí)一：鞏固練習(xí)一：141
6、42:32:32 23 3鞏固練習(xí)二鞏固練習(xí)二： 已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二單元是由硼原子組成的正二十面體，如圖所示：其中有十面體，如圖所示：其中有二十個等邊三角形的面和一二十個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點，每個頂點為定數(shù)目的頂點，每個頂點為一個硼原子，試通過觀察分一個硼原子，試通過觀察分析右圖回答：此基本結(jié)構(gòu)單析右圖回答：此基本結(jié)構(gòu)單元是由元是由_個硼原子構(gòu)成，有個硼原子構(gòu)成，有_個個B-B化學(xué)鍵，相鄰化學(xué)鍵，相鄰B-B鍵鍵的鍵角為的鍵角為_.123030600鞏固練習(xí)三鞏固練習(xí)三： 已知晶體的基本單元是由12個硼原子構(gòu)成的（如右圖），每個頂點上有一個
7、硼原子，每個硼原子形成的化學(xué)鍵完全相同，通過觀察圖形和推算，可知此基本結(jié)構(gòu)單元是一個正_面體。20 某晶胞結(jié)某晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，構(gòu)如圖所示，晶胞中各微粒晶胞中各微粒個數(shù)分別為：個數(shù)分別為： 銅銅_個個 鋇鋇_個個 釔釔_個個鞏固練習(xí)四鞏固練習(xí)四：231鞏固練習(xí)五：鞏固練習(xí)五：(1) 平均每個正六邊形擁有平均每個正六邊形擁有_個鍺原子個鍺原子, _個氧原子個氧原子.(2) 化學(xué)式為化學(xué)式為:_23(GeCH2CH2COOH)2O3 或或Ge2C6H10O3 某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示：圖所示： 表示表示X離子，位于立離子，位于立方體的頂點；方體的頂點；表示表示Y離子，
8、位離子，位于立方體的中心。試分析：于立方體的中心。試分析：該晶體的化學(xué)式為該晶體的化學(xué)式為 。晶體中距離最近的晶體中距離最近的2個個X與一與一個個Y形成的夾角為形成的夾角為_109028Y2X鞏固練習(xí)六：鞏固練習(xí)六：小小 結(jié)結(jié)一、晶胞對質(zhì)點的占有率的計算一、晶胞對質(zhì)點的占有率的計算二、有關(guān)晶體的計算二、有關(guān)晶體的計算1996年諾貝化學(xué)獎授予對發(fā)現(xiàn)年諾貝化學(xué)獎授予對發(fā)現(xiàn)C60有重大貢獻的三位科學(xué)家有重大貢獻的三位科學(xué)家.C60分子是形分子是形如球狀的多面體如球狀的多面體(如圖如圖),該結(jié)構(gòu)的建立基于以下考慮該結(jié)構(gòu)的建立基于以下考慮:C60分子中每個碳原子只跟相鄰的分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳
9、原子形成化學(xué)鍵個碳原子形成化學(xué)鍵;C60分子只含有五邊形和六邊形分子只含有五邊形和六邊形;多面體的頂點數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系多面體的頂點數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系,遵循歐拉定理遵循歐拉定理: 頂點數(shù)頂點數(shù)+面數(shù)面數(shù)-棱邊數(shù)棱邊數(shù)=2據(jù)上所述據(jù)上所述,可推知可推知C60分子有分子有12個五邊形和個五邊形和20個六邊形個六邊形,C60分子所分子所含的雙鍵數(shù)為含的雙鍵數(shù)為30.請回答下列問題請回答下列問題:(1)固體固體C60與金剛石相比較與金剛石相比較,熔點較高者應(yīng)是熔點較高者應(yīng)是_,理由是理由是:_.(2)試估計試估計C60跟跟F2在一定條件下在一定條件下,能否發(fā)生反應(yīng)生成能否發(fā)生反應(yīng)生成C60F6
10、0(填填“可能可能”或或“不可能不可能”)_,并簡述其理由：并簡述其理由：_.(3)通過計算通過計算,確定確定C60分子所含單鍵數(shù)分子所含單鍵數(shù).C60分子所含單鍵數(shù)為分子所含單鍵數(shù)為_.(4)C70分子也已制得分子也已制得,它的分子結(jié)構(gòu)模型可以與它的分子結(jié)構(gòu)模型可以與C60同樣考慮而推知同樣考慮而推知.通過通過計算確定計算確定C70分子中五邊形和六邊形的數(shù)目分子中五邊形和六邊形的數(shù)目. C70分子中所含五邊形數(shù)為分子中所含五邊形數(shù)為_,六邊形數(shù)為六邊形數(shù)為_.金剛石屬原子晶體金剛石屬原子晶體,而固體而固體C60不是不是,故金剛石熔點較高故金剛石熔點較高. (答出答出“金剛石屬原子晶體金剛石屬
11、原子晶體”即可即可)金剛石金剛石 因因C60分子含分子含30個雙鍵個雙鍵,與極活潑的與極活潑的F2發(fā)生加成反應(yīng)即可生成發(fā)生加成反應(yīng)即可生成C60F60 (只要指出只要指出“C60含含30個雙鍵個雙鍵”即可即可,但答但答“因因C60含有雙鍵含有雙鍵”不行不行) 可能可能12 25可由歐拉定理計算鍵數(shù)可由歐拉定理計算鍵數(shù)(即棱邊數(shù)即棱邊數(shù)):60+(12+20)-2=90C60分子中單鍵為分子中單鍵為:90-30=60 課外練習(xí)不同類型：不同類型：原子晶體離子晶體分子晶體原子晶體離子晶體分子晶體同種類型：同種類型：微粒間的作用越強，熔沸點越高微粒間的作用越強，熔沸點越高原子晶體：原子晶體： 原子半
12、徑越小，共價鍵越強，原子半徑越小，共價鍵越強， 熔沸點越高熔沸點越高離子晶體：離子晶體： 離子電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵離子鍵 越強，熔沸點越高越強，熔沸點越高金屬晶體：金屬晶體： 金屬陽離子電荷數(shù)越多，離子半徑金屬陽離子電荷數(shù)越多，離子半徑越小，金屬鍵越強，熔沸點越高越小，金屬鍵越強，熔沸點越高一般而言：一般而言：三種晶體的熔點 返回原處結(jié)束晶體的硬度晶體的硬度 返回原處結(jié)束 返回原處石墨中石墨中CC夾角夾角為為120， CC鍵鍵長為長為(0.142nm) 1.421010 m分子間作用力,層間距3.35 1010 mCC 共價鍵結(jié)束1、請將下列物質(zhì)的沸點
13、按由低到高的順序排列: 碘 氯氣 氯化鈉 二氧化硅 2 2碳化硅這種結(jié)構(gòu)類似于金剛石的晶體，其碳化硅這種結(jié)構(gòu)類似于金剛石的晶體，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體金剛石晶體硅碳化硅中，它們的熔點晶體金剛石晶體硅碳化硅中，它們的熔點從高到低的順序是從高到低的順序是 A A B B C C D D3、分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型：A、碳化鋁，黃色晶體，熔點2200，熔融態(tài)不導(dǎo)電；_B、溴化鋁，無色晶體，熔點98 ，熔融態(tài)不導(dǎo)電；_C、五氟化釩，無色晶體，熔點19.5，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；_D、物質(zhì)A，無色晶體，熔融時或溶于水中
14、都能導(dǎo)電_結(jié)束繼續(xù)原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體離子晶體離子晶體分子晶體分子晶體1 5、已知氯化鋁的熔點為已知氯化鋁的熔點為190190(2(2202202lOlO5 5Pa)Pa)，但但它在它在180180即開始升華。即開始升華。 (1) (1)氯化鋁是氯化鋁是_。( (填填“離子化合物離子化合物”“”“共價化合物共價化合物”) ) (2) (2)在在500500K K和和1 1010110105 5PaPa時，它的蒸氣密度時，它的蒸氣密度( (換算為換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時標(biāo)準(zhǔn)狀況時) )為為11.9211.92g gL L1 1，試確定氯化鋁在蒸氣狀態(tài)時試確定氯化鋁在蒸氣狀態(tài)時的化學(xué)式為的化學(xué)
15、式為_。 (3) (3)無水氯化鋁在空氣中強烈的無水氯化鋁在空氣中強烈的“發(fā)煙發(fā)煙”，其原因是，其原因是_。 (4) (4)設(shè)計一個可靠的實驗，判斷氧化鋁是離子化合物設(shè)計一個可靠的實驗，判斷氧化鋁是離子化合物還是共價化合物。你設(shè)計的實驗是還是共價化合物。你設(shè)計的實驗是_5參考下表中數(shù)據(jù)，回答有關(guān)問題參考下表中數(shù)據(jù)，回答有關(guān)問題 物質(zhì)物質(zhì) NaFNaF NaClNaCl NaBrNaBr NaINaISiF4SiF4 SiCl4SiCl4 SiBr4SiBr4 SiI4SiI4熔點熔點99599580180175575565165190. 290. 270. 470. 45 52 2120120
16、5 5 物質(zhì) NaCl KCl RbCl CsCl SiCl4 GeCl4 SnCL4 PbCl4熔點801776715646704495362150 (1) (1)鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點與鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點與_有關(guān)，隨有關(guān)，隨_增增大，大，_減小，故熔點依次降低；減小，故熔點依次降低； (2) (2)硅的鹵化物及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點與硅的鹵化物及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點與_有關(guān)，隨有關(guān)，隨著著_增大，則增大，則_增大，故熔點依次升高；增大，故熔點依次升高； (3) (3)鈉的鹵化物的熔點比相應(yīng)硅的鹵化物熔點高的多鈉的鹵化物的熔點比相應(yīng)硅的鹵化物熔點高的多,
17、 ,這與這與_有關(guān)，有關(guān)，因為因為_，故前者熔點遠遠高于后者。，故前者熔點遠遠高于后者。類型3：晶體類型的判斷n從組成上判斷（僅限于中學(xué)范圍）：n從性質(zhì)上判斷：n有無金屬離子？(有：則多數(shù)為離子晶體)n是否屬于“四種原子晶體”？n以上皆否定，則多數(shù)是分子晶體。n熔沸點和硬度；(高：原子晶體；較高：離子晶體；低：分子晶體)n熔融狀態(tài)的導(dǎo)電性。(導(dǎo)電：離子晶體)結(jié)束1 1、（、（1 1）有下列六種物質(zhì)）有下列六種物質(zhì): :干冰干冰, ,氯化氫氯化氫, ,金剛石金剛石, ,晶體硅晶體硅, ,氯化銫和氫氧化鈉氯化銫和氫氧化鈉, ,請回答下列問題請回答下列問題: :固態(tài)時屬于分子晶體的是固態(tài)時屬于分子晶
18、體的是 ： 含有共含有共價鍵的離子晶體是價鍵的離子晶體是 ： 2 2下列說法一定正確的是下列說法一定正確的是 A A其水溶液導(dǎo)電的一定是離子晶體其水溶液導(dǎo)電的一定是離子晶體 B B熔融態(tài)導(dǎo)電的一定是離子晶體熔融態(tài)導(dǎo)電的一定是離子晶體 C C固態(tài)導(dǎo)電的一定是金屬晶體固態(tài)導(dǎo)電的一定是金屬晶體 D D固態(tài)不導(dǎo)電熔融態(tài)導(dǎo)電的一定是離子晶固態(tài)不導(dǎo)電熔融態(tài)導(dǎo)電的一定是離子晶體體3、化學(xué)家已合成了一種硬度比金剛石還大的晶體-氮化碳，若已知氮在此化合物中顯-3價，推斷：(1)它的化學(xué)式可能是_，其晶體類型為_晶體，你認(rèn)為其硬度比金剛石大的主要原因是(提示：從原子結(jié)構(gòu)的知識解釋)_結(jié)束返回歸納思考：試根據(jù)上述理論分析，金剛石、碳化硅、思考：試根據(jù)上述理論分析，金剛石、碳化硅、晶體硅三者的熔點高低。晶體硅三者的熔點高低。N原子的半徑比原子的半徑比C小，所以小，所以CN鍵鍵長比鍵鍵長比CC短短,鍵能更大，硬度更大。鍵能更大，硬度更大。原子原子C3N45、仔細觀察左邊的示意圖后，回答下列問題： 金剛石與石墨的熔點均很高，那么二者熔點是否相同？為什么？若不相同，哪種更高一些？結(jié)束n金剛石：熔點:35500C 沸點：48270Cn石 墨：熔點:36520C 沸點： 48270C再再 見見
高中化學(xué)分子晶體與原子晶體3 課件人教版選修三
