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选修3晶体结构与性质


3、同种类型: 【原子晶体】: 强,熔沸越__ 高。 半径越小,共价键越__ 【离子晶体】: 离子晶体→晶格能→离子键强弱→ 离子半径、离子电荷 离子电荷数越多, 强 , 离子键越____ 高 离子半径越小, 熔沸点越____
LiCl>NaCl>KCl>CsCl
四、熔、沸点的比较
固 态>____ 液 态>____ 气 态 1、根据状态: ____
离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
晶体粒子 阴、阳离子
粒子间作用
分子
原子
金属离子、 自由电子
离子键
较大 较高
易溶于极 性溶剂
分子间作 用力
较小 较低 相似相溶
共价键
很大 很高 难溶
金属键
一般较大, 部分小
硬 度 熔、沸点 溶解性
有高有低
难溶,有些 可与水反应
导电性
熔化或溶于 不易导电 水能导电
不易导电
四、熔、沸点的比较
固 态>____ 液 态>____ 气 态 1、根据状态: ____
NaCl>Hg>CO2
原子 晶体>_____ 离子 晶体>_____ 分子 晶体 2、不同类型:_____
水晶>食盐>干冰
四、熔、沸点的比较
固 态>____ 液 态>____ 气 态 1、根据状态: ____ 原子 晶体>_____ 离子 晶体>_____ 分子 晶体 2、不同类型:_____
2.在氯化铯晶体中,每个Cl-(或 Cs+)周围与之最接近且距离相等 8 个,这几个 的Cs+(或Cl-)共有___ Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型 为 立方体 ;在每个Cs+ 周围距 离相等且最近的Cs+ 共有___ 6 个, 这几个Cs+ (或Cl—)在空间构成的 几何构型为正八面体 _________;在氯化铯 晶体中Cs+的配位数 8 ,Cl-的配 位数为___ 8 ;一个氯化铯晶胞含 -。 有____ 个 Cl 1 个Cs+和_____ 1
四、熔、沸点的比较
固 态>____ 液 态>____ 气 态 1、根据状态: ____
原子 晶体>_____ 离子 晶体>_____ 分子 晶体 2、不同类型:_____ 3、同种类型: 强,熔沸越__ 高。 半径越小,共价键越__ 【原子晶体】: 离子半径越小、离子电荷越多,离 【离子晶体】: 强 ,熔沸点越____ 高 。 子键越____
5.二氧化硅中每个Si与 4 个O原子形成共价键,
每个O与 2 个Si原子形成共价键。在二氧化硅 晶体中Si与O原子个数比为 1︰2 .平均每n mol 4n mol。 SiO2晶体中含有Si-O键最接近______
6.石墨属于混合 晶体,是层状 结构, C原子呈 sp2杂化; 晶体中每个C原子被 3 个 六边形共用,平均每个环占 有 2 个碳原子。 晶体中碳原子数、碳环数和 碳碳单键数之比为 2:1:3 。 晶体中存在的作用有: 共价键、金属键和范德华力 ___________________
6
空间利用率:52%
典型代表:只有Po
2体心立方堆积
非密置层堆积:将上层金属原 子填入下层的金属原子形成的 凹穴中,并使非密置层的原子 稍稍分离,每层均照此堆积
观察思考:晶胞的形状是什么?每 个晶胞含几个原子?每个原子的 配位数是多少? 配位数:
8
空间利用率:68%
典型代表:Na K Fe
简 单 立 方 堆 积 体心 立方 堆积
3、下列各组物质的晶体中,化学键类型相 同,晶体类型也相同的是 ( B )
A . SO2 和 SiO2 B . CO2 和 H2O
C . NaCl 和 HCl
D . CCl4 和 KCl
四、熔、沸点的比较
B 1.关于晶体熔点的下列说法正确的是_____ A.金属晶体的熔点一定比离子晶体的熔点高 B.原子晶体的熔点一定比分子晶体的熔点高 C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 2.下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列 A 的是______ A.H2O> H2Te > H2Se > H2S B.NaCl>KCl>LiCl>CsCl C.Rb>K>Na>Li D.金刚石>晶体硅>碳化硅 E.Hg>NaCl>CO2 F .水晶>干冰>食盐
微观 结构
固定 各向 熔点 异性
最科学的 鉴别方法

呈周 期性 有序 排列


凝固 凝华 结晶

无序 无 排列
X-射 线衍 射实 验

二、四类晶体的比较
晶体 类型
概念
离子 晶体
阴阳离子 通过离子 键结合而 成的晶体
原子 晶体
原子间通过 共价键结合 而形成空间 网状结构的 晶体
分子 晶体
分子间以分 子间作用力 相结合形成 的晶体
1
3 6 5
2Hale Waihona Puke 3 46 5 4A

1
2
B
关键是第三层,对第一、二层来说,第三层可以有 两种最紧密的堆积方式。
第一种是将球竖直对准第一层的球
六方最密堆 积的前视图 A
1 6 5
2
3 4
B
A
每两层形成一个周期,即按 ABABABAB‥‥‥的方式堆积, 形成六方最密堆积。
B A
第三层的另一种排列 方式,是将球对准第 一层的 2,4,6 位, 不同于 AB 两层的位
【金属晶体】:金属阳离子半径越小、所带电荷数 强 ,熔沸点越___ 高。 越多,金属键越___
【分子晶体】:
【分子晶体】: 高 ①存在分子间氢键的比不存在氢键的熔沸点____ ②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越 高 大,分子间力越大,熔沸点越______ 高 ③式量相同,分子极性越大,熔沸点越_____ H2O> H2Te > H2Se > H2S
四、熔、沸点的比较
固 态>____ 液 态>____ 气 态 1、根据状态: ____
原子 晶体>_____ 离子 晶体>_____ 分子 晶体 2、不同类型:_____
3、同种类型: 强,熔沸越__ 高。 半径越小,共价键越__ 【原子晶体】:
离子半径越小、离子电荷越多,离 【离子晶体】: 强 ,熔沸点越____ 高 。 子键越____
3.干冰晶体
(3 1)与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化 2 )二氧化碳分子的位置: )每个晶胞含二氧化碳分子的个数
碳分子有几个? 二氧化碳分子位于:面心和顶点 二氧化碳分子的个数: 4个
12个
4.金刚石属于 原子晶
体,这种晶体的特点 是 空间网状,无单个分子 . 金刚石中每个C原子 与 4 个C原子紧邻, 由共价键构成最小环 状结构中有个 6 C 原子.晶体中C原子个 数与C-C键数之比为: 1∶(4×1/2)=1∶2
六、用均摊法确定晶胞所含粒子数和晶 体的化学式
1.有下列离子晶体空间结构示意图:●为阳离 子,○为阴离子。以M代表阳离子,N代表阴 离子,写出A、B、C、D的化学式:A______, M4N ,C_______ MN2 ,D_______ M3N8 。 MN B_______
A
B
C
D
8 个晶胞共有,每个 ⑴处于顶点的粒子,同时为___ 1/8 属于晶胞; 粒子有_____ 4 个晶胞共有,每个 ⑵处于棱上的粒子,同时为___ 粒子有_____ 1/4 属于晶胞。 ⑶处于面上的粒子,同时 为___ 2 个晶胞共有,每个 粒子有_____ 1/2 属于晶胞。 ⑷处于内部的粒子, 完全 属于该晶胞。 ______

有分子

晶体类型
离子晶体
原子晶体
分子晶体 金属晶体
断开离子 熔化时键 键、共价 的变化 键一般不 断开
断键
不断键
减弱
非金属氢 大多数盐、 金刚石、 化物、非 Si、SiO2、金属氧化 强碱、 物质种类 SiC、B 物、非金 活泼金属 属单质、 氧化物 酸、多数 有机物
金属单 质和合 金
三、四类晶体性质的比较
六、用均摊法确定晶胞所含粒子数和晶 体的化学式
2、最近发现一种由钛原 子和碳原子构成的气态 团簇分子,如右图所示: 顶角和面心的原子是钛 原子,棱的中心和体心 的原子是碳原子,它的 Ti14C__________ 13 化学式是 。
思考:
二 金属晶体的原子堆积模型
思考:金属原子排列在平面(二维空间)上的放置 方式有几种?如果把金属晶体中的原子看成直径相 等的球体,你能画出排列的示意图吗?
6
1 5
2
3 4
置,这是 C 层。
1 6 5
2 3 4
1 6
5
2
3
4
良导体
(导电传热)
二、几种微粒间作用力
离子键 共价键
有无方 向性 有无饱 和性 无 有
氢键

金属键





1、C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,原 子间均以单键结合,下列关于C3N4晶体的说法正 确的是 ( C ) A. 是分子晶体 B. 粒子间通过离子键结合 C. 每个C原子与4个N原子连接,每个N原子与3个 C原子连接 D.该晶体不可以做耐磨材料 2、氮化硅是一种新型耐高温耐磨材料,在工业上 有广泛用途,它属于 ( A ) A.原子晶体 B.分子晶体 C.金属晶体 D.离子晶体
3、晶体和非晶体的本质区别:构成固体的粒 子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列
4、晶体自范性的条件之一是生长的速率适当 熔融的二氧化硅快速冷却得到玛瑙—非晶体 熔融的二氧化硅缓慢冷却得到水晶—晶体
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