(学习方略)高中化学 专题3 阶段复习课课件 苏教选修3.ppt

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1、专题专题3 3 阶段复习课阶段复习课 2021/8/11 星期三1一、共价键和分子间作用力一、共价键和分子间作用力1.1.共价键共价键(1)(1)本质:原子之间形成的共用电子对。本质:原子之间形成的共用电子对。(2)(2)特征:共价键具有方向性和饱和性。特征:共价键具有方向性和饱和性。(3)(3)类型。类型。2021/8/11 星期三2键键形成形成 类类型型 s s-s s型型 s s-p p型型 p p-p p型型 特征特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称。

2、轴对称。键的强度大键的强度大 成键原子的成键原子的s s轨道或轨道或p p轨道轨道“头碰头头碰头”重叠而形成重叠而形成2021/8/11 星期三3键键 形成形成 p p-p p 键键 特征特征 由两个原子的由两个原子的p p轨道轨道“肩并肩肩并肩”重叠形成重叠形成键的电子云具有镜像对称性,即每个键的电子云具有镜像对称性,即每个键的电子云由两块组成,分别位于由键的电子云由两块组成,分别位于由两原子核构成平面的两侧,如果以它们两原子核构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互之间包含原子核的平面为镜面,它们互为镜像;为镜像;键不能旋转;不如键不能旋转;不如键牢固,键牢固,较易断裂

3、较易断裂 2021/8/11 星期三4(4)(4)存在存在。共价单键共价单键键键(如如HClHCl、HHHH、ClClClCl等等)共价双键共价双键11个个键、键、1 1个个键键(C=C(C=C双键、双键、C=OC=O双键双键)共价三键共价三键11个个键、键、2 2个个键键(C C(C C三键、三键、N NN N三键三键)2021/8/11 星期三52.2.键参数键参数(1)(1)概念。概念。键参数键参数键能:气态基态原子形成键能:气态基态原子形成1 mol1 mol化学键释放的最低能量化学键释放的最低能量键长:形成共价键的两个原子键长:形成共价键的两个原子间的核间距间的核间距键角:分子中两个

4、共价键之间的夹角键角:分子中两个共价键之间的夹角2021/8/11 星期三6(2)(2)键参数对分子性质的影响。键参数对分子性质的影响。键能越大,键长越短,分子越稳定。键能越大,键长越短,分子越稳定。2021/8/11 星期三73.3.配位键与极性键、非极性键的比较配位键与极性键、非极性键的比较共共 价价 键键 非极性键非极性键 极性键极性键 配配 位位 键键 本本 质质成键成键条件条件(元素元素种类种类)特特 征征相邻原子间通过共用电子对相邻原子间通过共用电子对(电子云的重叠电子云的重叠)所形成的相互作用所形成的相互作用 成键原子得、成键原子得、失电子能力失电子能力相同相同(同种非同种非金属

5、金属)成键原子得、失成键原子得、失电子能力差别较电子能力差别较小小(一般指不同种一般指不同种非金属非金属)成键原子一方有孤电子对成键原子一方有孤电子对(配位体配位体),另一方有空轨,另一方有空轨道道(中心离子中心离子)有方向性和饱和性有方向性和饱和性2021/8/11 星期三8共共 价价 键键 非极性键非极性键 极性键极性键 配配 位位 键键 表示表示方法方法存存 在在H HH H H HClCl单质单质H H2 2,共价,共价化合物化合物H H2 2O O2 2,离子化合物离子化合物NaNa2 2O O2 2等等 共价化合物共价化合物HClHCl,离,离子化合物子化合物NaOHNaOH等等

6、离子化合物离子化合物NHNH4 4ClCl等等共价化合物共价化合物H H2 2SOSO4 4等等2021/8/11 星期三94.4.范德华力、氢键及共价键的比较范德华力、氢键及共价键的比较 范范 德德 华华 力力 氢键氢键 共共 价价 键键 概概念念物质分子之间普遍物质分子之间普遍存在的一种相互作存在的一种相互作用力,又称分子间用力,又称分子间作用力作用力 已经与电负性很强已经与电负性很强的原子形成共价键的原子形成共价键的氢原子与另一个的氢原子与另一个分子中电负性很强分子中电负性很强的原子之间的作用的原子之间的作用力力 原子间通过共用电原子间通过共用电子对所形成的相互子对所形成的相互作用作用

7、分分类类 分子内氢键、分子分子内氢键、分子间氢键间氢键极性共价键、非极性共价键、非极性共价键极性共价键 特特征征无方向性、无饱和无方向性、无饱和性性有方向性、有饱和有方向性、有饱和性性 有方向性、有饱有方向性、有饱和性和性 2021/8/11 星期三10范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键作用作用微粒微粒分子或原子分子或原子(稀有气稀有气体体)氢原子、电负氢原子、电负性很强的原子性很强的原子原原 子子强度强度比较比较共价键共价键 氢键氢键 范德华力范德华力影响影响强度强度的因的因素素随着分子极性和相随着分子极性和相对分子质量的增大而对分子质量的增大而增大增大组成和结构相似的组成和结构相似的物质

8、,相对分子质量物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,分子间作用力越大越大 A AH HB B,A A、B B的电负的电负性越大,性越大,B B原原子的半径越小,子的半径越小,作用力越大作用力越大 成键原子半成键原子半径越小,键径越小,键长越短,键长越短,键能越大,共能越大,共价键越稳定价键越稳定2021/8/11 星期三11范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键对物质性对物质性质的影响质的影响影响物质的熔沸影响物质的熔沸点、溶解度等物理点、溶解度等物理性质性质组成和结构相似组成和结构相似的物质,随相对分的物质,随相对分子质量的增大,物子质量的增大,物质的熔沸点升高,质的熔沸点升高,如如F F

9、2 2ClCl2 2BrBr2 2II2 2,CFCF4 4CClCCl4 4CBrHOH2 2S S,HFHClHFHCl,NHNH3 3PHPH3 3影响分子的影响分子的稳定性稳定性共价键键能共价键键能越大,分子稳越大,分子稳定性越强定性越强 2021/8/11 星期三12二、晶体二、晶体1.1.金属晶体金属晶体(1)“(1)“金属键理论金属键理论”解释金属的性质。解释金属的性质。延展性:当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发延展性:当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,但排列方式不变,金属原子与自由电子形成的化生相对滑动,但排列方式不变,金属原子与自由电子形成的化

10、学键没有被破坏,所以金属有良好的延展性。学键没有被破坏,所以金属有良好的延展性。导电性:在外加电场的作用下,金属晶体中的电子做定向移导电性:在外加电场的作用下,金属晶体中的电子做定向移动而形成电流,呈现良好的导电性。动而形成电流,呈现良好的导电性。导热性:电子在运动时经常与金属原子碰撞,从而引起两者导热性:电子在运动时经常与金属原子碰撞,从而引起两者能量的交换。能量的交换。2021/8/11 星期三13晶晶 体体 晶晶 体体 结结 构构 晶晶 体体 详详 解解 金金属属晶晶体体简单立简单立方堆积方堆积体心立体心立方堆积方堆积六方最六方最密堆积密堆积 面心立方面心立方最密堆积最密堆积典型代表典型

11、代表PoPo,空间利,空间利用率用率52%52%,配位数为,配位数为6 6典型代表典型代表NaNa、K K、FeFe,空间利用率空间利用率68%68%,配位,配位数为数为8 8 典型代表典型代表MgMg、ZnZn、TiTi,空间利用率空间利用率74%74%,配位,配位数为数为1212 典型代表典型代表CuCu、AgAg、AuAu,空间利用率,空间利用率74%74%,配位数为配位数为1212 (2)(2)金属晶体的原子堆积模型。金属晶体的原子堆积模型。2021/8/11 星期三142.2.离子晶体离子晶体(1)(1)决定晶体结构的因素。决定晶体结构的因素。2021/8/11 星期三15(2)(2

12、)典型离子晶体的结构特点。典型离子晶体的结构特点。2021/8/11 星期三16(3)(3)晶格能。晶格能。(4)(4)性质。性质。熔、沸点较高,硬度较大,难溶于有机溶剂。熔、沸点较高,硬度较大,难溶于有机溶剂。2021/8/11 星期三17晶体类型晶体类型 分分 子子 晶晶 体体 原原 子子 晶晶 体体 定义定义 分子间通过分子间分子间通过分子间作用力结合形成的作用力结合形成的晶体晶体 相邻原子间以共价键相邻原子间以共价键结合而形成的具有空结合而形成的具有空间立体网状结构的晶间立体网状结构的晶体体 组成微粒组成微粒 分分 子子原原 子子 物质类别物质类别多数的非金属单质多数的非金属单质和共价

13、化合物等和共价化合物等金刚石、晶体硅、碳金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等少化硅、二氧化硅等少数非金属单质及共价数非金属单质及共价化合物等化合物等 微粒间微粒间的作用力的作用力 分子间作用力分子间作用力(氢键、氢键、范德华力范德华力)共价键共价键(极性键、非极性键、非极性键极性键)3.3.原子晶体与分子晶体的比较原子晶体与分子晶体的比较2021/8/11 星期三18晶体类型晶体类型分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体 熔化时需克熔化时需克服的作用力服的作用力较弱的分子间作用力较弱的分子间作用力很强的共价键很强的共价键 物物理理性性质质熔、沸点熔、沸点较低较低 很高很高硬硬 度度较小较小很大很大导电

14、性导电性固态和熔化时都不导电,固态和熔化时都不导电,但某些分子晶体溶于水能但某些分子晶体溶于水能导电,如导电,如HClHCl固态和熔化时都不固态和熔化时都不导电导电 溶解性溶解性相似相溶相似相溶难溶于一般溶剂难溶于一般溶剂决定熔、沸点决定熔、沸点高低的因素高低的因素分子间作用力的强弱分子间作用力的强弱共价键的强弱共价键的强弱2021/8/11 星期三194.4.常见晶胞分析常见晶胞分析(1)(1)干冰。干冰。每个晶胞中有每个晶胞中有4 4个个COCO2 2分子,分子,1212个原子。个原子。每个每个COCO2 2分子周围等距离紧邻的分子周围等距离紧邻的COCO2 2分子有分子有1212个。个。

15、2021/8/11 星期三20(2)(2)冰。冰。水分子之间的作用力有范德华力,但主要作用力是氢键。水分子之间的作用力有范德华力,但主要作用力是氢键。由于氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶由于氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶点的点的4 4个相邻的水分子相互吸引。个相邻的水分子相互吸引。2021/8/11 星期三21(3)(3)金刚石。金刚石。在晶体中每个碳原子以在晶体中每个碳原子以4 4个共价单键对称地与相邻的个共价单键对称地与相邻的4 4个碳原个碳原子相结合,形成正四面体结构。子相结合,形成正四面体结构。晶体中晶体中CCCCCC夹角为夹角为109.5109.5,

16、碳原子采取了,碳原子采取了spsp3 3杂化。杂化。最小环上有最小环上有6 6个碳原子。个碳原子。晶体中晶体中C C原子个数与原子个数与CCCC键数之比为键数之比为1(4 )=121(4 )=12。2021/8/11 星期三22(4)(4)二氧化硅。二氧化硅。在晶体中每个硅原子和在晶体中每个硅原子和4 4个氧原子形成个氧原子形成4 4个共价键;每个氧原个共价键;每个氧原子与子与2 2个硅原子相结合。故个硅原子相结合。故SiOSiO2 2晶体中硅原子与氧原子按晶体中硅原子与氧原子按1212的比例组成。的比例组成。最小环上有最小环上有1212个原子。个原子。2021/8/11 星期三235.5.晶

17、胞中粒子数目的计算方法晶胞中粒子数目的计算方法2021/8/11 星期三242021/8/11 星期三25【备选答案】【备选答案】共用电子对共用电子对 方向性方向性 饱和性饱和性 头碰头头碰头 肩并肩肩并肩 稳定稳定 AB AB 金属离子金属离子 金属离子、自由电子金属离子、自由电子 无饱和性、无方向性无饱和性、无方向性 越强越强 阴、阳离子阴、阳离子 原子原子 共价键共价键 越短越短 越大越大 越高越高 分子分子 范德华力范德华力 离子键离子键 阳离子和阴离子阳离子和阴离子 金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子 金属键金属键 越小越小2021/8/11 星期三33【热点一】【热点一】判断

18、晶体类型的方法判断晶体类型的方法1.1.依据组成晶体的微粒和微粒间的作用判断依据组成晶体的微粒和微粒间的作用判断形成离子晶体的微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键;形成离子晶体的微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键;形成原子晶体的微粒是原子,微粒间的作用是共价键;形成分形成原子晶体的微粒是原子,微粒间的作用是共价键;形成分子晶体的微粒是分子,微粒间的作用为分子间作用力;形成金子晶体的微粒是分子,微粒间的作用为分子间作用力;形成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用是金属属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用是金属键。键。2021/8/11 星期三342.2.依据物质的

19、分类判断依据物质的分类判断活泼金属氧化物活泼金属氧化物(如如K K2 2O O、NaNa2 2O O2 2等等)、强碱、强碱(如如NaOHNaOH、KOHKOH等等)和绝和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属单质大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物、气态氢化物、非金属氧化物(除除SiOSiO2 2外外)、酸、绝大多数有机物、酸、绝大多数有机物(除有机盐外除有机盐外)是分子晶体。常见的是分子晶体。常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等;常见的原子晶体原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等;常

20、见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属单质化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属单质(除汞外除汞外)与合金是金与合金是金属晶体。属晶体。2021/8/11 星期三353.3.依据晶体的熔点判断依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高,一般在数百至离子晶体的熔点较高,一般在数百至1 000 1 000 以上。原子晶体以上。原子晶体熔点高,一般在熔点高,一般在1 000 1 000 至几千度。分子晶体熔点较低,一般至几千度。分子晶体熔点较低,一般在数百度以下至很低温度。金属晶体多数熔点高,但也有相当在数百度以下至很低温度。金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。低的。4.4.依据导电性判断依据导电性判断离

21、子晶体水溶液及熔化时能导电。原子晶体一般为非导体。分离子晶体水溶液及熔化时能导电。原子晶体一般为非导体。分子晶体为非导体。而分子晶体中的电解质子晶体为非导体。而分子晶体中的电解质(主要是酸和强非金主要是酸和强非金属氢化物属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由离子也能溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。金属晶体是电的良导体。导电。金属晶体是电的良导体。2021/8/11 星期三365.5.依据硬度和机械性能判断依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大或略硬而脆。原子晶体硬度大。分子晶体硬离子晶体硬度较大或略硬而脆。原子晶体硬度大。分子晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度大。但也

22、有较小的,且具有延度小且较脆。金属晶体多数硬度大。但也有较小的,且具有延展性。展性。2021/8/11 星期三37【典例【典例1 1】下列关于金属铯和氯化铯的说法中,正确的是】下列关于金属铯和氯化铯的说法中,正确的是 ()()A.A.熔化时克服的化学键类型相同熔化时克服的化学键类型相同 B.B.氯离子和铯离子的氯离子和铯离子的L L层的电子能量一定相同层的电子能量一定相同C.C.氯化铯是离子化合物,一定不会有单个的氯化铯是离子化合物,一定不会有单个的CsClCsCl分子存在分子存在D.D.金属铯和氯化铯晶体中均含有铯离子金属铯和氯化铯晶体中均含有铯离子【解析】【解析】选选D D。本题考查晶体的

23、结构和性质。熔化时金属铯克。本题考查晶体的结构和性质。熔化时金属铯克服的是金属键,氯化铯克服的是离子键,服的是金属键,氯化铯克服的是离子键,A A错;错;ClCl与与CsCs的核的核电荷数不同,电荷数不同,L L层的电子能量不同,层的电子能量不同,B B错;当氯化铯为气态时,错;当氯化铯为气态时,可存在单个的可存在单个的CsClCsCl分子,分子,C C错。错。2021/8/11 星期三38【典例【典例2 2】三聚氰胺是一种白色粉末状固体,微溶于水,易溶】三聚氰胺是一种白色粉末状固体,微溶于水,易溶于甲醇、甲醛等有机溶剂,熔点为于甲醇、甲醛等有机溶剂,熔点为345 345,若快速加热至,若快速

24、加热至300 300 可升华。据此判断三聚氰胺属于可升华。据此判断三聚氰胺属于()()A.A.分子晶体分子晶体 B.B.原子晶体原子晶体C.C.离子晶体离子晶体 D.D.金属晶体金属晶体【解析】【解析】选选A A。熔点低、易升华是分子晶体的特征。熔点低、易升华是分子晶体的特征。2021/8/11 星期三39【热点二】【热点二】晶体熔沸点比较规律晶体熔沸点比较规律1.1.在相同条件下,呈不同状态的物质的熔、沸点规律是:固体在相同条件下,呈不同状态的物质的熔、沸点规律是:固体 液体液体 气体。气体。例如:例如:NaBr(NaBr(固固)Br)Br2 2HBr(HBr(气气)。2021/8/11 星

25、期三402.2.不同类型晶体的比较规律不同类型晶体的比较规律 一般来说,不同类型晶体的熔沸点的高低顺序为:原子晶一般来说,不同类型晶体的熔沸点的高低顺序为:原子晶体体 离子晶体离子晶体 分子晶体,而金属晶体的熔沸点有高有低。这是分子晶体,而金属晶体的熔沸点有高有低。这是由于不同类型晶体的微粒间作用不同,其熔、沸点也不相同。由于不同类型晶体的微粒间作用不同,其熔、沸点也不相同。原子晶体间靠共价键结合,一般熔、沸点最高;离子晶体阴、原子晶体间靠共价键结合,一般熔、沸点最高;离子晶体阴、阳离子间靠离子键结合,一般熔、沸点较高;分子晶体分子间阳离子间靠离子键结合,一般熔、沸点较高;分子晶体分子间靠范德

26、华力结合,一般熔、沸点较低;金属晶体中金属键的强靠范德华力结合,一般熔、沸点较低;金属晶体中金属键的强弱差别较大,因而金属晶体熔、沸点有的很高弱差别较大,因而金属晶体熔、沸点有的很高(如如W)W),有的很低,有的很低(如如Hg)Hg)。2021/8/11 星期三413.3.同种类型晶体的比较规律同种类型晶体的比较规律(1)(1)原子晶体:熔、沸点的高低取决于共价键的键长和键能,原子晶体:熔、沸点的高低取决于共价键的键长和键能,键长越短,键能越大,共价键越稳定,物质熔、沸点越高,键长越短,键能越大,共价键越稳定,物质熔、沸点越高,反之越低。如:晶体硅、金刚石和碳化硅三种晶体中,因反之越低。如:晶

27、体硅、金刚石和碳化硅三种晶体中,因键长键长CCCSiSiSiCCCSi 碳化硅碳化硅 晶体硅。晶体硅。(2)(2)离子晶体:熔、沸点的高低,取决于离子键的强弱。一离子晶体:熔、沸点的高低,取决于离子键的强弱。一般来说,离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键就越般来说,离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键就越强,熔、沸点就越高,反之越低。强,熔、沸点就越高,反之越低。例如:例如:MgOCaOMgOCaO,NaFNaClNaBrNaINaFNaClNaBrNaI,CaOCaOKClKCl。2021/8/11 星期三42(3)(3)金属晶体:金属晶体中金属阳离子所带电荷越多,半径金属晶体:金属晶体

28、中金属阳离子所带电荷越多,半径越小,金属阳离子与自由电子静电作用越强,金属键越强,越小,金属阳离子与自由电子静电作用越强,金属键越强,熔、沸点越高,反之越低。如:熔、沸点越高,反之越低。如:NaNaMgMgAlAl,LiNaKLiNaK。合金的熔、沸点一般说比它各组分纯金属的熔沸点低。如合金的熔、沸点一般说比它各组分纯金属的熔沸点低。如铝硅合金纯铝铝硅合金纯铝(或纯硅或纯硅)。(4)(4)分子晶体:熔、沸点的高低,取决于分子间作用力的大分子晶体:熔、沸点的高低,取决于分子间作用力的大小。分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高,反之小。分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高,反之越低。越低。

29、(含有氢键的分子晶体,熔沸点反常的高含有氢键的分子晶体,熔沸点反常的高)如:如:H H2 2O OH H2 2TeTeH H2 2SeSeH H2 2S S,C C2 2H H5 5OHOHCHCH3 3OCHOCH3 3。2021/8/11 星期三43组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔沸点越高。间作用力越强,物质的熔沸点越高。如:如:CHCH4 4SiHSiH4 4GeHGeH4 4SnHSnH4 4。组成和结构不相似的物质组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近相对分子质量相近),分子极,分子极性越大,其熔

30、沸点就越高。性越大,其熔沸点就越高。如熔沸点如熔沸点COCON N2 2,CHCH3 3OHOHCHCH3 3CHCH3 3。在高级脂肪酸形成的油脂中,不饱和程度越大,熔沸点在高级脂肪酸形成的油脂中,不饱和程度越大,熔沸点越低。越低。如如:C C1717H H3535COOH COOH C C1717H H3333COOHCOOH;硬脂酸硬脂酸 油酸油酸2021/8/11 星期三44烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加,熔沸点升高。原子数增加,熔沸点升高。如:如:C C2 2H H6 6CHCH4 4,C C2 2H H5

31、5ClClCHCH3 3ClCl,CHCH3 3COOHCOOHHCOOHHCOOH。同分异构体:链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增同分异构体:链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增多,熔沸点降低。多,熔沸点降低。如如:CHCH3 3(CH(CH2 2)3 3CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CH(CHCH(CH3 3)2 2(CH(CH3 3)4 4C C。芳香烃的异构体有两个取代基时,熔点按对、邻、间位降芳香烃的异构体有两个取代基时,熔点按对、邻、间位降低。低。(沸点按邻、间、对位降低沸点按邻、间、对位降低)2021/8/11 星期三45【典例【典例3 3】碳化硅】碳化硅(SiC)

32、(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体金刚石、金刚石、晶体硅、晶体硅、碳化硅中,它们的熔点从高到低的碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是顺序是()()A.B.A.B.C.D.C.D.2021/8/11 星期三46【解析】【解析】选选A A。由于题给的三种物质都属于原子晶体,而且。由于题给的三种物质都属于原子晶体,而且结构相似都是正四面体形的空间网状结构,所以晶体的熔结构相似都是正四面体形的空间网状结构,所以晶体的熔点由微粒间的共价键强弱决定,这里共价键强弱主要由键

33、点由微粒间的共价键强弱决定,这里共价键强弱主要由键长决定,可近似地看作是成键原子的半径之和,由于硅的长决定,可近似地看作是成键原子的半径之和,由于硅的原子半径大于碳原子,所以键的强弱顺序为原子半径大于碳原子,所以键的强弱顺序为CCCSi CCCSi SiSiSiSi,熔点由高到低的顺序为金刚石,熔点由高到低的顺序为金刚石 碳化硅碳化硅 晶体硅。晶体硅。2021/8/11 星期三47【典例【典例4 4】现有几组物质的熔点】现有几组物质的熔点()()数据:数据:2021/8/11 星期三48据此回答下列问题:据此回答下列问题:(1)A(1)A组属于组属于_晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力晶体,其

34、熔化时克服的微粒间的作用力是是_。(2)B(2)B组晶体共同的物理性质是组晶体共同的物理性质是_(_(填序号填序号)。有金属光泽有金属光泽 导电性导电性导热性导热性 延展性延展性(3)C(3)C组中组中HFHF熔点反常是由于熔点反常是由于_。2021/8/11 星期三49(4)D(4)D组晶体可能具有的性质是组晶体可能具有的性质是_(_(填序号填序号)。硬度小硬度小 水溶液能导电水溶液能导电固体能导电固体能导电 熔融状态能导电熔融状态能导电(5)D(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为:组晶体的熔点由高到低的顺序为:NaClNaClKClKClRbClRbClCsClCsCl,其原因为,其原因为

35、_。2021/8/11 星期三50【解析】【解析】通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质,应用氢键解释的性质,应用氢键解释HFHF的熔点反常的原因,利用晶格能的熔点反常的原因,利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。的大小解释离子晶体熔点高低的原因。答案:答案:(1)(1)原子原子 共价键共价键 (2)(2)(3)HF(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出只要答出HFHF分子间能形成氢键即可分子间能形成氢键即可)(4)(4)(5)D(5)D组晶体都为离子晶体,组晶体都为

36、离子晶体,r(Nar(Na)r(Kr(K)r(Rbr(Rb)r(Csr(Cs),在离子所带电荷相同的情况下,半径越小,晶格,在离子所带电荷相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高能越大,熔点就越高2021/8/11 星期三51【热点三】【热点三】晶体中粒子数的计算晶体中粒子数的计算“均摊法均摊法”的基本思想是:晶胞中任意位置上的一个粒子的基本思想是:晶胞中任意位置上的一个粒子被被n n个晶胞共用,那么每个晶胞对这个原子分得的份额就是个晶胞共用,那么每个晶胞对这个原子分得的份额就是 。2021/8/11 星期三521.1.立方晶胞立方晶胞(1)(1)每个顶点上的粒子被每个顶点上的粒子被8

37、8个晶胞共用,每个粒子只有个晶胞共用,每个粒子只有 属属于该晶胞。于该晶胞。(2)(2)每条棱上的粒子被每条棱上的粒子被4 4个晶胞共用,每个粒子只有个晶胞共用,每个粒子只有 属于属于该晶胞。该晶胞。(3)(3)每个面心上的粒子被每个面心上的粒子被2 2个晶胞共用,每个粒子只有个晶胞共用,每个粒子只有 属属于该晶胞。于该晶胞。(4)(4)晶胞内的粒子完全属于该晶胞。晶胞内的粒子完全属于该晶胞。2021/8/11 星期三532.2.六方晶胞六方晶胞(1)(1)每个顶点上的粒子被每个顶点上的粒子被6 6个晶胞共用。个晶胞共用。(2)(2)每条横棱上的粒子被每条横棱上的粒子被4 4个晶胞共用;每条纵

38、棱上的粒子个晶胞共用;每条纵棱上的粒子被被3 3个晶胞共用。个晶胞共用。(3)(3)每个面心上的粒子被每个面心上的粒子被2 2个晶胞共用。个晶胞共用。(4)(4)晶胞内的粒子完全属于该晶胞。晶胞内的粒子完全属于该晶胞。2021/8/11 星期三543.3.三棱晶胞三棱晶胞(1)(1)每个顶点上的粒子被每个顶点上的粒子被1212个晶胞共用。个晶胞共用。(2)(2)每条横棱上的粒子被每条横棱上的粒子被4 4个晶胞共用;每条纵棱上的粒子个晶胞共用;每条纵棱上的粒子被被6 6个晶胞共用。个晶胞共用。(3)(3)每个面心上的粒子被每个面心上的粒子被2 2个晶胞共用。个晶胞共用。(4)(4)晶胞内的粒子完

39、全属于该晶胞。晶胞内的粒子完全属于该晶胞。2021/8/11 星期三55【典例【典例5 5】下图为四种离子晶体的空间结构,若以】下图为四种离子晶体的空间结构,若以M M代表阳代表阳离子,离子,N N代表阴离子,试写出代表阴离子,试写出A A、B B、C C、D D的化学式。的化学式。2021/8/11 星期三56【解析】【解析】题中所给空间结构都可以看成该晶体结构中最小题中所给空间结构都可以看成该晶体结构中最小的结构重复单元,四种晶体的晶胞均为立方晶胞。的结构重复单元,四种晶体的晶胞均为立方晶胞。A A:平均含阳离子数目为:平均含阳离子数目为 4=4=,阴离子为,阴离子为 4=4=,阳,阳离子

40、与阴离子个数比为离子与阴离子个数比为1111,故,故A A的化学式为的化学式为MNMN。B B:平均含阳离子数目为:平均含阳离子数目为 8+1=2 8+1=2,阴离子为,阴离子为 6=3 6=3,阳,阳离子与阴离子个数比为离子与阴离子个数比为2323,故,故B B的化学式为的化学式为M M2 2N N3 3。C C:平均含阳离子数目为:平均含阳离子数目为 4=4=,阴离子为,阴离子为1 1,阳离子与,阳离子与阴离子个数比为阴离子个数比为1212,故,故C C的化学式为的化学式为MNMN2 2。D D:平均含阳离子数目为:平均含阳离子数目为 8=1 8=1,阴离子为,阴离子为1 1,阳离子与阴,

41、阳离子与阴离子个数比为离子个数比为1111,故,故D D的化学式为的化学式为MNMN。答案:答案:A A:MN BMN B:M M2 2N N3 3 C C:MNMN2 2 D D:MNMN2021/8/11 星期三57【典例【典例6 6】某离子晶体晶胞的结构如图所示。】某离子晶体晶胞的结构如图所示。X()X()位于立方体顶点,位于立方体顶点,Y()Y()位于立方体中心。试分位于立方体中心。试分析:析:(1)(1)晶体的化学式为晶体的化学式为_。(2)(2)晶体中距离最近的晶体中距离最近的2 2个个X X与与1 1个个Y Y形成的夹角形成的夹角XYXXYX是是_。2021/8/11 星期三58【解析】【解析】(1)(1)采用均摊法,采用均摊法,X X的个数的个数=41/8=1/2=41/8=1/2,Y Y在立方在立方体内,个数是体内,个数是1 1个。个。X X与与Y Y的个数比是的个数比是1212。(2)(2)若将若将4 4个个X X连接,构成连接,构成1 1个正四面体,个正四面体,Y Y位于正四面体的中位于正四面体的中心,可联系心,可联系CHCH4 4的键角,知的键角,知XYXXYX109.5109.5。答案:答案:(1)XY(1)XY2 2或或Y Y2 2X (2)109.5X (2)109.52021/8/11 星期三59

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