人教版(2019)选择性必修2第三章晶体结构与性质第四节配合物与超分子同步练习(含答案))

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高中化学选修三_晶体结构与性质

晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出 特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等) ③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法) 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元.即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=1 8×晶胞顶角上的原子数+1 4×晶胞棱上的原子+1 2×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图.它们分别平均含几个原子? eg :1.晶体具有各向异性。如蓝晶(Al 2O 3·SiO 2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。晶体的各向异性主要表现在( ) ①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是( ) A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图.其中有多少个原子?

二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体 注意:a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中.分子内的原子间以共价键结合.相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体.熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂.极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物:H 2O、H 2 S、NH 3 、CH 4 、HX等 b.酸:H 2SO 4 、HNO 3 、H 3 PO 4 等 c.部分非金属单质::X 2、O 2 、H 2 、S 8 、P 4 、C 60 d.部分非金属氧化物:CO 2、SO 2 、NO 2 、N 2 O 4 、P 4 O 6 、P 4 O 10 等 f.大多数有机物:乙醇.冰醋酸.蔗糖等 ③结构特征 a.只有范德华力--分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子) CO 2 晶体结构图 b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例.可说明氢键具有方向性 ④笼状化合物--天然气水合物

第三章晶体结构与性质全章教案

第三章晶体结构与性质 第一节晶体常识 第一课时 教学目标: 1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。 2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。 3、了解区别晶体与非晶体的方法,认识化学的实用价值,增强学习化学的兴趣。 教学重难点: 1、晶体与非晶体的区别 2、晶体的特征 教学方法建议:探究法 教学过程设计: [新课引入]:前面我们讨论过原子结构、分子结构,对于化学键的形成也有了初步的了解,同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。又根据物质在不同温度和压强 下,物质主要分为三态:气态、液态和固态,下面我们观察一些固态物质的图片。 [投影]:1、蜡状白磷;2、黄色的硫磺;3、紫黑色的碘;4、高锰酸钾 [讲述]:像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类 固体,本身原子排列杂乱无章,称它为非晶体,今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。[板书]:—、晶体与非晶体 [板书]:1、晶体与非晶体的本质差异 [提问]:在初中化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异? [回答]:学生:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点。 [讲解]:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,这只是晶体与非晶体的表观现象,那么他 们在本质上有哪些差异呢? [投影]晶体与非晶体的本质差异 [板书]:自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。 [解释]:所谓自范性即“自发”进行,但这里得注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。例如:水能自发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻。 [板书]:注意:自范性需要一定的条件,其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。 [投影]:通过影片播放出,同样是熔融态的二氧化硅,快速的冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶过程。[设问]:那么得到晶体的途径,除了用上述的冷却的方法,还有没有其它途径呢?你能列举 哪些? [板书]:2、晶体形成的一段途径: (1)熔融态物质凝固; (2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华); (3)溶质从溶液中析出。

晶体结构与性质知识总结(完善)

3-1、晶体的常识 一、晶体和非晶体 1、概述——自然界中绝大多数物质是固体,固体分为和两大类。 2、对比——

* 自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质。本质上,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。 * 晶体不因颗粒大小而改变,许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形,但在显微镜下仍可看到。 * 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当,熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。 * 各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的 二、晶胞 1、定义——描述晶体结构的基本单元。 2、特征—— (1)习惯采用的晶胞都是体,同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。 (2)整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 <1> 所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙; <2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。 3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系 (1)处于内部的粒子,属于晶胞,有几个算几个均属于某一晶胞。

(2)处于面上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。(3)处于90度棱上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。 (4)处于90度顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于60度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于120度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。 4、例举 三、分类 晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。 3-2、分子晶体和原子晶体 一、分子晶体 1、定义——只含分子的晶体。 2、组成粒子——。 3、存在作用——组成粒子间的作用为(),多原子分子内部原子间的作用为。 * 分子晶体中定含有分子间作用力,定含有共价键。 * 分子间作用力于化学键。 4、物理性质 (1)熔沸点与硬度——融化和变形只需要克服,所以熔沸点、硬度,部分分子晶体还可以升华。熔融一定破坏分子间的和可能存在的键,绝不会破坏分子内部的。

选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题

黄石二中2011年化学选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题 时间:110分钟满分:120分2011.2.25 命题人:高存勇 选择题(每小题只有一个正确答案。每小题3分,共45分) 1.下列有关金属晶体嘚判断正确嘚是 A.简单立方、配位数6、空间利用率68% B.钾型、配位数6、空间利用率68% C.镁型、配位数8、空间利用率74% D.铜型、配位数12、空间利用率74% 2.有关晶格能嘚叙述正确嘚是 A.晶格能是气态离子形成1摩离子晶体释放嘚能量 B.晶格能通常取正值,但是有时也取负值 C.晶格能越大,形成嘚离子晶体越不稳定 D.晶格能越大,物质嘚硬度反而越小 3.下列排列方式是镁型堆积方式嘚是 A.ABCABCABC B.ABABABABAB C.ABBAABBA D.ABCCBAABCCBA 4.下列关于粒子结构嘚描述不正确嘚是 A.H2S和NH3均是价电子总数为8嘚极性分子 B.HS-和HCl均是含一个极性键嘚18电子粒子 C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型嘚非极性分子 D.1 mol D162O中含中子、质子、电子各10 N A(N A代表阿伏 加德罗常数) 5.现代无机化学对硫-氮化合物嘚研究是最为活跃嘚领域之一。 其 中如图所示是已经合成嘚最著名嘚硫-氮化合物嘚分子结构。 下列说法正确嘚是 A.该物质嘚分子式为SN B.该物质嘚分子中既有极性键又有非极性键 C.该物质具有很高嘚熔沸点 D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体 6.某物质嘚实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物嘚说法中正确嘚是 A.配合物中中心原子嘚电荷数和配位数均为6 B.该配合物可能是平面正方形结构 C.Cl—和NH3分子均与Pt4+配位

第3讲 晶体结构与性质

限时规范训练 [单独成册]限时50分钟 A 组(20分钟) 1.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与氢键或化学键的强弱无关的变化规律是( ) A .H 2O 、H 2S 、H 2Se 、H 2Te 的热稳定性依次减弱 B .熔点:Al >Mg >Na >K C .NaF 、NaCl 、NaBr 、NaI 的熔点依次降低 D .CF 4、CCl 4、CBr 4、CI 4的熔、沸点逐渐升高 解析:选D 。D 项中四种物质熔、沸点逐渐升高,是由于随着相对分子质量增大范德华力依次增大。 2.已知铜的晶胞结构如图所示,则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为( ) A .14、6 B .14、8 C .4、8 D .4、12 解析:选D 。(1)晶胞中所含原子的计算方法,晶胞顶点上的原子占18,棱上的原子占14 ,面上的原子占12 ,体心上的原子为1,根据以上规律就可计算晶胞所含的原子数。(2)金属晶体中金属原子的配位数即为距离该原子最近的金属原子的数目。在Cu 的晶胞中,顶角原子为8个晶胞共用,面上的铜原子为两个晶胞共用,因此,金属铜的一个晶胞的原子数为8×18 +6×12 =4。在Cu 的晶胞中,与每个顶点的Cu 原子距离相等的铜原子共有12个,因此其配位数为12。 3.最近发现一种由M 、N 两种原子构成的气态团簇分子,如图所示。实心球●表示N 原子,空心球○表示M 原子,则它的化学式为( ) A .M 4N 4 B .MN C .M 14N 13 D .M 4N 5 解析:选C 。关键点是该物质为气态团簇分子,故属于分子晶体。与离子晶体、原子晶

体不同,它不存在共用与均摊问题,因此该物质的化学式就是其分子式,由14个M原子和13个N原子组成,故应选C。 4.萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是() A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱 B.CaF2的熔点较高,硬度较大 C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电 D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小 解析:选C。难溶于水,其水溶液的导电性极弱,不能说明CaF2一定是离子晶体;熔、沸点较高,硬度较大,也可能是原子晶体,B项不能说明CaF2一定是离子晶体;固体不导电但熔融状态下可以导电,一定有自由移动的离子生成,C项说明CaF2一定是离子晶体;CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小,只能说明CaF2是极性分子,不能说明CaF2一定是离子晶体。 5.关于如图所示堆积模型的说法不正确的是() A.此种最密堆积为面心立方最密堆积 B.该种堆积方式空间利用率为74% C.该种堆积方式可用符号“…ABCABC…”表示 D.金属Mg就属于此种最密堆积 解析:选D。从图示可以看出,该堆积模型的第一层和第四层重复,可用符号“…ABCABC…”表示,属于面心立方最密堆积,空间利用率为74%,而Mg属于六方最密堆积,所以D项不正确。 6.在金刚石的晶体中,含有由共价键形成的碳原子环,其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个C—C键间的夹角是() A.6个120°B.5个108° C.4个109°28′D.6个109°28′ 解析:选D。根据金刚石的晶体结构特点可知,最小的环上有6个碳原子。由于每个碳原子都是形成4个相同的共价键,所以基本构型是正四面体,键角是109°28′,故选D。 7.下列关于化学键的叙述中,正确的是() A.金属晶体内部都有“自由电子”,都存在金属键

第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计

第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计 一、教学目标 1、知识与技能 (1)知道获得晶体的几种途径 (2)理解晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 (3)初步学会确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 2、过程与方法 (1)收集生活素材,结合已有知识和生活经验对晶体与非晶体进行分类 (2)学生通过观察、实验等方法获取信息 (3)学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工 3、情感态度与价值观 (1)培养学生科学探究的方法 (2)培养学生的动手能力、观察能力、自主学习的能力,保持对生活中化学的好奇心和探知欲,增强学生学习化学的兴趣。 二、教学重点 1、晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 2、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 三、教学难点 1、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 四、教学用品 课前学生收集的各种固体物质、玛瑙耳坠和水晶项链、蜂巢、晶胞实物模型、乒乓球、铁架台、酒精灯、蒸发皿、圆底烧瓶、碘、水、多媒体等 五、教学过程 1.新课导入: [教师]上课前,我已经请同学们收集了一些身边的固体物质,大家都带来了吗?(学生:带来了)你们都带来了哪些固体呢?(学生七嘴八舌,并展示各自的固体)[教师]同学们带来的固体物质可真是琳琅满目啊!但是,我们每个人可能只带了几样,想知道别人收集了哪些固体物质吗?(学生:想)下面我们请前后四个同学组成一个小组,然后互相交流一下收集的各种固体物质,并讨论如何将这些固体物质进行分类呢? [分组讨论]互相交流各自所带的物品,并分类(教师进行巡视) [教师]:请这组同学将你们带来的固体和交流的结果汇报一下。 [学生汇报]:(我们讨论后觉得将粗盐、明矾、樟脑丸分为一类;塑料、玻璃片、橡胶分为另一类。教师追问:你们为什么会这样分呢?生:根据这些有规则的几何外形,而另一些没有。) [教师总结]这组同学收集的物品很丰富,并通过组内讨论确定了分类依据,然后进行了恰当的分类。其实,同学们也许没有留心观察,我们身边还有许多美丽的固体,当然也有的可能是我们日常生活中不易接触到的。下面,我们就一起欣赏一下这些美丽的固体。 [视频投影]雪花放大后的形状、烟水晶、石膏、毒砂、绿柱石、云母等晶体实物(并配以相应的解说,给学生了解到这些固态物质都有规则的几何外形。) [教师讲述]我们就将这些有规则几何外形的固体称之为晶体,而另一些没有规则几何外形的固体称之为非晶体。 [板书]一、晶体与非晶体 设计意图:课前请同学收集身边的固态物质,然后在课堂上展示,并分组交流讨论,最后进行分类,并在课堂上汇报。这样从学生身边的固体入手,直观、简洁地引入课题,潜移默化

晶体结构与性质知识总结

3-1、晶体的常识 、晶体和非晶体 1、概述一一自然界中绝大多数物质是固体,固体分为_______________ 和_________ 两大类。 2、对比—— 现周期性有序排列的宏观表象。 *晶体不因颗粒大小而改变,许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形,但在显微镜下仍可看到。 *晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当,熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。 *各向异性一一晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的 二、晶胞 1、定义一一描述晶体结构的基本单元。 2、特征一一 (1)习惯采用的晶胞都是___________ 体,同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何 排列完全相同。 (2 )整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 <1>所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙; <2>所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。 3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式一一均摊法分析晶胞与粒子数值的关系 (1)处于内部的粒子,__________ 属于晶胞,有几个算几个均属于某一晶胞。 (2 )处于面上的粒子,同时为______ 个晶胞共有,每个粒子有_______ 属于晶胞。 (3)处于90度棱上的粒子,同时为 ______ 个晶胞共有,每个粒子有 _______ 属于晶胞。 (4)处于90度顶点的粒子,同时为 ______ 个晶胞共有,每个粒子有 _______ 属于晶胞;处于60度垂面顶点 的粒子,同时为—个晶胞共有,每个粒子有—属于晶胞;处于120度垂面顶点的粒子,同时为—个晶胞共有,每个粒子有—属于晶胞。 4、例举 三、分类

第三章晶体结构与性质

第三章晶体结构与性质 第二节分子晶体与原子晶体(第1课时) 【学习目标】 1.说出分子晶体的定义、构成微粒、粒子间的作用力及哪些物质是典型的分 子晶体。 2.以冰和干冰为典型例子描述分子晶体的结构与性质的关系,解释氢键对冰晶 体结构和和物理性质的影响。 【预学能掌握的内容】 【自主学习】 一.分子晶体 1.定义:________________________________ 2.构成微粒________________ 3.粒子间的作用力:____________________ 4. 较典型的分子晶体有:①②_______ 单质 ③氧化物④⑤ 此外,还有少数盐是分子晶体,如 5.分子晶体的物理性质:熔沸点较____、易升华、硬度____。固态和熔融状态 下都。 6.分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响? 一般说来,对与组成和结构相似的物质,相对分子量越大,分子间作用力越 ____,物质的熔沸点也越____。但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不 完全符合,如:NH 3 ,H 2 O和HF的沸点就出现反常,因 为这些分子间存在____键。 7.分子晶体的结构特征: (1)只有范德华力,无分子间氢键-分子晶体的结构特征 为。如:C60、干冰、I2、O2。 如右图所示,每个CO2分子周围有个紧邻的 CO2分子。 (2)有分子间氢键-不具有分子密堆积特征。如:冰 中每个水分子周围只有个紧邻的水分子,这一 排列使冰晶体中水分子的空间利用率不高,留有相当大 的空隙。 【预学中的疑难问题】 【合作探究】 1.大多数分子晶体的结构特征 (1)大多数分子晶体采用堆积 (2)若用一个小黑点代表一个分子,试画出大多数分子晶体的晶胞图 (3)干冰晶体 ①二氧化碳分子在晶胞中处于什么位置? ②一个干冰晶胞中含有几个分子? ③每个CO2分子周围有几个距它最近的分子? ④干冰晶体中CO 2 分子的排列方向有几种 ④干冰和冰,那种晶体密度大?试从晶体结构特征解释。

第3讲 晶体结构与性质

第3讲晶体结构与性质 【考纲点击】 (1)了解晶体的类型,了解不同类型晶体中构成微粒及微粒间作用力的区别;(2)了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响;(3)了解分子晶体结构与性质的关系;(4)了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系;(5)理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质,了解金属晶体常见的堆积方式;(6)了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 1.常见晶体模型 晶体晶体结构晶体详解 离子晶体NaCl (型) (1)每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl- (Na+)有6个,每个Na+周围等距且紧邻 的Na+有12个。(2)每个晶胞中含4个 Na+和4个Cl- CsCl (型) (1)每个Cs+周围等距且紧邻的Cl-有8 个,每个Cs+(Cl-)周围等距且紧邻的Cs +(Cl-)有6个。(2)如图为8个晶胞,每个 晶胞中含1个Cs+、1个Cl- CaF2 (型) 在晶体中,每个F-吸引4个Ca2+,每个 Ca2+吸引8个F-,Ca2+的配位数为8,F -的配位数为4 金属晶体简单立 方堆积 典型代表Po,空间利用率52%,配位数 为6

体心立方堆积典型代表Na、K、Fe,空间利用率68%, 配位数为8 六方最密堆积典型代表Mg、Zn、Ti,空间利用率74%, 配位数为12 面心立方最密堆积典型代表Cu、Ag、Au,空间利用率74%, 配位数为12 分子晶体干冰 (1)8个CO2分子构成立方体且在6个面 心又各占据1个CO2分子。(2)每个CO2 分子周围等距紧邻的CO2分子有12个 混合型晶体石墨 晶体 层与层之间的作用力是分子间作用力, 平均每个正六边形拥有的碳原子个数是 2,C采取的杂化方式是sp2杂化 原子晶体金刚石 (1)每个碳原子与相邻的4个碳原子以共 价键结合,形成正四面体结构。(2)键角 均为109°28′。(3)最小碳环由6个C组成 且六原子不在同一平面内。(4)每个C参 与4条C—C键的形成,C原子数与C—C 键数之比为1∶2 SiO2 (1)每个Si与4个O以共价键结合,形成 正四面体结构。(2)每个正四面体占有1 个Si,4个“ 1 2O”,n(Si)∶n(O)=1∶2。 (3)最小环上有12个原子,即6个O,6 个Si 2.物质熔沸点高低比较规律 (1)不同类型晶体熔沸点高低的比较 一般情况下,不同类型晶体的熔沸点高低规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,如:金刚石>NaCl>Cl2;金属晶体>分子晶体,如:Na>Cl2(金属晶体熔沸点有的很

(完整word版)高中化学选修3第三章晶体结构与性质讲义及习题

高中化学选修三第三章晶体结构与性质 一、晶体常识 1、晶体与非晶体比较 2、获得晶体的三条途径 ①熔融态物质凝固。 ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 ③溶质从溶液中析出。 3、晶胞 晶胞是描述晶体结构的基本单元。晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。 4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法 某粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。中学常见的晶胞为立方晶胞。 立方晶胞中微粒数的计算方法如下: ①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用,每个晶胞占1/8 ②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用,每个晶胞占1/4 ③晶胞面上粒子为2个晶胞共用,每个晶胞占1/2 ④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有,即为1 注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。 二、构成物质的四种晶体 1、四种晶体的比较

晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体熔沸点很低很高一般较高,少部分低较高 溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂(Na等 与水反应) 大多易溶于水等 极性溶剂 导电传热性一般不导电,溶于水 后有的导电 一般不具有导电 性(除硅) 电和热的良导体 晶体不导电,水溶 液或熔融态导电 延展性无无良好无 物质类别及实例气态氢化物、酸(如 HCl、H2SO4)、大多数 非金属单质(如P4、 Cl2)、非金属氧化物 (如SO2、CO2,SiO2 除外)、绝大多数有机 物(有机盐除外) 一部分非金属单 质(如金刚石、硅、 晶体硼),一部分 非金属化合物(如 SiC、SiO2) 金属单质与合金(Na、 Mg、Al、青铜等) 金属氧化物(如 Na2O),强碱(如 NaOH),绝大部分 盐(如NaCl、CaCO3 等) (1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。 金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。 (2)原子晶体 由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。如熔点:金刚石>碳化硅>硅 (3)离子晶体 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,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。 (4)分子晶体 ①分子间作用力越大,物质熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。 ②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。 ③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,熔、沸点越高。 ④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。 (5)金属晶体 金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。 三、几种典型的晶体模型 晶体晶体结构示意图晶体中粒子分布详解 CsCl 晶体每8个Cs+、8个Cl-各自构成立方体,在每个立方体的中心有一个异种粒子(Cs+或Cl-)。在每个Cs+周围最近的等距离(设为a/2)的Cl-有8个,在每个Cs+周围最近的等距离(必为a)的Cs+有6个(上下左右前后),在每个Cl-周围最近的等距离的Cl-也有6个

高中化学选修三——晶体结构与性质.doc

晶体结构与性质 一、晶体的常识1.晶体与非晶体 晶体与非晶体的本质差异 晶体非晶体 自范性 有(能自发呈现多面体外形)无(不能自发呈现多面体外形) 微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 晶体呈现自范性的条件:晶体生长的速率适当 得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等)③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法)2.晶胞--描述晶体结构的基本单元,即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=8×晶胞顶角上的原子数+4×晶胞棱上的原子+2×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图,它们分别平均含几个原子? 1 1 1

eg:1.晶体具有各向异性。如蓝晶(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。晶体的各向异性主要表现在() ①硬度②导热性③导电性④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是() A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO2一定是晶体 3.下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子? 二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体注意:a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体,熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂,极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物:H2O、H2S、NH3、CH4、HX等 b.酸:H2SO4 、HNO3、

高中化学选修三选修3物质结构与性质第三章第3章常见晶体结构晶胞分析归纳整理总结

1 1. 金刚石晶体结构(硅单质相同) 1mol 金刚石中含有 mol C —C 键, 最小环是 元环,(是、否) 共平面。 每个C-C 键被___个六元环共有,每个C 被_____ 个六元环共有。每个六元环实际拥有的碳原子数为 ______个。C-C 键夹角:_______。C 原子的杂化方式是______ SiO 2晶体中,每个Si 原子与 个O 原子以共价键相结合, 每个O 原子与 个Si 原子以共价键相结合,晶体中Si 原子与 O 原子个数比为 。 晶体中Si 原子与Si —O 键数目之比 为 。最小环由 个原子构成,即有 个O , 个Si ,含有 个Si-O 键,每个Si 原子被 个十二元环,每 个O 被 个十二元环共有,每个Si-O 键被__个十二元环共 有;所以每个十二元环实际拥有的Si 原子数为_____个,O 原子数为____个,Si-O 键为____个。硅原子的杂化方式是______,氧原子的杂化方式是_________. 2 . 在NaCl 晶体中,与每个Na +等距离且最近的Cl -有 个, 这些Cl -围成的几何构型是 ;与每个Na +等距离且最近的 Na +有 个。由均摊法可知该晶胞中实际拥有的Na +数为____个 Cl -数为______个,则次晶胞中含有_______个NaCl 结构单元。 3. CaF 2型晶胞中,含:___个Ca 2+和____个F - Ca 2+的配位数: F -的配位数: Ca 2+周围有______个距离最近且相等的Ca 2+ F - 周围有_______个距离最近且相等的F ——。

2 4.如图为干冰晶胞(面心立方堆积),CO 2分子在晶胞 中的位置为 ;每个晶胞含二氧化碳分子的 个数为 ;与每个二氧化碳分子等距离且最 近的二氧化碳分子有 个。 5.如图为石墨晶体结构示意图, 每层内C 原子以 键与周围的 个C 原子结合,层间作用力为 ; 层内最小环有 _____个C 原子组成;每个C 原子被 个最小环所共用;每个 最小环含有 个C 原子, 个C —C 键;所以C 原子数和C-C 键数之比是_________。C 原子的杂化方式 是__________. 6. 冰晶体结构示意如图 ,冰晶体中位于中心的一个水分子 周围有______个位于四面体顶角方向的水分子,每个水分子通过 ______条氢键与四面体顶点上的水分子相连。每个氢键被_____个 水分子共有,所以平均每个水分子有______条氢键。 7. 金属的简单立方堆积是_________层通过_________对 _________堆积方式形成的,晶胞如图所示:每个金属阳离子的 配位数是_____,代表物质是________________________。 8. 金属的体心立方堆积是__________层通过 ________对________堆积方式形成的,晶胞如图: 每个阳离子的配位数是__________.代表物质是 _____________________ 。

人教版高中化学选修3知识点总结第三章晶体结构与性质

第三章晶体结构与性质 课标要求 1.了解化学键和分子间作用力的区别。 2.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 3.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 4.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 5.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 要点精讲 一.晶体常识 1.晶体与非晶体比较 2.获得晶体的三条途径 ①熔融态物质凝固。 ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 ③溶质从溶液中析出。 3.晶胞 晶胞是描述晶体结构的基本单元。晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。 4.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法 如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞 立方晶胞中微粒数的计算方法如下:

注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状 二.四种晶体的比较 2.晶体熔、沸点高低的比较方法 (1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子 晶体>分子晶体。 金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。 (2)原子晶体 由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高.如熔点:金刚石>碳化硅>硅 (3)离子晶体

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,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。 (4)分子晶体 ①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、沸点反常的高。 ②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。 ③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。 ④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。 (5)金属晶体 金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。 三.几种典型的晶体模型

高中化学选修3第三章《晶体结构与性质》章教学设计

选修3第三章《晶体结构与性质》章教学设计 东莞市第一中学刘国强 一、本章教材体现的课标内容 1、主题:第一节晶体的常识 了解晶胞的概念,会计算晶胞中原子占有个数,并由此推导出晶体的化学式。 2、主题:第二节分子晶体与原子晶体 知道分子晶体与原子晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 3、主题:第三节金属晶体 知道金属键的涵义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 能列举金属晶体的基本堆积模型。 知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体、原子晶体的区别。 4、主题:第四节离子晶体 能说明离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 知道离子晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体。原子晶体、金属晶体的区别。 了解晶格能的应用,知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。 二、本章教材整体分析 (一)教材地位 本单元知识是在原子结构和元素周期律以及化学键等知识的基础上介绍的,是原子结构和化学键知识的延伸和提高;本单元知识围绕晶体作了详尽的介绍,晶体与玻璃体的不同,分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体,从构成晶体的微粒、晶胞、微粒间的作用力,熔沸点比较等物理性质做了比较,结合许多彩图及详尽的事例,对四大晶体做了阐述;同时,本单元结合数学立体几何知识,充分认识和挖掘典型晶胞的结构,去形象、直观地认识四种晶体,在学习本单元知识时,应多联系生活中的晶体化学,去感受生活中的晶体美,去感受环境生命科学、材料中的晶体知识。 “本章比较全面而系统地介绍了晶体结构和性质,作为本书的结尾章,与前两章一起构成“原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质”三位一体的“物质结构与性质”模块的基本内容。” “通过本章的学习,结合前两章已学过的有关物质结构知识,学生能够比较全面地认识物质的结构及结构对物质性质的影响,提高分析问题和解决问题的能力。” (二)内容体系 本单元知识内容分为两大部分,第一节简单介绍晶体的常识,区别晶体与非晶体,认识什么是晶胞:第二部分分为三节内容,第二节“分子晶体和原子晶体”分别介绍了分子晶体和原子晶体的结构特征及晶体特性,在陈述分子晶体的结构特征时,以干冰为例,介绍了如果分子晶体中分子问作用力只是范德华力时,分子晶体具有分子密堆积特征;同时,教科书以冰为例,介绍了冰晶体里由于存在氢键而使冰晶体的结构具有其特殊性。在第三节“金属晶体”中,首先从“电子气理论”介绍了金属键及金属晶体的特性,然后以图文并茂的方式描述了金属晶体的四种基本堆积模式。在第四节“离子晶体”中,由于学生已学过离子键的概念,教科书直接给出了NaCl和CsCl两种典型离子晶体的晶胞,然后通过“科学探究”讨论了NaCl和CsCl两种晶体的结构;教科书还通过例子重点讨论了影响离子晶体结构的几何因素和电荷因素,而对键性因素不作要求。晶格能是反映离子晶体中离子键强弱的重要数据,教科书通过表格形式列举了某些离子晶体的晶格能,以及晶格能的大小与离子晶体的性质的关系。

晶体结构和性质

课时作业(四十)晶体结构与性质 一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分) 1.下列叙述正确的是() A.分子晶体中的每个分子内一定含有极性共价键 B.原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键 C.含有阴离子的化合物一定含有阳离子 D.金属晶体的熔点和沸点都很高 2.下列物质形成的晶体中,其中任何一个原子都被相邻的四个原子包围,以共价键形成正四面体,并向空间伸展成网状结构的是() A.四氯化碳B.石墨 C.金刚石D.二氧化硅 3.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,化学式为MN2的晶体结构为() 4.为缓解旱情,有关部门需要选择适宜的条件和方法,向大气中发射催雨剂,其主要成分是干冰(固态CO2)、液氮、碘化银等。下列有关叙述不正确的是() A.干冰和液氮都是由分子构成的晶体 B.干冰和液氮的分子间都存在共价键 C.干冰和液氮催雨的原理都属于物理变化 D.碘化银粒在冷云中产生冰晶,起到催雨作用 5.下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是() A.NH3、HD、C10H8B.PCl3、CO2、H2SO4 C.SO2、SiO2、P2O5D.CCl4、Na2S、H2O2 6.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是() A.液溴和苯分别受热变为气体 B.干冰和氯化铵分别受热变为气体 C.二氧化硅和铁分别受热熔化 D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中 7.在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是() A.熔点:CO2>KCl>SiO2 B.水溶性:HCl>H2S>SO2 C.沸点:乙烷>戊烷>丁烷 D.热稳定性:HF>H2O>NH3 8() A. B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体 C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 9.下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是() A.最小的环上,有3个Si原子和3个O原子 B.最小的环上,Si和O原子数之比为1∶2 C.最小的环上,有6个Si原子和6个O原子 D.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角 10.

高中化学选修三选修3物质结构与性质第三章第3章常见晶体结构晶胞分析归纳整理总结

1.金刚石晶体结构(硅单质相同) 1mol金刚石中含有_______ IC—C键, 最小环是______ 元环,(是、否)______ 共平面。 每个C-C键被—个六元环共有,每个C被________ 个六元环共有。每个六元环实际拥有的碳原子数为 个。C-C键夹角:_____ 。C原子的杂化方式是 sq晶体中,每个Si原子与个O原子以共价键相结合, 每个。原子与_____ Si原子以共价键相结合,晶体中Si原子与 O原子个数比为__________ o晶体中Si原子与Si—O键数目之比 为___ O最小环由______ 个原子构成,即有_______ 个O, ____________ 个 si,含有________ 亍Si?o键,每个Si原子被个十二元环,每 个。被_______ 十二元环共有,每个Si-O键被—个十二元环共 有;所以每个十二元环实际拥有的Si原子数为—个,O原子数为—个,Si-0键为个。硅原子的杂化方式是—,氧原子的杂化方式是___________ +等距离且最近的C「有___________ 个, 2 ? 在NaCI晶体中,与每个Na 这些CI -围成的几何构型是;与每个也等距离且最近的+有个。由均摊法可知该晶胞中实际拥有的Na+数为—个Na ? ?数为__ 个,则次晶胞中含有______ 个NaCI结构单元。 2+和__ 个F 3. CaF?型晶胞中,含:—个Go -------------- 2+的配位数: F ?的配位数: Ca 2+周围有_____ 个距离最近且相等的Ca Ca CaH?品 周围有_____ 个距离最近且相等的F

4 .如图为干冰晶胞(面心立方堆积),CO?分子在晶胞中的位置 为_________________ ;每个晶胞含二氧化碳分子的个数为 ;与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有个。 5 ?如图为石墨晶体结构不意图, 每层内C原子以 __________________ 与周围的_____________ 个 C原子结合,层间作用力为_______________ ;层内最小环有___________ -个C 原子组成;每个C原子被 _________ 最小环所共用;每个 最小环含有_____ 个C原子,_______ 个c—C键;所以C 原子数和C?c键数之比是 ________ o C原子的杂化方式 6. 冰晶体结构示意如图,冰晶体中位于中心的一个水分子 周围有___ 个位于四面体顶角方向的水分子,每个水分子通 过 —条氢键与四面体顶点上的水分子相连。每个氢键被— 个 水分子共有,所以平均每个水分子有_______ 条氢键。 7. ______________________________________________________ 金属的简单立方堆积 是_____________________________________ 层通过 _________ 对 ______ 堆积方式形成的,晶胞如图所示:每个金属阳离子的 配位数是—,代表物质是_______________________ o &金属的体心立方堆积是__________________ 层通过 ______ 对 ____ 堆积方式形成的,晶胞如图: 每个阳离子的配位数是______________ ?代表物质是

高中化学第三章晶体结构与性质晶体的常识

第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识 知识归纳 一、晶体与非晶体 1.晶体与非晶体的本质差异: 2.获得晶体的三条途径 (1)______物质凝固; (2)______物质冷却不经液态直接凝固(______); (3)______从溶液中析出。 3.晶体的特点 (1)自范性 ①定义:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现规则的______,这称为晶体的______。非晶体物质没有这个特性。 ②形成条件:晶体______适当。 ③本质原因:晶体中粒子在______里呈现______的______排列。 (2)晶体在不同的方向上表现出不同的物理特质即______。 (3)晶体的______较固定。 (4)区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行______实验。 二、晶胞 1.概念 晶胞是晶体中最小的______。 2.结构 晶胞一般都是______,晶体是由无数晶胞“______”而成。 (1)无隙:相邻晶胞之间无任何______。 (2)并置:所有晶胞都是______排列的,取向______。 (3)所有晶胞的______及内部的原子______及几何排列是完全相同的。

【答案】一、1.有周期性没有相对无序 2.(1)熔融态(2)气态凝华(3)溶质 3.(1)多面体外形性质自范性生长的速率三维空间周期性有序 (2)各向异性(3)熔点(4)X-射线衍射 二、1.结构重复单元 2.平行六面体无隙并置(1)间隙(2)平行相同(3)形状种类 知识重点 与晶体有关的计算 晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、N A、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解答这类题时,一要掌握晶体“均摊法”的原理,二要有扎实的立体几何知识,三要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。 1.“均摊法”原理 晶胞中任意位置上的一个原子如果被n个晶胞所共有,则每个晶胞对这个原子分得的份额 就是1 n 。 非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”,其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如,石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子) 对六边形的贡献为1 3 ,那么一个六边形实际有6× 1 3 =2个碳原子。又如,在六棱柱晶胞(如 下图所示的MgB 2 晶胞)中,顶点上的原子为6个晶胞(同层3个,上层或下层3个)共有, 面上的原子为2个晶胞共有,因此镁原子个数为12×1 6 +2× 1 2 =3,硼原子个数为6。 2.晶体微粒与M、ρ之间的关系 若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol该晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρa3N A g,因此有xM=ρa3N A。 已知氟化钙晶体的晶胞如图所示。则1个晶胞中含有___个Ca2+、___个F?。若晶体的密度为a g·cm?3,则晶胞的体积是_______(只要求列出计算式)。 【解析】计算1个晶胞的质量,依据晶体的密度与晶胞的密度相同,可由ρ=m V 来计算晶胞的体积。

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