晶体结构与性质知识点
第三章晶体结构与性质
第一节晶体得常识
【知识点梳理】
一、晶体与非晶体
1、晶体与非晶体
①晶体:就是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成得物质。
②非晶体:就是内部得原子或分子得排列呈杂乱无章得分布状态得物质。
2、晶体得特征
(1)晶体得基本性质
晶体得基本性质就是由晶体得周期性结构决定得。
①自范性:
a.晶体得自范性即晶体能自发得呈现多面体外形得性质。
b.“自发”过程得实现,需要一定得条件。晶体呈现自范性得条件之一就是晶体生长得速率适当。
②均一性:指晶体得化学组成、密度等性质在晶体中各部分都就是相同得。
③各向异性:同一晶体构造中,在不同方向上质点排列一般就是不一样得,因此,晶体得性质也随方向得不同而有所差异。
④对称性:晶体得外形与内部结构都具有特有得对称性。在外形上,常有相等得对称性。这种相同得性质在不同得方向或位置上做有规律得重复,这就就是对称性。晶体得格子构造本身就就是质点重复规律得体现。
⑤最小内能:在相同得热力学条件下,晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较,其内能最小。
⑥稳定性:晶体由于有最小内能,因而结晶状态就是一个相对稳定得状态。
⑦有确定得熔点:给晶体加热,当温度升高到某温度便立即熔化。
⑧能使X射线产生衍射:当入射光得波长与光栅隙缝大小相当时,能产生光得衍射现象。X射线得波长与晶体结构得周期大小相近,所以晶体就是个理想得光栅,它能使X射线产生衍射。利用这种性质人们建立了测定晶体结构得重要试验方法。非晶体物质没有周期性结构,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
(2)晶体SiO2与非晶体SiO2得区别
①晶体SiO2有规则得几何外形,而非晶体SiO2无规则得几何外形。
②晶体SiO2得外形与内部质点得排列高度有序,而非晶体SiO2内部质点排列无序。
③晶体SiO2具有固定得熔沸点,而非晶体SiO2无固定得熔沸点。
④晶体SiO2能使X射线产生衍射,而非晶体SiO2没有周期性结构,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
3、区分晶体与非晶体得方法
(1)考查固体得某些性质
晶体得熔点较固定,而非晶体无固定得熔点。考察固体得熔点,可间接地确定某一固体就是否为晶体。晶体得许多物理性质表现出各向异性,而非晶体则表现出各向同性。
(2)对固体进行X—射线衍射实验。这就是区分晶体与非晶体最可靠得科学方法。
二、晶胞
1、定义:晶体结构得基本单元叫晶胞。
2、晶胞与晶体得关系
一般来说,晶胞都就是平行六面体。晶体就是由数量巨大得完全等同得晶胞“无隙并置”而成得。“完全等同”就是指化学上等同与几何上等同,化学上等同就就是指晶胞里原子数目与种类完全等同;几何上等同就是指不仅晶体中所有得晶胞得形状、取向与大小等同,而且晶胞里得原子排列与空间取向完全等同。“无隙并置”就是指一个晶胞与它相邻得晶胞完全共顶角、共面、共棱得,取向一致,无间隙,从一个晶胞到另一个晶胞只需平移,不需转动,进行或不进行平移操作,整个集体得微观结构无区别。
3、均摊法:就是指每个图形平均拥有得粒子数目。如某个粒子为n个图形(晶胞)所共有,
则该粒子有1/n 属于一个图形(晶胞)。①长方形(正方体)晶胞中不同位置得粒子对晶胞得贡献。体内:1;面中:1/2;棱上:1/4顶点:1/8;②非长方体晶胞中粒子对晶胞得贡献视情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个C 原子)对六边形得贡献为1/3。三、物质熔沸点高低比较规律
1、不同晶体类型得物质得熔沸点高低顺序一般就是:原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。同一晶体类型得物质,则晶体内部结构粒子间得作用越强,熔沸点越高。
2、原子晶体要比较共价键得强弱,一般地说,原子半径越小,形成得共价键得键长越短,键能越大,其晶体熔沸点越高。如熔点:金刚石＞碳化硅＞晶体硅。
3、离子晶体要比较离子键得强弱。一般地说,阴阳离子得电荷数越多,离子半径越小,则离子间得作用就越强,其离子晶体得熔沸点就越高,如熔点:MgO ＞MgCl 2＞NaCl ＞CsCl 。
4、分子晶体:组成与结构相似得物质,相对分子质量越大,熔沸点越高,如:熔沸点:O 2＞N 2,HI ＞HBr ＞HCl 。组成与结构不相似得物质,分子极性越大,其熔沸点就越高,如熔沸点CO ＞N 2。在同分异构体中,一般地说,支链数越多,熔沸点越低,如沸点:正戊烷＞异戊烷＞新戊烷;同分异构体得芳香烃及其衍生物,其熔沸点高低顺序就是邻＞间＞对位化合物。
5、金属晶体中金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔沸点就越高。
6、元素周期表中第ⅦA 族卤素得单质(分子晶体)得熔沸点随原子序数递增而升高;第ⅠA 族碱金属元素得单质(金属晶体)得熔沸点随原子序数得递增而降低。四、晶胞得计算公式:
A N NM V =ρ 式中ρ—晶体密度,V —晶体所占体积,N —一个晶胞所含微粒个数,M —粒子得摩尔质量,N A —阿伏加德罗常数。第二节 分子晶体与原子晶体
【知识点梳理】
1、分子晶体
(1)概念:分子间以分子间作用力结合得晶体叫做分子晶体。
(2)构成微粒:分子。特例:稀有气体为单原子分子。
(3)微粒间得作用:
① 分子间作用力,部分晶体中存在氢键。
② 分子间作用力得大小决定了晶体得物理性质;分子得相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质得溶、沸点越高,硬度越大。 ③ 分子内存在化学键:在晶体状态改变时不被破坏。
④ 分子晶体采用密堆积。
注意:分子密堆集得概念:如果分子间得作用力只有范德华力,分子晶体常形成面心结构得晶胞,如CO 2得晶胞,如图所示。若以一个分子为中心,其周围通常可以有12个紧邻得分子,这一特征称为分子密堆积。ALFlz 。
(4)分子晶体得性质:
① 一般而言,硬度较小,易挥发。
② 具有较低得熔沸点。
③ 固体与熔融状态下都不导电。
④ “相似相溶原理”:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂;
极性溶质一般能溶于极性溶剂。
(5)“CO 2”分子晶体得结构模型(上图):
在CO 2晶体中,每个CO 2分子与12个CO 2分子等距离相邻(三个互相垂直得平面上各4个)。注:大多数分子晶体具有这种结构特征。
(6)常见得分子晶体:
①所有非金属氢化物,如:水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等。
②部分非金属单质,如:卤素X2、氧气、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等。
③部分非金属氧化物,如:CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等。
④几乎所有得酸,如:H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
⑤绝大多数有机物,如:苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。
(7)氢键型晶体:
水形成得晶体得特征:所有水分子以氢键得结合在一起形成链状或层状等结构。在冰晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻得水分子(如图),每个水分子可形成4个氢键。
水形成冰晶体时体积膨胀,密度减小。
2、原子晶体
(1)概念:相邻原子间以共价键结合而形成空间网状结构得晶体,叫做原子晶体。
(2)构成微粒:原子。
(3)微粒间作用:共价键。决定了晶体得物理性质。
(4)原子晶体结构特征:
①晶体中只存在共价键,原子间全部通过共价键相结合。晶体中原子不遵循紧密堆积原则。
②晶体为立体空间网状结构。
③原子晶体中不存在单个分子。如SiO2代表硅原子与氧原子个数比为1:2,并不代表分子。
(5)金刚石、SiO2得晶体结构模型:
①金刚石:
金刚石得晶体结构模型
在金刚石晶体里,每个碳原子都被相邻得4个碳原子包围,以共价键跟这4个碳原子结合,形成正四面体,被包围得碳原子处于正四面体得中心。这些正四面体结构向空间发展,构成一个坚实得、彼此联接得空间网状晶体(如上图)。最小得碳环上有6个碳原子。
② SiO2晶体在SiO2晶体中,1个Si原子与4个O原子形成4个共价键,每个Si原子周围结合4个O原子;同时,每个O原子跟2个Si原子相结合(硅为四价,氧为二价)。实际上,SiO2晶体由Si原子与O原子按1 : 2得比例所组成得立体网状得晶体(如下图)。最小得环上有12个原子。
二氧化硅得晶体结构模型
(6)物理性质
①一般具很高得熔点与沸点:原子晶体中原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体熔沸点就越高。
②难溶于水。
③硬度大:共价键作用强。
(7)常见原子晶体:
①某些非金属单质;如:晶体硼、晶体Si与晶体Ge、金刚石等。
②某些非金属化合物;如金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)等。
③某些氧化物,如氧化铝(Al2O3)等。
3、石墨晶体
(1)石墨晶体就是层状结构,在每一层内,碳原子排列成六边形,一个个六边形排列成平面得网状结构,每一个碳原子都跟其她三个碳原子相结合,层与层之间以分子间作用力相结合。
(2)石墨晶体不就是原子晶体,而就是原子晶体与分子晶体之间得一种过渡型晶体。
(3)石墨得物理性质
由于石墨结构得特殊性,它得物理性质为熔点很高,有良好得导电性,还可作润滑剂。
第三节金属晶体
【知识点梳理】
1、金属晶体得形成
由于金属原子得价电子比较少,容易失去价电子成为金属离子(带电荷得金属原子)。这些释出来得价电子称为自由电子。自由电子不专属于某个特定得金属离子,而为整个金属晶体所共有,它们在整个晶体里自由地运动着,形成了自由电子得“海洋”。释出价电子后得金属离子就沉浸在这种“海洋”中(抵消了金属离子之间得斥力)。这种自由电子跟金属离子之间较强烈得相互作用称为金属键,金属键使许多金属离子按一定规律排列形成金属晶体.金属晶体中存在金属离子与自由电子,不存在分子。
2、“电子气理论”与金属得物理通性
“电子气理论”就是描述金属键本质得最简单理论。其内涵就是:金属原子脱落下来得价电子形成遍布整块晶体得“电子气”,被所有原子所公用,金属键就就是将所有原子维系在一起得这种金属脱落价电子后形成得离子与“价电子气”之间得强烈相互作用。
用“电子气理论”可以解释金属得延展性、导电导热性等物理性质。
(1)延展性:当金属受到外力作用时,晶体中各原子层就会发生相对滑动,但不会改变原来得排列方式,而且弥漫在金属原子间得“电子气”可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂得作用,因而金属都有良好得延展性。
(2)导电性:金属内部得原子之间得“电子气”得流动就是无方向性得,在外加电场得作用下,“电子气”在电场中定向移动形成电流。
(3)导热性:金属热导率随温度得升高而降低,就是由于“电子气”中得自由电子在受热得作用下与金属原子频繁碰撞得缘故。
3、金属得拓展知识
(1)超导体——一类急待开发得材料
一般说来,金属就是电得良好导体(汞得很差)。1911年荷兰物理学家H·昂内斯在研究低温条件下汞得导电性能时,发现当温度降到约4 K(即–269℃)时汞得电阻“奇异”般地降为零,表现出超导电性。后又发现还有几种金属也有这种性质,人们将具有超导性得物质叫做超导体。
(2)合金
两种与两种以上得金属(或金属与非金属)熔合而成得具有金属特性得物质,叫做合金,合金属于混合物,对应得固体为金属晶体。合金得特点:
①仍保留金属得化学性质,但物理性质改变很大;
②熔点比各成份金属得都低;
③强度、硬度比成分金属大;
④有得抗腐蚀能力强;
⑤导电性比成分金属差。
(3)金属得物理性质由于金属晶体中存在大量得自由电子与金属离子(或原子)排列很紧密,使金属具有很多共同得性质。
1)状态:通常情况下,除Hg外都就是固体。
2)金属光泽:多数金属具有光泽。但除Mg、Al、Cu、Au在粉末状态有光泽外,其她金属在块状时才表现出来。
3)易导电、导热:由于金属晶体中自由电子得运动,使金属易导电、导热。
4)延展性
5)熔点及硬度:由金属晶体中金属离子跟自由电子间得作用强弱决定。金属除有共同得物理性质外,还具有各自得特性。
①颜色:绝大多数金属都就是银白色,有少数金属具有颜色。如Au金黄色Cu紫红色Cs 银白略带金色。
②密度:与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列得紧密程度有关。最重得为锇(Os)铂(Pt)最轻得为锂(Li)。
③熔点:最高得为钨(W),最低得为汞(Hg),Cs为28、4℃,Ca为30℃。
④硬度:最硬得金属为铬(Cr),最软得金属为钾(K),钠(Na),铯(Cs)等,可用小刀切割。
⑤导电性:导电性能强得为银(Ag),金(Au),铜(Cu)等。导电性能差得为汞(Hg)。
⑥延展性:延展性最好得为金(Au),铝(Al)。
4、晶体结构得密堆积原理
所谓密堆积原理就是指在由无方向性得金属键、离子键与分子间作用力等结合得晶体中,原子、离子或分子等微粒总就是趋向于相互配位数高、能充分利用空间得堆积密度大得哪些结构。密堆积方式由于充分利用空间,从而可使体系得势能尽可能降低,结构稳定。
由此可以得出,在金属晶体得四种堆积模型中,空间利用率越高,结构越稳定。
5
堆积模型采用这种堆积
得典型代表
空间利
用率
配位数晶胞(结构示意图)
非密置层简单立
方堆积
Po 52% 6
体心立
方堆积
Na、K、Fe、Cr、
W
68% 8
密置层六方堆
积
Mg、Zn、Ti、
Be、Co、Ni
74% 12
面心立
方堆积
Cu、Ag、Au、
Ca、Pb、Al
74% 12
【知识点梳理】
1、离子晶体
(1)概念:阴阳离子以离子键结合得晶体叫做离子晶体
(2)构成微粒:阴阳离子
(3)微粒间得作用:离子键
(4)离子晶体得性质:
根据晶格能得大小,可以说明离子晶体得一般性质。
①熔点、沸点较高,而且随着离子电荷得增加,核间距得缩短,晶格能增大,熔、沸点升高。
②一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。因为极性溶剂水能有效地减弱正、负离子间得作用力。
③熔融态或水溶液中能导电。
④延展性差。
应该指出,离子晶体得性质还与离子间得极化有关。离子极化程度增强,导致晶体得水溶性减小,颜色加深,热稳定性下降,熔点下降等。
2、晶格能
(1)定义:气态离子形成l mol离子晶体释放得能量,通常取正值。
(2)规律:
①与阴、阳离子所带得电荷成正比,与阴、阳离子间得距离成反比;
②主要影响离子晶体得物理性质,晶格能越大,形成得离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。
(3)岩浆晶析出得规则:晶格能高得晶体,熔点较高,在岩浆冷却过程中先结晶析出。
3、离子晶体得配位数
由阳离子与阴离子通过离子键结合而成得晶体,称为离子晶体。在离子晶体中阴阳离子之间形成离子键时,都有固定得得配位数。
配位数就是指一个离子周围邻近得异电性离子得数目,其影响因素:
①正、负离子半径比得大小;
②与阴、阳离子所带得电荷数成正比,比如CaF2中Ca2＋得配位数为“8”,F－得配位数为“4”。
4、常见离子晶体
(1)氯化钠得晶体结构
NaCl为离子晶体,由Na＋、Cl－构成,晶体中,每个Na＋同时吸引着6个Cl－,每个Cl－也同时吸引着6个Na＋。每个Na＋周围与其最接近得且距离相等得Na＋有12个(Cl－也如此)。每个晶胞中平均占有4个Na＋与4个Cl－。
(2)氯化铯得晶体结构
CsCl为离子晶体,由Cs＋与Cl－构成,晶体中,每个Cs＋同时吸引着8个Cl－,每个Cl－也同时吸引着8个Cs＋。每个Cs＋周围与其最近得且距离相等得Cs＋有6个。
2分子结构与性质知识点
第二章分子结构与性质 第一节共价键 【知识点梳理】 1．化学键 （1）概念：相邻的原子间强烈的相互作用叫做化学键。 注意：①必须是相邻的原子间。 ②必须是强烈的相互作用，所谓“强烈的”是指原子间存在电子的转移，即形成共用电子对或得失电子。 （2）化学键只存在与分子部或晶体中的相邻原子间及阴、阳离子间，对由共价键形成的分子来说就是分子的相邻的两个或多个原子间的相互作用，对由离子形成的物质来说，就是阴、阳离子间的静电作用，这些作用是物质能够稳定存在的根本原因。 （3）化学键类型包括离子键、共价键和金属键。 2．共价键 （1）概念：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。 （2）成键粒子：原子。成键元素电负性差别较小。 （3）成键性质：共用电子对对两原子的电性作用。 （4）成键条件：同种非金属原子或不同种非金属原子之间，且成键的原子最外层电子不一定达饱和状态。 （5）共价键的本质（成键原因）：①成键原子相互靠近，自旋方向相反的两个电子形成共用电子对（发生电子云重叠），且各原子最外层电子数目一般能达到饱和（通常为8电子稳定结构），由不稳定变稳定；②原子通过共用电子对形成共价键后，体系总能量降低。 （6）共价键类型包括σ键和π键。 （7）共价键的特征：共价键具有饱和性和方向性。 ①共价键的饱和性： a．按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子成键，这就是共价键的“饱和性”。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。 b．共价键的饱和决定了共价化合物的分子组成。 ②共价键的方向性： a．共价键形成时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠，而且原子轨道重叠越多，电子在两核出现概率越多，形成的共价键越牢固。电子所在的原子轨道都是有一定形状，所以要取得最大重叠，共价键必然有方向性。
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
2020高考化学 考题 分子结构与性质
分子结构与性质 1．三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体，易燃、有毒，分子结构之一如下图所示，已知其燃烧热△H＝ -3677kJ/mol(P被氧化为P4O10)，下列有关P4S3的说法中不正确的是 A．分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构 B．P4S3中硫元素为-2价，磷元素为+3价 C．热化学方程式为P4S3(s)+8O2(g)＝P4O10(s)+3SO2(g)；△H＝-3677kJ/mol D．一个P4S3分子中含有三个非极性共价键 【答案】B 【解析】A、P原子最外层有5个电子，含3个未成键电子，S原子最外层有6个电子，含2个未成键电子，由P4S3的分子结构可知，每个P形成3个共价键，每个S形成2个共价键，分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，A正确；B、由P4S3的分子结构可知，1个P为+3价，其它3个P都是+1价，正价总数为+6，而S为-2价，B错误；C、根据燃烧热的概念：1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，则P4S3(s)+8O2(g)=P4O10(s)+3SO2(g)；△H= -3677kJ/mol，C正确；D、由P4S3的分子结构可知，P-P之间的键为非极性键，P-S之间的键为极性键，一个P4S3分子中含有三个非极性共价键，D正确。 2．常温下三氯化氮（NCl3）是一种淡黄色的液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于NCl3说法正确的是（）A．该物质中N-C1键是非极性键 B．NCl3中N原子采用sp2杂化 C．该物质是极性分子 D．因N-C1键的键能大，所以NCl3的沸点高 【答案】C 【解析】A、N和Cl是不同的非金属，则N－Cl键属于极性键，故A错误；B、NCl3中N有3个σ键，孤 电子对数531 2 -? =1，价层电子对数为4，价层电子对数等于杂化轨道数，即NCl3中N的杂化类型为sp3， 故B错误；C、根据B选项分析，NCl3为三角锥形，属于极性分子，故C正确；D、NCl3是分子晶体，NCl3沸点高低与N－Cl键能大小无关，故D错误。 3．二氯化二硫(S2Cl2)，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点80℃，沸点135.6℃，对干二氯化二硫叙述正确的是
高中化学选修三选修物质结构与性质第三章第章常见晶体结构晶胞分析归纳整理总结
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______ SiO2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_________. 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. CaF2型晶胞中，含:___个Ca2+和____个F- Ca2+的配位数： F-的配位数： Ca2+周围有______个距离最近且相等的Ca2+ F- 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），CO2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：第二章分子结构与性质(精华版)
第二章分子结构与性质 课标要求 1.了解共价键的主要类型键和键，能用键长、键能和键角等说明简单分子的某些性质 2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（s p、sp2、sp3），能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。 3.了解简单配合物的成键情况。 4.了解化学键合分子间作用力的区别。 5.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物质。 要点精讲 一.共价键 1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具 有饱和性和方向性。 2.共价键的类型 ①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。 ②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。 σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云 ③按原子轨道的重叠方式分为 具有镜像对称性。 3.键参数 ①键能：气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。 ③键角：在原子数超过 2 的分子中，两个共价键之间的夹角。 ④键参数对分子性质的影响 键长越短，键能越大，分子越稳定． 4.等电子原理[来源:学§科§网] 原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。 二.分子的立体构型 1．分子构型与杂化轨道理论 杂化轨道的要点 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。 杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。
2 分子构型与价层电子对互斥模型 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型， 而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。 (1) 当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致； (2) 当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。 3.配位化合物 （1）配位键与极性键、非极性键的比较
高中化学分子的结构与性质
分子的结构与性质 【知识动脉】 知识框架 产生原因：共价键的方向性 Sp3 决定因素：杂化轨道方式sp2 分子的空间构型sp 空间构型的判断：VSEPR理论 空间构型决定性质等电子原理 手性分子 配合物 一、杂化轨道理论 1. 杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。 思考：甲烷分子的轨道是如何形成的呢？ 形成甲烷分子时，中心原子的2s和2p x，2p y，2p z等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sp3杂化轨道，这些sp3杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。 根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp3杂化外，还有sp2杂化和sp杂化，sp2杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。 思考： 应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。
C2H4 BF3 CH2O C2H2 思考：怎样判断有几个轨道参与了杂化？ [讨论总结]：三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为°的直线型杂化轨道，SP2杂化轨道为°的平面三角形，SP3杂化轨道为°′的正四面体构型。 小结：HCN中C原子以sp杂化，CH2O中C原子以sp2杂化；HCN中含有2个σ键和2π键；CH2O中含有3σ键和1个π键 【例1】（09江苏卷21 A部分）（12分）生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为。甲醛分子的空间构型是；1mol甲醛分子中σ键的数目为。 解析与评价：甲醛分子中含有碳氧双键，故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；分子的空间构型为平面型；1mol甲醛分子中含有2mol碳氢δ键，1mol碳氧δ键，故含有δ键的数目为3N A 答案：sp2平面型3N A 【变式训练1】（09宁夏卷38）［化学—选修物质结构与性质］（15分） 已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题： （1）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为____________; 2、价层电子对互斥模型 把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C 原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下： ABn 立体结构范例 n=2 直线型CO2 n=3 平面三角形CH2O n=4 正四面体型CH4 另一类是中心原子上有孤对电子 ．．．．．．．．．．．．）的分子。如 ．．．．（未用于形成共价键的电子对 H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。 练习2、应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。进一步认识多原子分子的立体结构。 化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型 H2S
化学知识点总结：物质的组成与结构
化学知识点总结：物质的组成与结构 1、分子是保持物质化学性质的最小粒子(原子、离子也能保持物质的化学性质)。原子是化学变化中的最小粒子。 例如：保持氯气化学性质的最小粒子是D(氯分子)(A、Cl B、Cl- C、2Cl D、Cl2)。保持CO2化学性质的最小粒子是CO2分子;保持水银的化学性质的最小粒子是汞原子。在电解水这一变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。 原子中：核电荷数(带正电)=质子数=核外电子数 相对原子质量=质子数+中子数 原子是由原子核和核外电子构成的，原子核是由质子和中子构成的，构成原子的三种粒子是：质子(正电)、中子(不带电)、电子(带负电)。一切原子都有质子、中子和电子吗?(错!一般的氢原子无中子)。 某原子的相对原子质量=某原子的质量/C原子质量的 1/12。相对原子质量的单位是“1”，它是一个比值。相对分子质量的单位是“1”。 由于原子核所带电量和核外电子的电量相等，电性相反，因此整个原子不显电性(即电中性)。 2、①由同种元素组成的纯净物叫单质(由一种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，但一定不可能是化合物。) ②由一种分子构成的物质一定是纯净物，纯净物不一定是
由一种分子构成的。 ③由不同种元素组成的纯净物一定是化合物;由不同种元素组成的物质不一定是化合物，但化合物一定是由不同种元素组成的。 纯净物与混合物的区别是物质的种类不同。 单质和化合物的区别是元素的种类不同。 ④由两种元素组成的，其中一种是氧元素的化合物叫氧化物。氧化物一定是含氧化合物，但含氧化合物不一定是氧化物。 ⑤元素符号的意义：表示一种元素，表示这种元素的一个原子。 ⑥化学式的意义：表示一种物质，表示这种物质的元素组成，表示这种物质的一个分子，表示这种物质的一个分子的原子构成。 ⑦物质是由分子、原子、离子构成的。 由原子直接构成的：金属单质、稀有气体、硅和碳。 由分子直接构成的：非金属气体单质如H2、O2、N2、Cl2等、共价化合物、一些固态非金属单质如磷、硫等。分子又是由原子构成的。 共价化合物是由非金属与非金属(或原子团)组成，如CO2、H2O、SO3、HCl、H2SO4。 由离子直接构成的：离子化合物(金属与非金属或原子团)
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
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。
化学选修3第二章-分子结构与性质--教案
化学选修3第二章-分子结构与性质--教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第二章分子结构与性质 教材分析 本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。 化学2已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。 在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。为什么这些分子具有如此的立体结构呢？教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。 在第三节分子的性质中，介绍了六个问题，即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。除分子的手性外，对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识，如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性；根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响；根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响；根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则；根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等；对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第一课时 教学目标： 1．复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。 2．知道共价键的主要类型δ键和π键。
几种常见晶体结构分析
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几种常见晶体结构分析 河北省宣化县第一中学 栾春武 邮编 075131 栾春武：中学高级教师，张家口市中级职称评委会委员。河北省化学学会会员。市骨干教师、市优秀班主任、模范教师、优秀共产党员、劳动模范、县十佳班主任。 联系电话： E-mail ： 一、氯化钠、氯化铯晶体——离子晶体 由于离子键无饱和性与方向性，所以离子晶体中无单个分子存在。阴阳离子在晶体中按一定的规则排列，使整个晶体不显电性且能量最低。离子的配位数分析如下： 离子数目的计算：在每一个结构单元（晶胞）中，处于不同位置的微粒在该单元中所占的份额也有所不同，一般的规律是：顶点上的微粒属于该 单元中所占的份额为18，棱上的微粒属于该单元中所占的份额为1 4，面上 的微粒属于该单元中所占的份额为1 2，中心位置上（嚷里边）的微粒才完 全属于该单元，即所占的份额为1。 1.氯化钠晶体中每个Na +周围有6个Cl －，每个Cl －周围有6个Na +，与一个Na +距离最近且相等的Cl －围成的空间构型为正八面体。每个Na +周围与其最近且距离相等的Na +有12个。见图1。 图1 图2 NaCl
晶胞中平均Cl－个数：8×1 8 + 6× 1 2 ＝ 4；晶胞中平均Na+个数：1 + 12×1 4 ＝ 4 因此NaCl的一个晶胞中含有4个NaCl（4个Na+和4个Cl－）。 2.氯化铯晶体中每个Cs+周围有8个Cl－，每个Cl－周围有8个Cs+，与一个Cs+距离最近且相等的Cs+有6个。 晶胞中平均Cs+个数：1；晶胞中平均Cl－个数：8×1 8 ＝ 1。 因此CsCl的一个晶胞中含有1个CsCl（1个Cs+和1个Cl－）。 二、金刚石、二氧化硅——原子晶体 1.金刚石是一种正四面体的空间网状结构。每个C 原子以共价键与4个C原子紧邻，因而整个晶体中无单 个分子存在。由共价键构成的最小环结构中有6个碳原 子，不在同一个平面上，每个C原子被12个六元环共用，每C—C键共6 个环，因此六元环中的平均C原子数为6× 1 12 ＝ 1 2 ，平均C—C键数为 6×1 6 ＝ 1。 C原子数: C—C键键数＝ 1:2； C原子数: 六元环数＝ 1:2。 2.二氧化硅晶体结构与金刚石相似，C被Si代替，C与C之间插 氧，即为SiO 2晶体，则SiO 2 晶体中最小环为12环（6个Si，6个O）， 图3 CsCl 晶 图4 金刚石晶
高中化学选修3 物质结构与性质 全册知识点总结
高中化学选修3知识点总结 主要知识要点： 1、原子结构 2、元素周期表和元素周期律 3、共价键 4、分子的空间构型 5、分子的性质 6、晶体的结构和性质 （一）原子结构 1、能层和能级 （1）能层和能级的划分 ①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、d、f，能量由低到高依次为s、p、d、f。 ③任一能层，能级数等于能层序数。 ④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。 ⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。 （2）能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是：2n2（n：能层的序数）。
2、构造原理 （1）构造原理是电子排入轨道的顺序，构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。 （2）构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。 （3）不同能层的能级有交错现象，如E（3d）＞E（4s）、E（4d）＞E（5s）、E （5d）＞E（6s）、E（6d）＞E（7s）、E（4f）＞E（5p）、E（4f）＞E（6s）等。原子轨道的能量关系是：ns＜（n-2）f ＜（n-1）d ＜np （4）能级组序数对应着元素周期表的周期序数，能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。 根据构造原理，在多电子原子的电子排布中：各能层最多容纳的电子数为2n2 ；最外层不超过8个电子；次外层不超过18个电子；倒数第三层不超过32个电子。 （5）基态和激发态 ①基态：最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子。 ②激发态：较高能量状态（相对基态而言）。基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子。 ③原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（激发态→较低激发态或基态）不同的能量（主要是光能），产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 3、电子云与原子轨道 （1）电子云：电子在核外空间做高速运动，没有确定的轨道。因此，人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布，是核外电子运动状态的形象化描述。
分子结构与性质完美版
分子结构与性质 知识网络： 一、化学键 相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用，通常叫做化学键。例如：水的结构式为 ， H －O 之间存在着强烈的相互作用，而H 、H 之间相互作用非常弱，没有形成化学键。 化学键类型： 1．三种化学键的比较： ※ 配位键：配位键属于共价键，它是由一方提供孤对电子，另一方提供空轨道所形成的共价 键，例如：NH 4+的形成 在NH 4+中，虽然有一个N －H 键形成过程与其它3个N －H 键形成过程不同，但是一旦 形成之后，4个共价键就完全相同。
键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性：原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。例如HF、HCl、HBr、HI分子中： X原子半径：F
常见的金属晶体结构
第二章作业 2－1 常见的金属晶体结构有哪几种它们的原子排列和晶格常数有什么特点 V、Mg、Zn 各属何种结构答：常见晶体结构有 3 种：⑴体心立方：－Fe、Cr、V ⑵面心立方：－Fe、Al、Cu、Ni ⑶密排六方：Mg、Zn －Fe、－Fe、Al、Cu、Ni、Cr、 2---7 为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。第三章作业3－2 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小；⑴金属模浇注与砂模浇注；⑵高温浇注与低温浇注；⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用振动与不采用振动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。答：晶粒大小：⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业 4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好试用多晶体塑性变形的特点予以解释。答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。原因是：（1）强度高：Hall-Petch 公式。晶界越多，越难滑移。（2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。（3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。 4－6 生产中加工长的精密细杠（或轴）时，常在半精加工后，将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂 7~15 天，然后再精加工。试解释这样做的目的及其原因答：这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来，是细长工件的一种存放形式吊个7 天，让工件释放应力的时间，轴越粗放的时间越长。 4－8 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工（钨熔点是3410℃，锡熔点是232℃）答：W、Sn 的最低再结晶温度分别为: TR(W) =（～×(3410+273)－273 =（1200～1568）(℃)＞1000℃ TR(Sn) =（～×(232+273)－273 =（-71～-20）(℃) ＜25℃ 所以 W 在1000℃时为冷加工，Sn 在室温下为热加工 4－9 用下列三种方法制造齿轮，哪一种比较理想为什么（1）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（2）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（3）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。答：齿轮的材料、加工与加工工艺有一定的原则，同时也要根据实际情况具体而定，总的原则是满足使用要求；加工便当；性价比最佳。对齿轮而言，要看是干什么用的齿轮，对于精度要求不高的，使用频率不高，强度也没什么要求的，方法 1、2 都可以，用方法 3 反倒是画蛇添足了。对于精密传动齿轮和高速运转齿轮及对强度和可靠性要求高的齿轮，方法 3 就是合理的。经过锻造的齿坯，金属内部晶粒更加细化，内应力均匀，材料的杂质更少，相对材料的强度也有所提高，经过锻造的毛坯加工的齿轮精度稳定，强度更好。 4－10 用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到1000℃，保温后再次吊装工件时钢丝绳发生断裂，试分析原因答：由于冷拔钢丝在生产过程中受到挤压作用产生了加工硬化使钢丝本身具有一定的强度和硬度，那么再吊重物时才有足够的强度，当将钢丝绳和工件放置在1000℃炉内进行加热和保温后，等于对钢丝绳进行了回复和再结晶处理，所以使钢丝绳的性能大大下降，所以再吊重物时发生断裂。 4－11 在室温下对铅板进行弯折，越弯越硬，而稍隔一段时间再行弯折，铅板又像最初一样柔软这是什么原因答：铅板在室温下的加工属于热加工，加工硬化的同时伴随回复和再结晶过程。越弯越硬是由于位错大量增加而引起的加工硬化造成，而过一段时间又会变软是因为室温对于铅已经是再结晶温度以上，所以伴随着回复和再结晶过程，等轴的没有变形晶粒取代了变形晶粒，硬度和塑性又恢复到了未变形之前。第五章作业 5－3 一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体异同答：一次渗碳体：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。二次渗碳体：从 A 中析出的渗碳体称为二次渗碳体。三次渗碳体：从 F 中析出的渗碳体称为三次渗碳体共晶渗碳体：经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体共析渗碳体：经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗
人教版化学选修三第二章分子结构与性质知识点集锦
第二章分子结构与性质 （知识点集锦） 一、共价键非金属元素原子之间以共用电子对形式形成的化学键叫做共价键。它具有饱和性和方向性。通过以前的学习我们知道共价键可以分为极性共价键和非极性共价键。按电子云重叠的方式，共价键又可以分为键和键。 两个原子的电子云以“头碰头”的方式重叠形成的共价键是 键，其电子云图像为轴对称图形。键强度较大，不易断裂。 两个原子的电子云以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键是 键，其电子云 图像为镜面对称图形。键强度较小，不牢固，易断裂。s 电子云形式为圆球形，p 电子云为哑铃形。所以s 电子云只能形成 键，p 电子云既能形成键又能形成键。 判断键和键的一般规律是：共价单键是 键；双键中有一个键和一 个键；三键中有一个键和两个键。二、键参数——键能、键长与键角 键能越大，化学键越稳定，越不容易被打断。键长越短，键能越大，化学键越稳定，键的长短往往与原子半径的大小有关。 键角是两个共价键之间的夹角。 2CO 为直线形分子，键角为0180；2H O 为V 形，键角为0105；3NH 为三角锥形，键角为0'10718；4CH 和4CCl 为正四面体形， 键角为0'10928；白磷（4P ）也为正四面体形，键角为0 60。三、等电子体 原子总数相同，价电子总数也相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许 多化学性质是相似的。如 CO 和2N 就是等电子体。2N 的结构式是，所以CO 的结构式是。 四、几种常见共价化合物的形成过程及立体构型(重点记忆)
为什么以上五种分子会有不同的立体构型呢？为了解释这一现象， 提出了价 层电子对互斥理论。五、价层电子对互斥理论（VSERP theory ） 价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括键电子对和中心原 子上的孤电子对。我们可利用中心原子上 键的总数与孤电子对的总数和来推测分子或离子的价层电子对互斥模型（VSERP 模型）。两者和为2，则VSERP 模型为直线形；和为3，则为平面三角形；和为4，则为四面体形。如2H O 的中心原子是o ，o 上有两个键和两对孤电子对，和为4，故2H O 的VSERP 模型 为四面体形。因有2对孤电子对上未连接原子，故其立体构型为 V 形。中心原子上的孤电子对1 ()2a xb ，a 为中心原子的价电子数，对于主 族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；x 为与中心原子结合的原子数；b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。 鲍林杂化轨道理论是为了解释分子的立体构型提出的。我们可根据VSERP 模型来判断中心原子的杂化轨道类型。若VSERP 模型为直线形，则为sp 杂化；VSERP 模型为平面三角形，则为2sp 杂化；VSERP 模型为四面体形，则为 3sp 杂化。举个例子，在甲烷中碳原子是3sp 杂化，乙烯中碳原子是2sp 杂化，乙
高中化学选修三——分子结构与性质
分子结构与性质 一、共价键 1.本质：原子间形成共用电子对 分类{非极性共价键：两个相同的非金属元素的原子间形成的共价键 极性共价键：两个不相同的非金属元素的原子间形成的共价键 、HCl的形成 思考：用电子式表示H 2 共价键特征： ①饱和性：每个原子形成共价键的数目是确定的 ②方向性：原子轨道沿一定方向重叠使成键的原子轨道最大程度地重叠 2.σ键和π键 ①σ键--原子轨道沿着连线方向以“头碰头”方式重叠形成的共价键 特点：以形成化学键的两个原子核的连线为轴旋转，σ键电子云的图形不变 电子云描述氢原子形成氢分子的过程（s-s σ键） ②π键--原子轨道沿着连线方向以“肩并肩”方式重叠形成的共价键 特点：（1）电子云为镜像，即是每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两个原子核构成的平面的两侧 （2）不稳定,容易断裂 p-p π键的形成
N 2 分子中的N≡N 思考：分析CH 3CH 3 、CH 2 =CH 2 、CH≡CH、CO 2 分子中键的类别和个数 3.键参数--键能、键长与键角 ①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量 键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，化学键越稳定 应用--计算化学反应的反应热ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距 键长是衡量共价稳定性的另一个参数 规律：键长越短，一般键能越大，共价键越稳定 一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定 ③键角：两个共价键之间的夹角 键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质与键角有关 思考：N 2、O 2 、F 2 跟H 2 的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解 4.等电子原理 等电子体：原子总数相同、价电子（最外层电子）总数相同的分子如N 2 和CO 是等电子体，但N 2和C 2 H 4 不是等电子体 等电子体原理：原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的物理性质是相近的。例如N 2 和CO的熔沸点、溶解性、分子解离能等都非常接近 5.用质谱测定分子的结构 原理：不同质核比的粒子在磁场中运动轨迹不同 eg：1.下列物质中能证明某化合物中一定有离子键的是（） A.可溶于水 B.熔点较高 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电 2.下列关于化学键的叙述中，正确的是（） A.离子化合物可以含共价键 B.共价化合物可能含离子键 C.离子化合物中只含离子键 D.只有活泼金属与活泼非金属间才能形成离子键
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、
分子结构与性质 专题训练及答案
分子结构与性质专题训练及答案 非选择题(本题包括7小题,共100分) 1.(14分)(2018南充模拟)可以由下列反应合成三聚氰胺:CaO+3C CaC2+ CO↑,CaC2+N2CaCN2+C,CaCN2+2H2O NH2CN+Ca(OH)2,NH2CN与水反应生成尿素 [CO(NH2)2],尿素合成三聚氰胺。 (1)写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式:________;CaCN2中阴离子为C错误！未找到引用源。,与C错误！未找到引用源。互为等电子体的分子有N2O和________(填化学式),由此可以推知C错误！未找到引用源。的空间构型为________。 (2)三聚氰胺()俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸 ()后,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过________结合,在肾脏内易形成结石。 (3)CaO晶胞如图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为________,Ca2+采取的堆积方式为________,O2-处于Ca2+堆积形成的空隙中;CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为3 401 kJ·mol-1、786 kJ·mol-1。导致两者晶格能差异的主要原因是 ________________。 (4)配位化合物K3[Fe(CN)n]遇亚铁离子会产生蓝色沉淀,因此可用于检验亚铁离子,已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14,求n=________。 【解析】(1)与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子是锌,根据构造原理,基态的锌原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;与C错误！未找到引用源。互为等电子体的分子有N2O和CO2;等电子体具有相同的价电子数、原子总数,结构相似,二氧化碳分子是直线形,所以C错误！未找到引用源。离子的空间构型是直线形。 (2)三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键,所以是通过分子间氢键结合,在肾脏内易形成结石。 (3)以钙离子为中心,沿X、Y、Z三轴进行切割,结合图片知,钙离子的配位数是6,Ca2+采取的堆积方式为面心立方最密堆积,O2-处于Ca2+堆积形成的八面体空隙中;晶格能大小与离子带电量成正比,CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量,导致的氧化钙晶格能大于氯化钠的晶格能。 (4)CN-是常见的配位体,在配位化合物K3[Fe(CN)n]中每个配体可以提供2个电子,而铁原子最外层有2个电子,根据铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14,可得2+2n=14,所以n=6。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2CO2直线形(2)氢键(3)6 面心立方最密堆积CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量(4)6 2.(14分)(2018·汉中模拟)X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期主族元素,R为过渡元素。Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸,Z元素基态原子中有2个未成对电子,基态W原子的价层电子排布式为n s n-1n p n-1,X与W为同主族元素。基态的R原子M能层全充满,核外有且仅有1个未成对电子。请回答下列问题: (1)基态R原子的核外价层电子排布式为________。 (2)X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(填“元素符号”)。