高中化学晶体结构与性质范文晶体的常识

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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MgB2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ρa 3

g(a 3

为晶胞的体积),则1 mol 晶胞的质量为ρa 3

N A g ,因此有xM =ρa 3

N A 。

已知氟化钙晶体的晶胞如图所示。则1个晶胞中含有___个Ca 2+、___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。 1个CaF 2晶胞中有8个Ca 2+

在顶角、6个Ca 2+

在面心,Ca 2+

数目为8×18

+6×

12=4;8个F ?均在晶胞内部,F ?

个数为8,即1个晶胞中含有4个Ca 2+、8个F ?。1个晶胞的质量为123

478g mol 6.0210

-???,晶胞的密度为a g·cm ?3

,所以晶胞的体积V=m ρ =23

4786.0210

a ??? cm 3

。 【答案】4 8 23

4786.0210

a ??? cm 3

【易错诊断】不会计算晶胞的组成,直接把化学式“CaF 2”当成一个晶体。其次,不能正确建立a 、ρ、M 与

m 之间的关系,导致计算结果错误。

好题

1.下列叙述正确的是

A .具有规则几何外形的固体一定是晶体

B .晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形

C .具有各向异性的固体一定是晶体

D.晶体、非晶体都具有固定的熔点

2.下列有关晶胞的说法正确的是

A.由晶胞中的粒子数可直接确定该晶体的化学式

B.若晶胞为平行六面体,则侧棱上的粒子为2个晶胞共用

C.若晶胞为六棱柱,顶点上的粒子为6个晶胞共用

D.晶胞中不可能存在多个粒子

3.关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是

A.晶体和非晶体在熔化过程中温度都不变

B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点

C.晶体熔化时不吸热,非晶体熔化时吸热

D.天上飘落的雪花,是非晶体

4.下列关于晶体的说法正确的是

A.将饱和硫酸铜溶液降温,析出的固体不是晶体

B.假宝石往往是玻璃仿造的,可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品

C.石蜡和玻璃都是非晶体,但它们都有固定的熔点

D.蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同

5.下列关于液晶的说法正确的是

A.液晶是液体和晶体的混合物

B.液晶是一种晶体

C.液晶分子在特定条件下排列比较整齐,但不稳定

D.所有物质在一定条件下都能成为液晶

6.下列关于纳米材料的叙述中,正确的是

A.包括纳米颗粒和颗粒间界面两部分

B.纳米材料属于晶体

C.纳米材料属于非晶体

D.同一种金属元素构成的纳米材料与宏观金属晶体具有完全等同的性质

7.从我们熟悉的食盐、金属、冰到贵重的钻石等都是晶体,而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中,正确的是

A.是否具有规则的几何外形

B.是否具有固定的组成

C.是否具有美观对称的外形

D.内部微粒是否按一定规律做周期性重复排列

8.整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。对这句话的理解错误的是A.相邻晶胞之间没有任何间隙

B.晶体是晶胞简单、随意堆积而成

C.晶胞排列时,取向相同

D.“并置”是指所有晶胞都是平行排列的

9.普通玻璃和水晶的根本区别在于

A.外形不一样

B.普通玻璃的基本构成微粒无规律性地排列,水晶的基本构成微粒呈周期性有序排列

C.水晶有固定的熔点,普通玻璃无固定的熔点

D.水晶可用于能量转换,普通玻璃不能用于能量转换

真题

10.仔细观察下图,它表示的是晶体还是非晶体

A.是晶体B.可能是晶体,可能是非晶体

C.是非晶体D.不能确定

11.将一块缺角的胆矾晶体悬置于饱和硫酸铜溶液中,一段时间后(温度不变),发现缺角的晶体变完整了。若溶剂不挥发,则这段时间内晶体和溶液的质量变化分别是

A.晶体质量减小,溶液质量变大

B.晶体质量变大,溶液质量减小

C.晶体和溶液质量都不变

D.无法确定

12.某晶体的晶胞为正三棱柱,结构如图所示,该晶体中A、B、C三种粒子的个数之比是

A.3∶9∶4 B.1∶4∶2

C.2∶9∶4 D.3∶8∶5

13.如图是二氧化硅固体的结构示意图,请认真观察两图,判断下列说法正确的是

A.两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体

B.Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性

C.Ⅱ形成的固体一定有固定的熔点

D.二者的X?射线衍射图谱是相同的

14.纳米材料的表面粒子数占粒子总数的比例很大,这是它有许多特殊性质的原因。假设某硼镁化合物的结构如图所示(六个硼原子位于内部),则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分比为

A.22% B.70% C.66.7% D.33.3%

15.如图为铜的面心立方晶胞,则铜的一个晶胞中实际拥有的微粒数为

A.3 B.4 C.7 D.9

16.有四种晶体,其粒子排列方式如下所示,其中化学式不属AB型的是

17.现有四种晶体,其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如下图所示,其化学式正确的是

参考答案

1.【答案】C

【解析】本题的易错之处是误认为只要有规则几何外形的固体就属于晶体。晶体与非晶体的根本区别在于内部基本构成微粒是否按一定规律做周期性重复排列;晶体具有各向异性;晶体具有固定的熔点,而非晶体不具有固定的熔点。

2.【答案】C

【解析】晶胞中的粒子不一定完全属于该晶胞,故不能直接由晶胞中所含粒子数确定该晶体的化学式,A 项错误;平行六面体侧棱上的粒子为4个晶胞共用,B项错误;1个晶胞中一般都有多个粒子,D项错误。

3.【答案】B

【解析】非晶体在熔化过程中吸收热量,温度逐渐升高,A项错误;晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,B项正确;晶体熔化时保持熔点温度不变,但也需要不断吸热,C项错误;天上飘落的雪花是水蒸气凝华形成的小冰晶,属于晶体,D项错误。

4.【答案】B

【解析】A选项,将饱和CuSO4溶液降温,可析出胆矾,胆矾属于晶体。B选项,一般宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度较小,可以根据有无划痕来鉴别。C选项,非晶体没有固定的熔点。D选项,由于晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异。

5.【答案】C

【解析】液晶是指在一定的温度范围内既具有液体的可流动性,又具有晶体的各向异性的一类特殊的物质,它既不同于晶体又不同于非晶体,在特定条件如外加电场作用下排列整齐,一旦取消电场又恢复原状,所以液晶不稳定。不是所有的物质都能成为液晶。

6.【答案】A

【解析】纳米材料既不是晶体,也不是非晶体,是物质的一种聚集状态,由于纳米材料的粒子细化和界面原子比例较高,使得同一金属元素形成的纳米材料与宏观金属具有不同的性质。

7.【答案】D

【解析】有规则几何外形或美观对称外形的固体不一定都是晶体,如玻璃制品可以塑造出规则的几何外形,也可以具有美观对称的外形,A、C项错误;具有固定组成的物质也不一定是晶体,如非晶体玻璃就有固定的组成,B项错误;晶体和非晶体的本质区别在于其微观结构不同,D项正确。认为有规则几何外形的固体即为晶体,易误选A;认为有固定组成的物质即为晶体,易误选B。

8.【答案】B

【解析】晶体并不是晶胞简单、随意堆积而成,而是平行排列的。

【解析】普通玻璃是非晶体,水晶是晶体,二者的根本区别在于普通玻璃的基本构成微粒无规律性地排列,水晶的基本构成微粒呈周期性有序排列。

10.【答案】C

【解析】从多方面可以看出此固体构成微粒排列的无序。比如观察右侧一个空隙中就有2个大球。11.【答案】C

【解析】胆矾晶体具有自范性,有自发形成规则几何外形的性质,由于原溶液为饱和溶液,因此胆矾晶体与CuSO4饱和溶液间存在着溶解、结晶平衡,在整个过程中晶体和溶液的质量都不发生变化,故正确答案为C。

12.【答案】B

【解析】本题的疑难之处在于弄不清顶点上的粒子A及棱上的粒子B被几个晶胞所共用。由晶胞结构可知,顶点上的一个粒子A为12个正三棱柱所共用,正三角形边上的一个粒子B被4个正三棱柱所共

用,而竖棱上的一个粒子B被6个正三棱柱所共用。所以该晶胞中所含粒子A的个数为6×

1

12

=

1

2

,所

含粒子B的个数为6×1

4

+3×

1

6

=2,所含粒子C的个数为1,则A、B、C的个数比为

1

2

∶2∶1=1∶4∶

2。

13.【答案】B

【解析】观察结构图可知,Ⅰ中微粒呈周期性有序排布,Ⅱ中微粒排列不规则,故Ⅰ为晶体,即二氧化硅晶体。Ⅱ为非晶体,即无定形二氧化硅。晶体有各向异性,具有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,用X?射线检验晶体和非晶体,衍射图谱明显不同,故应选B。

14.【答案】B

【解析】这是1个纳米颗粒,其中的粒子不会与其他颗粒共用,因此所有的镁原子和硼原子都完全属于这个颗粒。该纳米颗粒表面共有镁原子14个、内部有硼原子6个,原子总数为20,所以镁原子即表

面粒子数占原子总数的百分比为14

20

×100%=70%,故B选项正确。

15.【答案】B

【解析】根据“切割法”计算:面心立方晶胞中有8个原子位于顶点,6个原子位于面心,所以一个晶

胞中铜原子的个数为8×1

8

+6×

1

2

=4。

【解析】C项,晶体中含A:8×1

8

=1,含B:12×

1

4

=3,化学式属于AB3型。

17.【答案】C

【解析】利用均摊法不难确定粒子个数比。A项错误,8个B粒子居于顶点,一个A粒子居于体心,所以化学式应为AB或BA;B项错误,E和F的数目完全一致,所以化学式为FE或EF;C项正确,一个晶胞内X、Y、Z三种粒子的个数分别为1,3,1;D项错误,A粒子居于8个顶点和6个面心,真正属于一个晶胞的A粒子为4个,B粒子居于12条棱上和体心,真正属于一个晶胞的B粒子为4个。

凯库勒

德国化学家,1829年出生于德国的达姆斯塔德市,主要研究有机化合物的结构理论。18岁时,他以优异的成绩考入了吉森大学学习建筑,后来受到化学大师李比希演讲的启发,改攻化学。由于早年受到的建筑师的训练,凯库勒具有一定的形象思维能力,善于运用模型方法,将化合物的性能与结构联系起来。他经过苦心研究并受到一个梦的启发,提出了苯环结构的假说,在有机化学发展史上作出了卓越贡献。

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

【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 _____________________。

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。

高中化学 常见晶胞模型

离子晶体 氯化钠晶体 (1)NaCl晶胞每个Na+等距离且最近的Cl-(即Na+配位数)为6个 NaCl晶胞每个Cl-等距离且最近的Na+(即Cl-配位数)为6个 (2)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na+4_个; 占有的Cl-4个。 (3)在该晶体中每个Na+周围与之最接近且距离相等的Na+ 共有12个; 与每个Na+等距离且最近的Cl-所围成的空间几何构型为正八面体 CsCl晶体(注意:右侧小立方体为CsCl晶胞;左侧为8个晶胞) (1) CsCl晶胞中每个Cs+等距离且最近的Cl-(即Cs+配位数) 为8个 CsCl晶胞中每个Cl-等距离且最近的Cs+(即Cl-配位数) 为8个,这几个Cs+在空间构成的几何构型为正方体。 (2)在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有6个 这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体。 (3)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Cs+ 1个;占有的Cl- 1个。 CaF 2 晶体 (1)) Ca2+立方最密堆积,F-填充在全部四面体空隙中。 (2)CaF 2 晶胞中每个Ca2+等距离且最近的F-(即Ca2+配位数) 为8个 CaF 2 晶胞中每个F-等距离且最近的Ca2+(即F-配位数)为4个 (3)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca2+4个; 占有的F-8个。ZnS晶体: (1)1个ZnS晶胞中,有4个S2-,有4个Zn2+。 (2)Zn2+的配位数为4个,S2-的配位数为 4个。 原子晶体 金刚石金刚石晶胞金刚石晶胞 (1)金刚石晶体 a、每个金刚石晶胞中含有8个碳原子,最小的碳环为6元环,并且不在同一平 面(实际为椅式结构),碳原子为sp3杂化,每个C以共价键跟相邻的_4_个C 结合,形成正四面体。键角109°28’ b、每个碳原子被12个六元环共用,每个共价键被6个六元环共用 c、12g金刚石中有2mol共价键,碳原子与共价键之比为 1:2

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。

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

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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、

高中化学晶体结构知识汇总

1、晶体类型判别: 分子晶体:大部分有机物、几乎所有酸、大多数非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物。 原子晶体:仅有几种,晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石、金刚砂(SiC)、氮化硅 (Si3N4)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、石英等; 金属晶体:金属单质、合金; 离子晶体:含离子键的物质,多数碱、大部分盐、多数金属氧化物; 2、分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体对比表 晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体 定义分子通过分子间 作用力形成的晶 体 相邻原子间 通过共价键 形成的立体 网状结构的 晶体 金属原子通 过金属键形 成的晶体 阴、阳离子通 过离子键形成 的晶体 组成晶体的粒子分子原子金属阳离子 和自由电子 阳离子和 阴离子 组成晶体粒子间的相互作用范德华力或氢键共价键 金属键(没 有饱和性方 向性) 离子键(没有 饱和性方向 性) 典型实例冰(H2O)、 P4、I2、干冰 (CO2)、S8 金刚石、晶 体硅、 SiO2、SiC Na、Mg、 Al、Fe NaOH、 NaCl、K2SO4 特征熔点、 沸点 熔、沸点较低熔、沸点高 一般较高、 部分较低 熔、沸点较高导热性不良不良良好不良 导电性 差,有些溶 于水可导电 多数差良好 固态不导电, 熔化或溶于水 能导电 机械加 工性能 不良不良良好不良 硬度硬度较小高硬度 一般较高、 部分较低 略硬而脆 溶解性相似相溶不溶 不溶,但有 的反应 多数溶于水, 难溶于有机溶 剂 3、不同晶体的熔沸点由不同因素决定: 离子晶体的熔沸点主要由离子半径和离子所带电荷数(离子键强弱)决定,分子晶体的熔沸点主要由相对分子质量的大小决定,原子晶体的熔沸点主要由晶体中共价键的强弱决定,且共价键越强,熔点越高。 4、金属熔沸点高低的比较: (1)同周期金属单质,从左到右(如Na、Mg、Al)熔沸点升高。

(完整版)物质结构与性质知识点总结

高中化学物质结构与性质知识点总结 一.原子结构与性质. 一.认识原子核外电子运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义. 1.电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小. 电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理) 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示1~36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. ①根据构造原理,基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。 ②根据构造原理,可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示,由下而上表示七个能级组,其能量依次升高;在同一能级组内,从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。 3.元素电离能和元素电负性 第一电离能:气态电中性基态原子失去1个电子,转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示,单位为kJ/mol。

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=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×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

【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

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(sp 、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。 ③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键,前者的电子云具有轴对称性,后者的电子云具有镜像对称性。 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。 σ π

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

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。 * 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。 同为分子晶体的不同物质,一般来说尤其对于结构组成相似的分子,相对分子质量越大,熔沸点越;相对分子质量相差不大的分子,极性越大熔沸点越;含氢键的熔沸点会特殊的些。 例如: (2)溶解性——遵循同性互溶原理(或说相似相溶原理):即极性分子易溶于性溶剂(多为),如卤化氢(HX)、低级醇和低级羧酸易溶于极性溶剂水;非极性分子易溶于非极性(有机)溶剂,如硫、磷和卤素单质(X2)不易溶于极性溶剂水而易溶于非极性溶剂CS2、苯等。同含氢键的溶解性会更,如乙醇、氨气与水。 5、类别范畴 (1)除C、Si、B外的非金属单质,如卤素、氧气和臭氧、硫(S8)、白磷(P4)、足球烯(C60)、稀有气体等。 (2)除铵盐、SiO2、SiC、Si3N4、BN等外的非金属互化物,包括非金属氢化物和氧化物,如氨(NH3)、冰(H2O)、干冰(CO2)、三氧化硫(SO3)等。 (3)所有的酸分子(纯酸而非溶液)。 (4)大多有机物。 (5)除汞外常温下为液态和气态的物质。 (6)能升华的物质。如干冰、碘、等。 6、结构例析 如果分子间作用力只有范德华力,其分子占晶胞六面体的个顶角和个面心,若以一个分子为中心,其周围通常有个紧邻分子,这一特征称为分子密堆积,如O2、C60、CO2、I2等。 (1)干冰 固态的,色透明晶体,外形像冰,分子间作用力只有,熔点较,常压能升华,常作制冷剂或人工降雨。 二氧化碳分子占据立方体晶胞的个面心和个顶角,与每个二氧化碳分子距离最近且相等的二氧化碳分子有个,若正方体棱长为a,则这两个相邻的CO2的距离为。 (2)冰 固态的,色透明晶体,水分子间作用力除外,还有,氢键虽远小于共价键,但明显大于范德华力,所以冰的硬度较,熔点相对较。 每个水分子与周围距离最近且相等的水分子有个,这几个水分子形成一个的空间构型,晶体中水分子与氢键的个数之比为。这一排列使冰中水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以冰的密度于液体水(4C的水密度最大,通常认为是1)。 (3)天然气水合物 ——可燃冰·海底储存的潜在能源,甲烷分子处于水分子形成笼子里,形式多样。 二、原子晶体 1、定义——相邻间以键结合而成空间网状的晶体。整块晶体是一个三维的共价键网状结构的

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.

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