。高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题讲解

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高中化学选修三——晶体结构与性质

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=18×晶胞顶角上的原子数+14×晶胞棱上的原子+12×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 2S 、NH 3、CH 4、HX 等b.酸:H 2SO 4 、HNO 3、H 3PO 4等c.部分非金属单质::X 2、O 2、H 2、S 8、P 4、C 60d.部分非金属氧化物:CO 2、SO 2、NO 2、N 2O 4、P 4O 6、P 4O 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)CO2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2.原子晶体--相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体注意:a.构成原子晶体的粒子是原子 b.原子间以较强的共价键相结合①物理性质a.熔点和沸点高b.硬度大c.一般不导电d.且难溶于一些常见的溶剂②常见的原子晶体a.某些非金属单质:金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)、晶体锗(Ge)等b.某些非金属化合物:碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体c.某些氧化物:二氧化硅( SiO2)晶体、Al2O3金刚石的晶体结构示意图二氧化硅的晶体结构示意图思考:1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”,这种说法对吗?eg: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,与键能无关的变化规律是()、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高可用做保护气2.氮化硼是一种新合成的无机材料,它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。

高中化学知识点:晶体结构与性质

高中化学知识点:晶体结构与性质

高中化学知识点:晶体结构与性质晶体结构与性质是高中化学中重要的知识点之一。

晶体是由原子、分子或离子等微观粒子沿着空间做周期性重复排列所形成的固体物质,具有规则的几何外形和固定的熔点。

晶体结构与其性质有着密切的关系,了解晶体结构可以帮助我们更好地理解晶体的性质和特征。

一、晶体结构晶体结构是指晶体中原子或离子的排列方式以及它们之间的相互作用。

根据晶体中微观粒子的种类和排列方式,可以将晶体分为离子晶体、分子晶体、原子晶体等不同类型。

其中,离子晶体是最常见的晶体之一,其基本结构单元是正负离子,这些离子通过离子键相互结合。

分子晶体则是由分子通过范德华力相互结合形成的,而原子晶体则是原子通过共价键相互结合形成的。

在晶体结构中,晶胞是最基本的结构单元,它是一个重复单位,可以代表整个晶体结构。

晶胞具有规则的几何外形,并且具有对称性。

晶胞中的原子或离子的排列方式以及它们之间的相互作用,决定了晶体的物理和化学性质。

二、晶体的性质1、晶体的导电性晶体的导电性是指晶体在电场的作用下能够导电的能力。

离子晶体具有较好的导电性,因为离子晶体中存在可以自由移动的离子。

而分子晶体和原子晶体由于分子或原子之间的相互作用比较强,其导电性相对较差。

2、晶体的热稳定性晶体的热稳定性是指晶体在温度变化时保持其结构的稳定性和物理性质的能力。

离子晶体具有较高的热稳定性,因为离子键的键能较大,而分子晶体和原子晶体由于分子或原子之间的相互作用比较弱,其热稳定性相对较差。

3、晶体的还原性晶体的还原性是指晶体在化学反应中失去电子的能力。

离子晶体具有较强的还原性,因为离子晶体中的离子容易失去电子。

而分子晶体和原子晶体由于分子或原子之间的相互作用比较强,其还原性相对较差。

此外,晶体的光学性质、磁性、机械性质等也是晶体性质的重要组成部分。

不同的晶体结构对应不同的物理和化学性质,理解和掌握晶体结构和性质之间的关系对于我们更好地认识化学世界具有重要的意义。

三、晶体结构与性质的关系晶体结构和性质之间存在着密切的关系。

高中化学第三章《晶体结构与性质》知识归纳新人教版选修3

高中化学第三章《晶体结构与性质》知识归纳新人教版选修3

晶体结构与性质知识归纳一、晶体与非晶体1.晶体与非晶体在外观和本质上的区别外观上:晶体具有规则的几何外形而非晶体则没有本质上:晶体的原子在三维空间呈周期性有序排列而非晶体则没有2.晶体具有的特点(1)自范性(晶体能够自发的呈现多面体外形的性质)(2)各向异性(晶体的许多如强度、导热性等物理性质随晶体方向的不同而有所差异)(3)晶体具有固定的熔沸点而非晶体则没有3.晶体自范性的条件:生长速度适当;本质:晶体中的粒子在三维空间呈现周期性的有序排列4.获得晶体的途径:熔融态的物质凝固;气态物质凝华;溶质从溶液中析出5.晶体与非晶体的鉴别方法(1)对固体进行X-射线衍射实验(有峰的是晶体,无峰的是非晶体)(2)测定熔沸点(有固定熔沸点的是晶体)6.晶胞中粒子数目的计算方法--------均摊法顶点:被 8 个晶胞共有, 1/8 粒子属于该晶胞棱上: 被 4 个晶胞共有, 1/4 粒子属于该晶胞面上:被 2个晶胞共有, 1/2 粒子属于该晶胞体心:整个粒子属于该晶胞二、四种类型晶体的比较注意:1、晶体的熔沸点比较方法:(1)、不同晶体类型比较:原子晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体(除少数外) >分子晶体(2)、同种晶体比较:分子晶体:①结构和组成相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔沸点越高。

②若存在氢键,也会使熔沸点升高。

③对于有机物中的同分异构体,支链越多熔沸点越低。

原子晶体:键长越短,键能越大,则熔沸点越高。

金属晶体:金属键越强,熔沸点、硬度越高。

一般规律:原子半径越小,金属键越强;价电子数越多金属键越强。

离子晶体:晶格能越大,则离子键越强,熔沸点越高一般规律:离子的半径越小,所带的电荷越多,则离子键越强,熔沸点越高;*金属晶体、离子晶体熔沸点也可用库伦力公式F=kq1q2/r2来判断,F越大,金属键(离子键)就越强,熔沸点也就越高(3)、根据物质在相同的条件下状态的不同,熔沸点:固体>液体>气体。

晶体结构与性质 晶体结构与性质知识点

晶体结构与性质 晶体结构与性质知识点

晶体结构与性质晶体结构与性质知识点第34讲晶体结构与性质(一)(考纲要求)1、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。

2、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、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。

4、了解化学键和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,能列举含有氢键的物质。

6、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。

7、了解简单配合物的成键情况。

(课前预习区)一、认识晶体1、晶体的定义:微观粒子在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质2、晶体的特性:(1)有规则的几何外形(自范性:在适宜的条件下,晶体能够自发的呈现封闭的、规则的多面体外形。

)(2)有确定的熔点(3)各向异性:在不同的方向上表现不同的性质(4)具有特定的对称性3、晶体是由晶胞堆积得到的,故晶胞就能反映整个晶体的组成。

利用晶胞可以求化学式——均摊法。

均摊法是指每个晶胞平均拥有的粒子数目。

若某个粒子为N 个晶胞所共有,则该粒子有1/N属于此晶胞。

以正方体晶胞为例,晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献为:顶点原子_______属于此晶胞棱上原子_______属于此晶胞面上原子_______属于此晶胞体内原子完全属于此晶胞若晶胞为六棱柱,则顶点原子有________属于此晶胞,棱上有________属于此晶胞。

练习、硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。

该化合物晶体结构中的重复结构单元如图所示。

十二个镁原子间形成正六棱柱,两个镁原子分别在棱柱上底、下底的中心;六个硼原子位于棱柱内。

则该化合物的化学式可表示为A 、Mg 14B 6 B 、MgB 2 ()● ○ Mg BC 、Mg 5B 12D 、Mg 3B 2二、晶体结构1、金属晶体(1)金属键:_____________________________________________________________成键微粒:________________________特征:影响金属键强弱因素及对金属性质的影响:(2)金属晶体:(3)金属晶体物理性质的解释2、离子晶体(1)离子键:____________________________________________________________成键微粒:_________________ 特征:____________________________影响离子键强弱因素:(2)离子晶体定义:(3)晶格能:①影响因素②与离子晶体性质的关系:晶格能越大,形成的离子晶体越,且熔点越,硬度越。

高中化学晶体的结构与性质专项训练专题复习附解析

高中化学晶体的结构与性质专项训练专题复习附解析

高中化学晶体的结构与性质专项训练专题复习附解析一、晶体的结构与性质1.以N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.36g冰(图甲)中含共价键数目为4N AB.12g金刚石(图乙)中含有σ键数目为4N AC.44g干冰(图丙)中含有N A个晶胞结构单元D.12g石墨(图丁)中含σ键数目3N A2.经X射线研究证明PCl5在固态时,其空间构型分别是正四面体和正八面体的两种离子构成,下列关于PCl5的推断正确的是()A.PCl5晶体是分子晶体B.PCl5晶体由[PCl3]2+和[PCl2]2-构成,且离子数目之比为1∶1C.PCl5晶体由[PCl4]+和[PCl6]-构成,且离子数目之比为1∶1D.PCl5晶体具有良好的导电性3.三硫化四磷用于制造火柴即火柴盒摩擦面,分子结构如图所示。

下列有关三硫化四磷的说法正确的是()A.该物质中磷元素的化合价为+3B.22 g P4S3含硫原子数目约为1.806×1023C.该物质分子结构中S、P最外层电子数均不为8D.该物质分子中全是极性共价键4.对下列图形解释的说法错误的是()A.晶体金红石的晶胞如图1所示,推知化学式为TiO2(注:氧原子分别位于晶胞的上下底面和内部)B.配合物(如图2)分子中含有分子内氢键C.某手性分子如图3:可通过酯化反应让其失去手性D.可以表示氯化钠晶体,是氯化钠的晶胞5.下列性质中,能充分说明某晶体一定是离子晶体的是A.具有较高的熔点,硬度大B.固态不导电,水溶液能导电C.晶体中存在金属阳离子,熔点较高D.固态不导电,熔融状态能导电6.下列说法不正确的是()A.由于NaCl晶体和CsCl晶体中正负离子半径比不相等,所以两种晶体中离子的配位数不相等B.CaF2晶体中,Ca2+的配位数为8,F-的配位数为4,配位数不相等主要是由于F-、Ca2+所带电荷(绝对值)不相等C.MgO的熔点比MgCl2的高主要是因为MgO的晶格能比MgCl2大D.MCO3中M2+半径越大,MCO3晶体的晶格能越大7.下列叙述正确的是A.离子晶体中,只存在离子健,不可能存在其它化学键B.可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键C.Na 2O2、NaHSO4晶体中的阴、阳离子个数比均为12D.晶体熔点:金刚石>食盐>冰>干冰8.元素ⅹ位于第4周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2;元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。

晶体结构与性质知识点

晶体结构与性质知识点

第三章晶体构造与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体① 晶体: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的物质。

② 非晶体:是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。

2、晶体的特征〔1〕晶体的根本性质晶体的根本性质是由晶体的周期性构造决定的。

① 自范性:a.晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。

b.“自发〞过程的实现,需要一定的条件。

晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。

② 均一性:指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各局部都是一样的。

③ 各向异性:同一晶体构造中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体的性质也随方向的不同而有所差异。

④ 对称性:晶体的外形与内部构造都具有特有的对称性。

在外形上,常有相等的对称性。

这种一样的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复,这就是对称性。

晶体的格子构造本身就是质点重复规律的表达。

⑤ 最小内能:在一样的热力学条件下,晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比拟,其内能最小。

⑥ 稳定性:晶体由于有最小内能,因而结晶状态是一个相对稳定的状态。

⑦ 有确定的熔点: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:当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时,能产生光的衍射现象。

X射线的波长与晶体构造的周期大小相近,所以晶体是个理想的光栅,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构造的重要试验方法。

非晶体物质没有周期性构造,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的区别① 晶体SiO2有规那么的几何外形,而非晶体SiO2无规那么的几何外形。

② 晶体SiO2的外形与内部质点的排列高度有序,而非晶体SiO2内部质点排列无序。

③ 晶体SiO2具有固定的熔沸点,而非晶体SiO2无固定的熔沸点。

④ 晶体SiO2能使X射线产生衍射,而非晶体SiO2没有周期性构造,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。

晶体结构与性质知识总结

晶体结构与性质知识总结

晶体结构与性质知识总结晶体是由原子、离子或分子组成的固体,它们按照一定的规则排列而形成的,在空间上具有周期性的结构。

晶体的结构与性质密切相关,下面对晶体的结构和性质进行总结。

一、晶体的结构:1.晶体的基本单位:晶体的基本单位是晶胞,它是晶格的最小重复单位。

晶胞可以是点状(原子)、离子状(离子)或分子状(分子)。

2.晶格:晶格是一种理想的周期性无限延伸的结构,它由晶胞重复堆积而成。

晶格可以通过指标来描述,如立方晶系的简单立方晶格用(100)、(010)和(001)来表示。

3.晶系:晶体按照对称性的不同可以分为立方系、四方系、正交系、单斜系、菱面系、三斜系和六角系等七个晶系。

4.点阵:点阵是晶胞中原子、离子或分子的空间排列方式。

常用的点阵有简单立方点阵、体心立方点阵和面心立方点阵。

5.晶体的常见缺陷:晶体中常见的缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷。

点缺陷包括空位、间隙原子和杂质原子等;线缺陷包括晶体的位错和附加平面等;面缺陷包括晶体的晶界、孪晶和堆垛疏松等。

二、晶体的性质:1.晶体的光学性质:晶体对光有吸收、透射和反射等作用,这取决于晶格结构和晶胞的对称性。

晶体在光学显微镜下观察时,有明亮的晶体颗粒。

2.晶体的热学性质:晶体的热学性质主要包括热容、热传导和热膨胀等。

晶体的热传导性能与晶胞的结构和相互作用有关,不同晶体的热传导性能差异很大。

3.晶体的电学性质:晶体的导电能力与晶体的结构和化学成分密切相关。

一些晶体可以具有金属导电性,例如铜、银和金等;而其他晶体可以具有半导体或绝缘体导电性。

4.晶体的力学性质:晶体的力学性质涉及到晶体的刚性、弹性和塑性等。

晶体在受力作用下可能发生形变,这取决于晶格的结构和原子、离子或分子之间的相互作用力。

5.晶体的化学性质:晶体的化学性质取决于晶体的成分和结构。

晶体可能与其他物质发生化学反应,形成新的物质。

晶体的化学性质对其功能和应用具有重要影响。

综上所述,晶体的结构与性质密切相关。

高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题讲解

高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题讲解

高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题讲解自然界中的固体可以分为两种存在形式:晶体和非晶体。

晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体。

晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列,从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的,而且具有固定的熔点和规则的几何外形。

一、晶体固体可以分为两种存在形式:晶体和非晶体。

晶体的分布非常广泛,自然界的固体物质中,绝大多数是晶体。

气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。

晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体。

晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列,从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的,而且具有固定的熔点和规则的几何外形。

二、晶体结构1.几种晶体的结构、性质比较2.几种典型的晶体结构:(1)NaCl晶体(如图1):每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+,离子个数比为1:1。

(2)CsCl晶体(如图2):每个Cl-周围有8个Cs+,每个Cs+周围有8个Cl-;距离Cs+最近的且距离相等的Cs+有6个,距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个,Cs+和Cl-的离子个数比为1:1。

(3)金刚石(如图3):每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围,以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展,键角都是109o28',最小的碳环上有六个碳原子。

(4)石墨(如图4、5):层状结构,每一层内,碳原子以正六边形排列成平面的网状结构,每个正六边形平均拥有两个碳原子。

片层间存在范德华力,是混合型晶体。

熔点比金刚石高。

(5)干冰(如图6):分子晶体,每个CO2分子周围紧邻其他12个CO2分子。

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高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题
讲解
自然界中的固体可以分为两种存在形式:晶体和非
晶体。

晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的
固体。

晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排
列,从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的,而且具
有固定的熔点和规则的几何外形。

一、晶体
固体可以分为两种存在形式:晶体和非晶体。

晶体的分布非常广泛,自然界的固体物质中,绝大多数
是晶体。

气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。

晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的
固体。

晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排
列,从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的,而且具
有固定的熔点和规则的几何外形。

二、晶体结构
1.几种晶体的结构、性质比较
2.几种典型的晶体结构:
(1)NaCl晶体(如图1):每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+,离子个数比为1:1。

(2)CsCl晶体(如图2):每个Cl-周围有8个Cs+,每个Cs+周围有8个Cl-;距离Cs+最近的且距离相等的Cs+
有6个,距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个,Cs+和Cl-的离子个数比为1:1。

(3)金刚石(如图3):每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围,以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展,
键角都是109o28',最小的碳环上有六个碳原子。

(4)石墨(如图4、5):层状结构,每一层内,碳原子以正六边形排列成平面的网状结构,每个正六边形平均拥有
两个碳原子。

片层间存在范德华力,是混合型晶体。

熔点比
金刚石高。

(5)干冰(如图6):分子晶体,每个CO2分子周围紧邻其他12个CO2分子。

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