高中化学选修三(人教版-课件)-第三章-晶体结构与性质-章末整合提升3.pptx

1、专题一专题二专题三专题一专题一判断晶体类型的方法判断晶体类型的方法1.依据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用力是离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用力是共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用力为分子间作用力。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用力是金属键。专题一专题二专题三2.依据物质的分类判断(1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外

2、)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质(除液态汞外)与合金是金属晶体。专题一专题二专题三3.依据晶体的熔点判断(1)离子晶体的熔点较高,常在数百至一千摄氏度。(2)原子晶体熔点高,常在一千至几千摄氏度。(3)分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下至很低温度。(4)金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。4.依据导电性判断(1)离子晶体的水溶液及熔融时能导电。(2)原子晶体一般为非导体。(3)分子晶体为非导体,但有些分子晶体溶于水,使分子内的化学键断裂,形成自由离子而导电。(4)金属晶体

3、是电的良导体。专题一专题二专题三5.依据硬度和机械性能判断(1)离子晶体硬度较大或较硬、脆。(2)原子晶体硬度大。(3)分子晶体硬度小且较脆。(4)金属晶体多数硬度大,但也有较小的,且具有延展性。6.判断晶体类型,既可以从结构入手,也可以从物理性质入手(1)由非金属元素组成的二元化合物不是离子晶体(二元以上未必正确,如NH4Cl、NH4NO3)。(2)熔点在一千摄氏度以下无原子晶体。(3)固态不导电,熔融态导电的是离子晶体。(4)熔点低,能溶于有机溶剂的晶体是分子晶体。(5)金属元素与非金属元素组成的化合物未必都是离子晶体,一般用元素电负性差来判断。组成元素电负性差大于1.7的一般是离子晶体,

4、但不全符合,还与元素化合价有关。专题一专题二专题三【例1】 有A、B、C三种晶体,分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成,对这三种晶体进行实验,结果如下表: (导学号52700051)(1)晶体的化学式分别为:A,B,C。 (2)晶体的类型分别为:A,B,C。 (3)晶体中构成粒子间的作用分别为:A,B,C。 专题一专题二专题三解析:由A在熔融时导电,可知A为离子晶体,即为NaCl,其中含离子键;B的硬度很大,不溶于水,又不导电,则知B为原子晶体,即为金刚石,含有共价键;C的熔点很低,可知为分子晶体,即为HCl,HCl是靠分子间作用力形成的晶体。答案:(1)NaClCHCl(2)离

5、子晶体原子晶体分子晶体(3)离子键共价键分子间作用力专题一专题二专题三迁移训练迁移训练1 下表给出几种氯化物的熔点和沸点:据表中所列数据判断下列叙述与表中相吻合的是 ()A.AlCl3在加热条件下能升华B.SiCl4晶体属于原子晶体C.AlCl3晶体是典型的离子晶体D.MgCl2在晶体中有分子存在专题一专题二专题三解析:观察AlCl3的熔点和沸点可看出其沸点要低于熔点,AlCl3在加热条件下可以升华,A项正确;从表中知SiCl4的熔点是-70 ,由此看出其熔点低,属于分子晶体,B项错;C项,AlCl3的熔、沸点不高,不属于离子晶体,C项错;D项,MgCl2的熔、沸点均很高,不可能是分子晶体,故

6、晶体中不存在单个分子,D项错。答案:A专题一专题二专题三专题二专题二晶体熔、沸点的比较晶体熔、沸点的比较1.不同类型晶体的熔、沸点(一般情况)原子晶体离子晶体分子晶体;金属晶体(除少数外)分子晶体;金属晶体的熔、沸点有的很高,如钨,有的很低,如汞(常温下是液体)。2.同类型晶体的熔、沸点(1)原子晶体:结构相似,原子半径越小,键长越短,键能越大,熔、沸点越高。如熔点:金刚石碳化硅晶体硅。(2)分子晶体:分子间作用力越强,熔、沸点越高。组成和结构相似的分子晶体:一般相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔、沸点越高。如熔点:I2Br2Cl2F2。相对分子质量相同或相近的物质:分子的极性越大,熔、沸

7、点越高。如沸点:CON2。专题一专题二专题三同分异构体之间:一般是支链越多,熔、沸点越低。如沸点:正戊烷异戊烷新戊烷。若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体大,故熔、沸点较高,如沸点:HFHIHBrHCl。(3)金属晶体:所带电荷越多,金属阳离子半径越小,则金属键越强,熔、沸点越高。如熔点:AlMgNaK。(4)离子晶体:离子所带电荷越多,离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高。如熔点:KFKClKBrKI。综上所述,比较物质熔、沸点高低的一般方法步骤是先看晶体类型,再比较分子间作用力的强弱。专题一专题二专题三【例2】 下列物质的熔、沸点高低顺序排列正确的是 ()A.金刚石晶体硅二

8、氧化硅碳化硅B.CI4CBr4CCl4CF4C.MgOH2ON2O2D.金刚石生铁钠纯铁专题一专题二专题三解析:A项中物质全部为原子晶体,判断其熔、沸点高低可比较其原子半径,它们的原子半径由大到小的顺序为SiCO,键长关系为SiSiSiCSiOCC,故熔、沸点:金刚石二氧化硅碳化硅晶体硅,A项错误;B项为同种类型的分子晶体,可比较其相对分子质量大小,相对分子质量越大,熔、沸点越高,B项正确;C项中N2与O2为分子晶体,O2的熔、沸点比N2的高,故C项错误;D项,熔、沸点关系为金刚石纯铁生铁钠,合金的熔、沸点一般比组成它的纯金属的熔、沸点低。答案:B专题一专题二专题三迁移训练迁移训练2 下列关于

9、晶体的说法正确的是()(导学号52700052)分子晶体中都存在共价键在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2-相紧邻SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合晶体中分子间作用力越大,分子越稳定氯化钠熔化时离子键被破坏CaTiO3的晶体结构模型A.B.C.D.专题一专题二专题三解析:稀有气体的晶体内不含化学键;金属晶体中含阳离子和自由电子,无阴离子;离子晶体内可能有共价键;SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以

10、共价键相结合;分子的稳定性由共价键的键能决定,与分子间作用力无关。答案:D专题一专题二专题三专题三专题三常见的晶体结构模型常见的晶体结构模型 专题一专题二专题三专题一专题二专题三专题一专题二专题三专题一专题二专题三专题一专题二专题三【例3】 下图表示一个晶胞,该晶胞为正方体,原子(或分子、离子)位于正方体的顶点和面心。试回答下列问题(只需回答一种代表物即可): (导学号52700053)(1)若这是一个分子晶体的晶胞,其代表物质是;(2)若这是一个金属晶体的晶胞,其代表物质是;(3)若这是一个不完整的金刚石晶胞,则晶胞中其他碳原子的数目和位置是;(4)若这是一个不完整的NaCl晶胞,且顶点和面

11、心的实心球表示Na+,则晶胞中Cl-位置是;(5)若这是一个不完整的CaF2晶胞,且已知CaF2中Ca2+的F-配位数为8,则图中实心球表示Ca2+还是F-?答:。 专题一专题二专题三解析:(1)这是一个面心立方结构,如果是一个分子晶体,典型物质就是CO2。(2)如果是金属晶胞,则为面心立方晶胞,金属中的Cu、Ca、Au、Al、Pb、Pt、Ag都是此类。(3)金刚石完整的图示为 ,由此可以看出,其他4个碳原子位于4个互不相邻小立方体的中心。(4)在氯化钠晶体中,每个Na+的周围与之相邻的Cl-有6个,当实心球代表Na+时,Cl-在体心和12条棱的中心。(5)CaF2晶体模型,是立方面心晶胞,钙

12、离子占据立方体的8个顶点和4个面心,而F-占据8个小立方体的体心,故图中的实心球是代表Ca2+。专题一专题二专题三答案:(1)干冰、碘等(2)铜(3)4,其他4个碳原子位于4个互不相邻的小立方体的中心(4)体心和12条棱边的中心(5)Ca2+专题一专题二专题三迁移训练迁移训练3 下列各物质的晶体中,晶体类型相同的是()A.金刚砂(SiC)、金刚石和金B.Si、SiO2和Na2SiO3C.冰、干冰和冰醋酸D.NaCl、MgCl2和AlCl3解析:金刚砂(SiC)、金刚石、晶体硅和SiO2属于原子晶体,金属于金属晶体,Na2SiO3、NaCl和MgCl2属于离子晶体,AlCl3、冰、干冰和冰醋酸均属于分子晶体。答案:C