晶体结构与性质-复习网课版课件.pptx

1、晶体结构与性质复习课件可燃冰可燃冰:天然气水合物晶体，又天然气水合物晶体，又称可燃冰，属于分子晶体。称可燃冰，属于分子晶体。理想的甲烷水合物的化学式理想的甲烷水合物的化学式为：为：8 8CH4 4.4646H2 2O。好漂亮的分子晶体啊！好漂亮的分子晶体啊！金刚石金刚石:好漂亮的原子晶体啊！好漂亮的原子晶体啊！莹石莹石:CaF2好漂亮的离子晶体啊！好漂亮的离子晶体啊！CuSO45H2O 好漂亮的金属晶体啊！好漂亮的金属晶体啊！好漂亮的混合晶型啊！好漂亮的混合晶型啊！二、二、各类晶体中的最小微粒各类晶体中的最小微粒三、三、各类晶体微粒间的相互作用各类晶体微粒间的相互作用四、四、各类晶体的共性各类

2、晶体的共性五、五、各类晶体的判定方法各类晶体的判定方法六、六、晶体熔沸点及硬度大小的判定方法晶体熔沸点及硬度大小的判定方法七、七、各类晶体的空间构型各类晶体的空间构型晶体结构与性质晶体结构与性质夯实基础：夯实基础：一、一、晶体常识晶体常识八、八、晶胞计算晶胞计算1.晶体的特性晶体的特性.有固定的熔沸点有固定的熔沸点.各向异性各向异性（强度、导热性、光学性质等）（强度、导热性、光学性质等）.当特定波长的当特定波长的射线射线通过晶体时，会在通过晶体时，会在记录仪上看到记录仪上看到分立的斑点或者明锐谱线分立的斑点或者明锐谱线.有规则的几何外形有规则的几何外形一、晶体常识一、晶体常识 晶体内部质点和外

3、部质点排列的高晶体内部质点和外部质点排列的高度有序性。度有序性。2.2.晶体形成的途径晶体形成的途径.熔融态物质熔融态物质凝固凝固。.气态物质冷却不经液态直接凝固气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华凝华)。.溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出(结晶结晶)。最科学的方法是对固体进行最科学的方法是对固体进行X-X-射线衍射射线衍射实实验。验。3.3.鉴别晶体和非晶体鉴别晶体和非晶体.物理性质差异物理性质差异如：如：外形、硬度、外形、硬度、熔点熔点、折光率折光率等。等。小结：晶体和非晶体的差异小结：晶体和非晶体的差异:固体固体外观外观微观结构微观结构自范性自范性各向各向异性异性熔点熔点晶晶体体非非晶晶体

4、体本质本质区别区别具有规则的具有规则的几何外形几何外形有有粒子在三维粒子在三维空间周期性空间周期性有序排列有序排列各向各向异性异性固固定定不具有规则不具有规则的几何外形的几何外形没没有有粒子排列粒子排列相对无序相对无序各向各向同性同性周期性有序周期性有序不固定不固定 许多固体粉末用肉眼许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形看不到晶体外形,但但在在光学显微镜下光学显微镜下可观察到规则的晶体外形！可观察到规则的晶体外形！X-X-射线衍射实验射线衍射实验天然水晶球里的玛瑙和水晶天然水晶球里的玛瑙和水晶（见教材见教材P60图图31）玛瑙玛瑙水晶水晶返返回回晶体自范性的条件之一：晶体自范性的条件之一：生长速率

5、适当生长速率适当!水晶是水晶是SiOSiO2 2的晶体的晶体，玛瑙是玛瑙是SiOSiO2 2的非晶体，的非晶体，不不同的是同的是玛瑙玛瑙是熔融态是熔融态SiOSiO2 2快速快速冷却形成的，而冷却形成的，而水晶水晶则是熔融态则是熔融态SiOSiO2 2缓慢缓慢冷却形成的冷却形成的1.分子晶体分子晶体2.原子晶体原子晶体3.离子晶体离子晶体4.金属晶体金属晶体分子分子原子原子阴阳离子阴阳离子金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子返回返回二、各类晶体中的最小微粒二、各类晶体中的最小微粒:1.分子晶体分子晶体2.原子晶体原子晶体3.离子晶体离子晶体4.金属晶体金属晶体分子间作用力分子间作用力共价键

6、共价键离子键离子键金属键金属键三、各类晶体微粒间的相互作用三、各类晶体微粒间的相互作用返回返回1.分子晶体的共性分子晶体的共性 硬度小、熔沸点低（一般硬度小、熔沸点低（一般300以以下下），易挥发，），易挥发，固态或熔融状态下都不导电，固态或熔融状态下都不导电，溶解性一般遵循溶解性一般遵循“相似相溶相似相溶”原理。原理。2.原子晶体的共性原子晶体的共性 硬度大硬度大(耐磨性好耐磨性好)，熔沸点高（一般，熔沸点高（一般2000以上），难挥发，难溶，导电性差。以上），难挥发，难溶，导电性差。四、各类晶体的共性四、各类晶体的共性3.离子晶体的共性离子晶体的共性 离子晶体具有较高的熔沸点，硬度离子晶体

7、具有较高的熔沸点，硬度较大，较大，难挥发，离子晶体在固态时不导电，难挥发，离子晶体在固态时不导电，而在熔融状态和水溶液中都能导电。而在熔融状态和水溶液中都能导电。4.金属晶体的共性金属晶体的共性 容易导电、导热、有延展性、有金容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。属光泽等。返回返回2.最小微粒最小微粒3.物质的熔沸点物质的熔沸点4.物质的硬度物质的硬度5.物质的类别物质的类别6.物质的导电性物质的导电性五、各类晶体的判定方法五、各类晶体的判定方法1.各类晶体的共性各类晶体的共性分子晶体判定方法：分子晶体判定方法：1.最小微粒最小微粒 2.物质类别物质类别(1).所有所有非金属氢化物非金属氢化

8、物(2).常见的除：金刚石、石墨、晶体硅、常见的除：金刚石、石墨、晶体硅、锗、硼等外部分锗、硼等外部分非金属单质非金属单质(3).常见的常见的除除SiO2外外的部分的部分非金属氧化非金属氧化物物(4).几乎所有的酸几乎所有的酸(5).除有机盐外的绝大多数有机物晶体除有机盐外的绝大多数有机物晶体3.物质熔点物质熔点 分子分子 一般一般300以下以下4.分子晶体的共性分子晶体的共性原子晶体判定方法：原子晶体判定方法：金刚石，晶体硅、锗，金刚石，晶体硅、锗，SiO2晶体、晶体、SiC及及Si3N4等等(3).物质熔点物质熔点 原子原子 一般在一般在2000以上以上(1).最小微粒最小微粒(2).典型

9、物质典型物质原子晶体原子晶体(4).原子晶体的共性原子晶体的共性离子晶体的判定离子晶体的判定最小微粒：最小微粒：阴阳离子阴阳离子典型物质：典型物质：3.活泼金属氧化物、氢化物活泼金属氧化物、氢化物过氧化物、碳化物（过氧化物、碳化物（CaC2）及氮化物（及氮化物（Mg3N2）等）等一般一般300 1000之间之间熔点：熔点：导电性：导电性：固态时不导电，而在熔融状态固态时不导电，而在熔融状态和水溶液中都能导电。和水溶液中都能导电。1.强碱强碱2.绝大多数盐（常见的除绝大多数盐（常见的除AlCl3、HgCl2外）外）离子晶体离子晶体离子晶体的共性：离子晶体的共性：金属晶体判定方法：金属晶体判定方法

10、：(3).金属晶体的共性金属晶体的共性 金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子(1).最小微粒最小微粒(2).物质类别物质类别金属晶体金属晶体固态金属单质及其合金固态金属单质及其合金返回返回1.分子晶体分子晶体融化和沸腾时破坏的作用：融化和沸腾时破坏的作用：分子间作用力或分子间作用力和氢键。分子间作用力或分子间作用力和氢键。六、晶体熔沸点及硬度大小的判定方法六、晶体熔沸点及硬度大小的判定方法 分子间作用力越大，氢键作用力越强分子间作用力越大，氢键作用力越强,物物质的熔沸点越高，硬度越大。质的熔沸点越高，硬度越大。分子晶体熔沸点高低判定：分子晶体熔沸点高低判定：.组成和结构相似的分子晶体组成和

11、结构相似的分子晶体,一般相对分一般相对分 子质量越大子质量越大,熔熔沸点越高。沸点越高。.组成和结构不相似的分子晶体，分子极性越大，熔沸点组成和结构不相似的分子晶体，分子极性越大，熔沸点越高越高.例如：例如：CO N2.同分异构体之间，一般支链越多，熔沸点越低同分异构体之间，一般支链越多，熔沸点越低.根据物质在相同条件下的状态判定根据物质在相同条件下的状态判定:S l g分子晶体分子晶体熔沸点高低及硬度大小的熔沸点高低及硬度大小的决定决定因素因素：范德华力越强，氢键作用力越范德华力越强，氢键作用力越强强，物质的熔沸点越高，硬度越大！物质的熔沸点越高，硬度越大！范德华力和氢键范德华力和氢键:2.

12、原子晶体原子晶体融化和沸腾时破坏的作用：融化和沸腾时破坏的作用：共价键共价键共价键越强，物质的熔沸点越高，硬度越大。共价键越强，物质的熔沸点越高，硬度越大。键能越大，键长越短，共价键越强键能越大，键长越短，共价键越强3.离子晶体离子晶体离子键离子键融化和沸腾时破坏的作用：融化和沸腾时破坏的作用：离子键越强，熔沸点越高！离子键越强，熔沸点越高！离子半径越小，离子所带电荷越离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强。多，离子键越强。4.金属晶体金属晶体融化和沸腾时破坏的作用：融化和沸腾时破坏的作用：金属键金属键 金属阳离子半径越小，所带电荷越多，金属阳离子半径越小，所带电荷越多，金属键越强。金属键

13、越强。金属键越强，熔沸点越高，硬度越大。金属键越强，熔沸点越高，硬度越大。硬度：硬度：Na Mg Al 熔点：熔点：Na Mg Al 沸点：沸点：Na Mg Al返回返回 只有范德华力，无分子间氢键只有范德华力，无分子间氢键 分子密堆分子密堆积（积（每个分子周围有每个分子周围有1212个紧邻的分子个紧邻的分子，如：，如：C C6060、干冰干冰 、I I2 2、O O2 2）(1).密堆积密堆积1.分子晶体分子晶体干冰晶体结构干冰晶体结构七、各类晶体的空间构型七、各类晶体的空间构型冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰的结构冰的结构氢键具有方向性氢键具有方向性(2).分子分子非

14、密堆积非密堆积 不仅有范德华力还不仅有范德华力还有有有分子间氢键有分子间氢键（如（如：HF HF、冰、冰、NHNH3 3 ）1091092828 每个每个C C周围有周围有 个个C C，围成空间，围成空间 图形，图形，C的杂化轨道类型是的杂化轨道类型是 。这些正四面这些正四面体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联结的空间体向空间发展，构成一个坚实的，彼此联结的空间网状晶体。网状晶体。C C原子与碳碳键之比为（原子与碳碳键之比为（）最小碳环为（最小碳环为（）且）且不共面不共面4正四面体正四面体SP3杂化杂化1：2六元环六元环2.原子晶体原子晶体金刚石是金刚石是 晶胞，一个晶胞中平均晶胞，一个晶胞中

15、平均含有含有 个原子。个原子。面心立方面心立方81.在金刚石晶体中每个碳原子在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？周围紧邻的碳原子有多少个？2.在金刚石晶体中每个碳原子连接有几个共价在金刚石晶体中每个碳原子连接有几个共价键？键？3.在金刚石晶体中碳原子个数与在金刚石晶体中碳原子个数与C-C共价键个共价键个数之比是多少？数之比是多少？441:2考考你：考考你：6.每个每个C-C键被键被 个六元环共有个六元环共有4.晶体中的最小环为晶体中的最小环为 元环元环9.则每个环则每个环C原子数与原子数与C-C键数之比为键数之比为 。1/211:261265.每个每个C原子被原子被 个六元环共有

16、个六元环共有7.每个环平摊的每个环平摊的C原子数为原子数为_ 8.每个环平摊的每个环平摊的C-C键数为键数为_ 碳化硅碳化硅晶体硅晶体硅C.熔点由高到低：熔点由高到低：NaMgAlD.晶格能由大到小：晶格能由大到小：NaFNaClNaBrNaIC7、下列关于离子晶体性质的叙述中下列关于离子晶体性质的叙述中不正不正确确的是的是()A.离子晶体具有较高的熔沸点离子晶体具有较高的熔沸点B.离子晶体具有较大的硬度离子晶体具有较大的硬度C.离子晶体在熔融状态时都能导电离子晶体在熔融状态时都能导电D.离子晶体中阴、阳离子个数比为离子晶体中阴、阳离子个数比为1 1D8、能说明某晶体属于能说明某晶体属于离子晶

17、体离子晶体的是的是()A.一定溶于水一定溶于水B.固态不导电，水溶液能导电固态不导电，水溶液能导电C.有较高的熔点有较高的熔点D.固态不导电，熔融时能导电固态不导电，熔融时能导电D9、下列叙述肯定下列叙述肯定正确正确的是的是()A.在离子晶体中不可能存在非极性键在离子晶体中不可能存在非极性键B.在共价化合物的分子晶体中不可能存在共价化合物的分子晶体中不可能存在离子键在离子键C.在极性分子中不可能存在非极性键在极性分子中不可能存在非极性键D.在原子晶体中不可能存在极性共价键在原子晶体中不可能存在极性共价键B10、下列数据是对应物质的熔点，据此做出下列数据是对应物质的熔点，据此做出的下列判断中的下

18、列判断中错误错误的是的是()Na2ONaClAlF3AlCl39208011 291190BCl3Al2O3CO2SiO21072 073571 723BA.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B.表中只有表中只有BCl3和干冰是分子晶体和干冰是分子晶体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不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体11、下列下列各项所述的数字不是各项所述的数字不是6的是的是()A.在在NaCl晶体中，与一个晶体中，与一个Na最近的且最近的且距离相等的距离相等的Cl的个数的个

19、数B.在金刚石晶体中，最小的环上的碳原在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数子个数C.在二氧化硅晶体中，最小的环上的原在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数子个数D.在石墨晶体的片层结构中，最小的环在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数上的碳原子个数C12、下列说法中下列说法中正确正确的是的是()A.A.离子晶体中每个离子的周围均吸引着离子晶体中每个离子的周围均吸引着6 6个带个带相反电荷的离子相反电荷的离子B.B.金属导电的原因是在外加电场的作用下金金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动属产生自由电子，电子定向运动C.C.分子晶体的熔沸点低，常温下均呈液态或分子晶体的熔沸点低，常温下均呈液态或气态气态D.D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合合D13、下列各组物质的晶体中，下列各组物质的晶体中，化学键类型相化学键类型相同、晶体类型也相同同、晶体类型也相同的是的是()A.SO2、SiO2 B.CO2、H2O C.NaCl、HCl D.CCl4、KClB返回返回祝大家生活愉快，学习进步再 见