第三章 章末复习 （课件精讲）-高二化学同步课件精讲及习题精练（人教版选择性必修2）

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章末复习第三章 晶体结构与性质气态固态液态晶态塑晶态液晶态非晶态 通常物质有三种存在状态,这三种状态通常是指固态、液态和气态。现代科技发现物质的聚集状态除了三态外还有更多的物质聚集状态，如等电子体、离子液体、晶态、非晶态，以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。物质的聚集状态①概念：内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而 构成的具有规则几何外形的固体。②分类：晶体根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用，可分为Be3Al2[Si6O18]祖母绿干冰钻石晶体与非晶体晶体晶体与非晶体晶体与非晶体的本质差异获得晶体的途径蜂巢与蜂室铜晶体铜晶胞1.定义：描述晶体结构的基本单元。晶胞是晶体中最小的 结构重复单元。晶胞体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/4晶胞晶胞(1)晶胞有几套平行棱？有几套平行面？ (2)数一数，它们分别平均含有几个原子？ 晶胞有3套平行棱，有3套平行面？ 【课堂练习】 六方晶胞中粒子的计算方法(1)立方体 (2)三棱柱(3)六棱柱体心1面心1/2棱边1/4顶点1/8体心1面心1/2棱边水平1/4 竖1/6顶点1/12体心1面心1/2棱边水平1/4 竖1/3顶点1/6概念 只含分子的晶体叫做分子晶体。如：I2、H2O、NH3、H3PO4、萘等在固态时都是分子晶体。分子晶体构成粒子粒子间的作用力分子内各原子间分子晶体分子晶体与物质的类别 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、氧气、硫、氮气、白磷等 ③部分非金属氧化物：如CO2、P4O6、P4O10、SO2等 ④几乎所有的酸：如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等 ⑤绝大多数有机物：如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等分子晶体密堆积——密堆积指的是晶体中原子或分子的排列方式 一维堆积 球成线 二维堆积 线成面 三维堆积 面成体 密堆积方式心对心心对空非最密堆积最密堆积资料链接(1)分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度。 分子晶体熔化时要破坏分子间作用力，由于分子间作用力很弱，所以分子晶体的熔、沸点一般较低，部分分子晶体易升华(如干冰、碘、红磷、萘等)，且硬度较小。(2)分子晶体不导电。 分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由电子，因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。有些分子晶体的水溶液能导电，如HI、乙酸等。分子晶体的特性(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律，即极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。 H2O是极性溶剂，SO2、H2S、HBr等都是极性分子，它们在水中的溶解度比N2、O2、CH4等非极性分子在水中的溶解度大。苯、CCl4是非极性溶剂，则Br2、I2等非极性分子易溶于其中，而水则不溶于苯和CCl4中。 分子晶体的特性 部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体都是分子晶体。分子晶体的判断方法1.依据物质的类别判断组成分子晶体的粒子是分子，粒子间作用是分子间作用力。2.依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断 分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电。3.依据物质的性质判断分子晶体的判断方法(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断。 构成共价晶体的微粒是原子,微粒间的作用力是共价键;构成分子晶体的微粒是分子或原子(稀有气体),微粒间的作用力是分子间作用力。(2)依据晶体的熔点判断。 共价晶体的熔点高,常在1 000 ℃以上;而分子晶体熔点低,常在数百摄氏度以下甚至更低。分子晶体和共价晶体的判断方法(3)还可以依据晶体的硬度与机械性能判断。 共价晶体硬度大,分子晶体硬度小且较脆。(4)依据导电性判断。 分子晶体为非导体,但部分溶于水后能导电;原子晶体多数为非导体,但晶体硅、锗是半导体。分子晶体和共价晶体的判断方法1.不同类型的晶体熔、沸点：共价晶体>分子晶体理由：共价晶体的熔、沸点与共价键有关，分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关。共价键的作用力远大于分子间作用力。分子晶体与共价晶体的熔、沸点比较①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；非金属氢化物分子间含有氢键的分子晶体，熔、沸点比同族元素的氢化物反常得高。如H2O>H2Te>H2Se> H2S。2.晶体类型相同（1）共价晶体 一般来说，对结构相似的共价晶体来说，键长越短，键能越大，晶体的熔、沸点越高。例如：金刚石＞二氧化硅＞碳化硅＞晶体硅。 （2）分子晶体④同分异构体的支链越多，熔、沸点越低。②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点 越高。③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性 越大，其熔、沸点越高。如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。 ⑤ 烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子里碳原子的增 加，熔、沸点升高。分子晶体与共价晶体的熔、沸点比较概念：金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用叫做金属键。①成键微粒：金属阳离子、自由电子②成键本质：金属阳离子与自由电子之间的强烈的静电作用③特征：无方向性和饱和性，成键电子可以在金属中自由流动金属键 金属键的强弱取决于金属阳离子所带电荷及阳离子半径的大小。一般来说，金属键的强弱主要取决于金属元素原子的半径和价电子数。原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；原子半径越小，价电子数越多，金属键越强。金属键的影响因素阴阳离子间通过静电作用所形成的强烈的相互作用叫做离子键。成键粒子键的本质静电引力和斥力离子键（1）影响因素： 一般说来，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大（2）特征：离子键没有方向性和饱和性。离子键因此，以离子键结合的化合物倾向于形成紧密堆积，使每个离子周围尽可能多地排列异性电荷的离子，从而达到稳定的目的。离子键的实质：是静电作用，它包括阴、阳离子之间的引力和两种离子的原子核之间以及它们的电子之间的斥力两个方面，当引力与斥力之间达到平衡时就形成了稳定的离子化合物，它不显电性。（3）实质：思考：氯化钠晶体中钠离子和氯离子分别处于晶胞的什么位置？每个晶胞含钠离子和氯离子的个数：钠离子和氯离子的个数比为4、41:1NaCl氯化钠晶体这几个Na+在空间构成的几何构型为正八面体 配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目氯化钠晶体 每个Na＋周围与之等距且距离最近的Cl－有___个，Na＋有___个。 每个Cl－周围与之等距且距离最近的Na＋有____个，Cl－有____个。Cl－Na＋612612一种离子周围最邻近的带相反电荷的离子数目Na+的配位数为： ；Cl-的配位数为： 。66氯化钠晶体 首先看物质的状态，一般情况下是固体>液体>气体；再看物质所属类型，一般是共价晶体>离子晶体>分子晶体(注意：不是绝对的，如氧化铝的熔点大于晶体硅)，结构类型相同时再根据相应规律进行判断。同类晶体熔、沸点比较思路：共价晶体→共价键键能→键长→原子半径；分子晶体→分子间作用力→相对分子质量；离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径；金属晶体→金属键强弱→金属阳离子所带电荷、金属阳离子半径。归纳小结比较不同晶体熔、沸点的基本思路Na2O、MgO、Al2O3、SiO2的离子键的百分数呈逐渐减小的趋势，P2O5、 SO3、Cl2O，都是分子晶体，原因是第三周期元素从左到右，电负性逐渐增强，与氧元素的电负性的差值逐渐减小。过渡晶体第三周期主族元素的氧化物的晶体的变化趋势为离子晶体→共价晶体→分子晶体。离子键成分的百分数更小了，而且共价键不再贯穿整个晶体，而是局限干晶体微观空间的-一个个分子中了。偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理，如Na2O等。同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。表中的4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。过渡晶体(1)含金属阳离子的晶体一定是离子晶体吗？有阳离子的晶体中一定存在阴离子吗？ 不一定。也可能是金属晶体；晶体中含有阳离子，不一定存在阴离子，如金属晶体由阳离子和自由电子构成。 混合型晶体(2)离子晶体中一定含有金属元素吗？由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体吗？ 不一定。离子晶体中不一定含金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体。混合型晶体(3)离子晶体的熔点一定低于共价晶体吗？ 不一定。离子晶体的熔点不一定低于共价晶体，如MgO是离子晶体，SiO2是共价晶体，MgO的熔点高于SiO2的熔点。混合型晶体 (4)离子晶体中除含有离子键外，是否含有共价键？ 离子晶体中除含有离子键外，还有可能含有共价键、配位键。如Na2O2、NaOH、Ba(OH)2、Na2SO4中均含离子键和共价键，NH4Cl中含有离子键、共价键、配位健。混合型晶体四类晶体的比较四类晶体的比较四类晶体的比较Cu H2OH2OH2OOH22+请你写出NH4+的配位键的表示法？平面正方形结构[Cu(H2O)4]2+(电子对给予体)A→B(电子对接受体)或A—B配位键的表示方法配位键的形成条件①成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。②成键原子另一方能提供空轨道。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。(3)配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。。中心原子(离子)：提供空轨道，接受孤电子对。通常是过渡元素的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。配位体：提供孤电子对的分子或离子，如分子CO、NH3、H2O等，阴离子F-、CN-、Cl-等。注意①配位键是一种特殊的共价键，配位键与共价键性质完全相同.②H3O+、NH4+中含有配位键.③配位键同样具有饱和性和方向性,一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。感谢观看！Thank you！