2024届高三化学二轮复习 晶体的结构与性质 课件

这是一份2024届高三化学二轮复习 晶体的结构与性质 课件，共41页。PPT课件主要包含了非晶体，任务1巩固晶体常识，阳离子，金属阳离子和自由电子，离子键，分子间作用力，共价键，金属键，CsCl，大多较高等内容，欢迎下载使用。
考纲解读：①了解晶体的类型，了解不同类晶体中的结构微粒、微粒间作用力的区别。 ②了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关计算。
外观上：经过结晶过程而形成的有规则 几何外形的固体。
内部：微粒在空间上按一定规律周期性 重复排列构成的固体。
2、晶胞：描述晶体结构的基本单元
晶体可以看成是无数的完全等同晶胞无隙并置而成的。
晶胞通常都是平行六面体
晶胞中原子占有率（均摊法）
讨论1：（19·江苏） （4）一个 Cu2O 晶胞中，Cu 原子的数目为 _____________。
干冰、I2、 S8、P4
金刚石、Si、SiC、SiO2
Na、Mg、Al、Fe
固体不导电，融化或溶于水能导电
良好导电、导热性及延展性
任务2：几种晶体性质比较
注意：物质熔沸点高低的比较
（1）不同晶型的物质的熔沸点高低顺序一般是：
原子晶体>离子晶体>分子晶体。
晶体构成微粒间的作用越强，熔沸点越高。
例外：MgO的熔点高于SiO2。
组成与结构相似的分子，随相对分子质量增大，分子间力增强，熔沸点增高。
决定于范德华力或氢键。
注意： 在有机物同分异构体中，一般地说，支链数越多，熔沸点越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷； 芳香烃及其衍生物的同分异构体的，其沸点高低顺序是：邻>间>对位化合物。
D、金属晶体 一般，金属晶体中金属离子半径越小，离子电荷数越多，金属阳离子 与自由电子间的金属键越强，金属熔沸点就越高。 如：Li、Na、Rb、Cs、Fr，其熔沸点逐渐降低。
C、原子晶体：结构相似的原子晶体，原子半径越小，共价键越强，熔沸点越高。 如熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。
B、离子晶体：结构相似的离子晶体，离子半径越小，离子电荷数越多，晶格能越大，离子键越强，熔沸点越高。 如熔点：MgO>NaCl
讨论1： （上海）下列变化需克服相同类型作用力的是（ ） A.碘和干冰的升华 B.硅和C60的熔化 C.氯化氢和氯化钾的溶解 D.溴和汞的气化
讨论2：下列推论正确的（ ）A. SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3B. NH4+为正四面体结构，可推测出PH4+ 也为正四面体结构C. CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体D. C2H6是碳链为直线型的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为 直线形的非极性分子
金刚石、晶体硅、锗、SiC 、SiO2 、Si3N4 、BN
考纲解读：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。
1﹕4×（1/2）=1﹕2
（2）晶体中最小碳环由不在同一平面 的____个C组成；
（4）C原子个数与C—C键数之比为：
（1）金刚石晶体是一种空间网状结构；
（3）晶体中每一个C原子连接____个六元环， 六元环中最多有____个C原子共平面；
任务3：原子晶体---金刚石
注意：原子晶体中不存在单个分子，它的化学式代表晶体中各构成粒子的个数比，而不代表真实的分子组成。
（1）Si原子与O原子个数比为：
1﹕(4×1／2)=1﹕2
（2）Si原子个数与Si—O键数之比为：
（3）SiO2晶体中，每个最小的环上有____个 原子（6个Si和6个O）。
任务4：原子晶体---二氧化硅
干冰、冰、白磷、C60。
（1）结构单元中 N(CO2)= .
（2）在每个CO2 周围与之距离最近且相等的CO2 有____个
（2）C60分子中σ键数目= 。其中双键数= ，单键数= 。
（1）分子共有60个顶点，32个面，其中有12个正五边形，20个正六边形；
形形色色的分子
NaCl、CsCl、CaF2、ZnS
考纲解读：了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。
任务7：掌握几种典型的离子晶体
各类型离子晶体晶胞的比较
KBr AgCl、MgO、CaS、BaSe
ZnS、AgI、 BeO
CsCl、CsBr、CsI、TlCl
碱土金属卤化物、碱金属氧化物。
讨论： （2022，湖北）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是A．Ca2+的配位数为6 B．与F－距离最近的是K+C．该物质的化学式为KCaF3 D．若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变
考纲解读：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。 了解金属晶体常见的堆积方式。
金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用。
①成键电子可以在整块金属中自由流动；
②金属键既没方向性，又没饱和性。
③金属阳离子半径越小，金属阳离子 所带电荷（价电子数）越多，金属键越强。
（2）电子气理论及其对金属物理共性的解释
任务7：掌握金属晶体的基本概念
配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻(一般指相切)的微粒个数。
空间利用率：晶体的空间被微粒占据的体积百分数， 用它来表示紧密堆积的程度。
任务8：掌握常见的金属晶体的原子堆积模型
性质：熔点高（高于金刚石），硬度小，可导电 。
石墨晶体是 结构：层内C原子以 结合成平面网状结构，层间以 结合。
每个C与3个C形成C—C键，构成正六边形，键长相等，键角相等(均为120°)；
C原子个数与C—C键数之比为： 。
每个正六边形平均只占有6×(1／3)=2个C
共价键、金属键、范德华力
任务9：混合型晶体—石墨镜晶体
讨论1： （2022·北京）II．FeS2晶胞为立方体，边长为anm，如图所示。 （4）①与Fe2+紧邻的阴离子个数为___________。 ②晶胞的密度为ρ=___________g/cm3。
用围成空隙的那些球的球心连线构成的多面体来为空隙命名，如正八面体空隙、正四面体空隙等。
离子键没有方向性和饱和性。通常, 较大的负离子形成等径圆球堆积, 正离子填在空隙中。
离子半径比与正离子配位数的关系： 通常，决定正离子配位数CN+的主要因素是正负离子半径比r+/r-。 对几种确定的CN+，从几何结构推出r+/r-理论临界值。
任务10：掌握晶体中晶胞的空隙
正方体的边长等 于a, 面对角线长度为2r-， 体对角线长度为2(r++r-)。
1.四配位的正四面体空隙
四配位时半径比的最低临界值:
2.六配位的正八面体空隙
六配位时半径比的最低临界值:
3.八配位的正方体空隙
八配位时半径比的最低临界值:
离子半径比与正离子配位数的关系
① 晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。
② 原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。
任务11：掌握晶体中晶胞的两个基本要素
以底面一个顶点的碳原子(通常取前左下)为原点建立一个三维右手坐标系。
8个原点上的碳原子坐标均为 （0，0，0）；
前后面中心碳原子的坐标是： （ ½, 0, ½）;
上下面中心碳原子的坐标是：（ ½, ½, 0）;
左右面中心碳原子的坐标是：（0, ½, ½）;
讨论1： （2022·湖南） (4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：
①该超导材料的最简化学式为_______；②Fe原子的配位数为_______；③该晶胞参数a=b=0.4nm、c=1.4nm、。阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为_______g/cm3 (列出计算式)。
讨论3：（19·全国2）近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe−Sm−As−F−O 组成的化合物。
（4）一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图 1 所示，晶胞中 Sm 和 As 原子的投影位置如图 2 所示。
图中F−和O2−共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1−x代表，则该化合物的化学式表示为____________，通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ=________g·cm−3 。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图 1 中原子 1 的坐标为(1/2,1/2 ,1/2)，则原子 2 和 3 的坐标分别为__________、__________。