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六出飞花入户时， 坐看青竹变琼枝。 ——— 唐 ● 高骈

六出飞花入户时， 坐看青竹变琼枝。 ——— 唐 ● 高骈. 《 对雪诗 》. 晶体的类型与性质. 焦方亮. 命题趋势. 1 、化学键类型和晶体类型的判断 2 、各类晶体物理性质的比较 3 、根据粒子排列空间推断化学式 4 、晶体的空间结构及信息迁移式试题 5 、晶胞中粒子间距离等相关计算. 晶体类型的判断. 例 1 、从下列各物质中，选出符合题目要求的填空： ⑴ CH 4 ⑵SiO 2 ⑶CaCl 2 ⑷H 2 O ⑸ NH 4 Cl ⑹KCl ⑺Na ⑻NaCl⑼KOH ⑽ Al ⑾SiC

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Presentation Transcript

  1. 六出飞花入户时， 坐看青竹变琼枝。 ———唐●高骈 《对雪诗》

  2. 晶体的类型与性质 焦方亮

  3. 命题趋势 1、化学键类型和晶体类型的判断 2、各类晶体物理性质的比较 3、根据粒子排列空间推断化学式 4、晶体的空间结构及信息迁移式试题 5、晶胞中粒子间距离等相关计算

  4. 晶体类型的判断 例1、从下列各物质中，选出符合题目要求的填空： ⑴CH4 ⑵SiO2 ⑶CaCl2 ⑷H2O ⑸ NH4Cl ⑹KCl ⑺Na ⑻NaCl⑼KOH ⑽ Al ⑾SiC ⑿Ar ⒀NH3 ⒁CH3COOH ⒂H2O2 ⒃Na2O2⒄Hg ⒅Br2 ⒆晶体硅 ⒇金刚石(21)I2(22)H2S(23)CBr4 (24)CF4

  5. 1：3、6、81、2、4、11、13、14、15、18、 19、20、21、22、23、24 5、9、16 7、10、17 12 2：3、5、6、8、9、16 1、2、4、11、13、14、15、22、23、24 3：离子晶体：3、5、6、8、9、16 分子晶体：1、2、4、12、13、14、15、18、 21、22、23、24 原子晶体：11、19、20 金属晶体：7、10、17

  6. 原子晶体 分子晶体 金属晶体 离子晶体 存在的化学键 离子键 共价键 共价键 金属键 部分属共价化合物、单质 离子化合物 金属及合金 物质的类别 金属阳离子、 电子 阴、阳离子 原子 分子 构成晶体的微粒 微粒间的作用力 离子键 共价键 分子间作用力 金属键 熔、沸点 较高 很高 低 多数高 物质性质 多数硬 硬 度 硬而脆 大 小 固态时 不导电 非导体 非导体 良导体 导电性 传热性 不良 不良 不良 良好 延展性 不良 不良 不良 良好 大多数易溶 于极性溶剂 不溶于任何 溶剂 溶解性 相似相溶 不溶

  7. 晶体熔沸点的比较 例2、将下列各组物质按要求按由高到低的，顺序排列： 1、⑶CaCl2 ⑷H2O ⑹KCl ⒆晶体硅 2、⑾SiC ⒆晶体硅 ⒇金刚石 3、⑴CH4 ⑵CCl4 (23)CBr4(24)CF4 4、⑶CaCl2 ⑸ NH4Cl ⑹KCl ⑻NaCl 5、⑺Na ⑽ Fe ⑿Ar ⒄Hg 6、⒀NH3 ⒄Hg ⒅Br2 ⒇金刚石 7、 ⑷H2O (21)I2 (22)H2S 1、 ⒆晶体硅＞ ⑶CaCl2＞⑹KCl ＞⑷H2O 2、 ⒇金刚石 ＞ ⑾SiC＞ ⒆晶体硅　　　　　　 3、 (23)CBr4＞ ⑵CCl4＞(24)CF4＞ ⑴CH4 4、 ⑻NaCl ＞ ⑶CaCl2＞ ⑹KCl ＞⑸ NH4Cl 5、 ⑽ Al＞ ⑺Na ＞ ⒄Hg ＞ ⑿Ar 6、 ⒇金刚石＞ ⒄Hg ＞ ⒅ Br2＞ ⒀NH3 7、 (21)I2＞ ⑷H2O ＞ (22)H2S

  8. 归纳总结 物质的熔沸点与晶体类型的关系 1、若晶体类型不同，一般情况下： 原子晶体＞离子晶体＞分子晶体 2、若晶体类型相同，则有： ⑴离子晶体中，结构相似时，离子半径越小， 离子电荷越高，离子键就越强，熔沸点就越高。 ⑵原子晶体中，结构相似时，原子半径越小， 熔沸点越高。

  9. 归纳总结 ⑶分子晶体中（不含氢键），分子组成和结构 相似时，相对分子质量越大，分子间作用力就 越强，熔沸点就越高。⑷金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高， 金属键就越强，熔沸点就越高。合金的熔沸点 比它的各成分金属的熔点低。 三键一力要分析 氢键状态有能力

  10. 晶 体 空 间 结 构 你能具体的描述出NaCl晶体的微观结构吗?

  11. 晶 体 空 间 结 构 CsCl

  12. 晶 体 空 间 结 构 CO2

  13. 典例分析 例2、在氯化钠晶体中，假若钠离子与周围最近 的氯离子的距离为a，那么每个钠离子周围最近 且等距离的氯离子有__个，钠离子有___个,钠 离子之间的距离为____ 。 6 5 3 4 2 1 6

  14. 典例分析 a 2 a a 例2、在氯化钠晶体中，假若钠离子与周围最近 的氯离子的距离为a，那么每个钠离子周围最近 且等距离的氯离子有__个，钠离子有___个,钠 离子之间的距离为____ 。 6 12 b

  15. 典例分析 ⑵在干冰晶体中每个CO2分子周围最近且等距 离的CO2有__个。

  16. 晶 体 空 间 结 构 - Cl + Na 3 4 8 7 1 2 5 6 1

  17. 归纳小结 晶胞抽取的计算原则 ①顶点：由8个小立方体共有，所以为1/8 ②棱上：由4个小立方体共有，所以为1/4 ③面心：由2个小立方体共有，所以为1/2 ④体内：由1个晶胞拥有，所以为1

  18. 典例分析 A B 甲 C D 例3:现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞如图所示： 可推知： 甲晶体中 A与B的个数比是_____________, 乙晶体的化学式是______,丙晶体的化学式是____ 丁晶体的化学式是_________ 1∶8×1/8=1∶1 C2D EF XY3Z Y E X F Z 丁 丙 乙

  19. 典例分析 Ba O Y Cu 例4、1987年2月，朱经武（PaulChu）教授等发 现钇钡铜氧化合物在90K温度下即具有超导性， 若该化合物的结构如下图所示， 则该化合物的化学式可能是（ ） A、YBa2CuO7—x B、YBa2Cu2O7—x C、YBa2Cu3O7—x D、YBa2Cu4O7—x C

  20. 典例分析 例5:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了 金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是 该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱 柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼 原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为 A、MgB B、 MgB2 C、Mg2BD、Mg3B2

  21. 典例分析 Mg原子的数目： 12×1/6+2×1/2=3 B原子的数目：6 故化学式可表示为 Mg2B

  22. 归纳小结 晶体结构图形解题思路 找出晶体中结构单元（晶胞） 分析一个原子被几个结构单元共用 图中结构单元中原子数目×1/A A表示几个结构单元共用 得出结论：一个结构单元平均占有几个原子

  23. 典例分析 例6、中学教材上图示的NaCl晶体结构，它向三维空间沿伸得到完美晶体。假若钠离子与周围最近的氯离子的距离为a cm (阿伏加德罗常数为NA，NaCl的摩尔质量为M) ，求NaCl晶体的密度是_____。 4M/(NAa3)

  24. O2- Ni3+ O2- Ni2+ Ni2+ O2- O2- O2- O2- Ni2+ Ni3+ 例7：某种NiO晶体中存在如图所示缺陷，一个Ni2+空 缺，另两个Ni2+被两个Ni3+所取代，其结果晶体仍呈 电中性，但化合物中Ni和O比值却发生了变化，某氧 化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中Ni3+与Ni2+ 的离子数之比。

  25. 例8：某核素R具有微弱放射性，其原子核内中子数比质子数多43，由它组成的固体单质A，在一定条件下密度为6.88g/cm3，用x射线研究其固体表明，在边长为1.0010—7cm的立方体中含有20个原子。R在化学反应中常表现为+2价、+4价。在溶液中R2+稳定，而R4+有强氧化性，可将NO氧化为HNO3。氧化物R3O4，其性质与Fe3O4有些类似。R的另一种质量数比R少2的同位素较为稳定，与铁可形成合金，在潮湿环境中易形成铁锈，R的单质及化合物在工农业生产、医疗卫生、科学技术等各个领域都有很多用途。请回答：（1）R原子的摩尔质量为。例8：某核素R具有微弱放射性，其原子核内中子数比质子数多43，由它组成的固体单质A，在一定条件下密度为6.88g/cm3，用x射线研究其固体表明，在边长为1.0010—7cm的立方体中含有20个原子。R在化学反应中常表现为+2价、+4价。在溶液中R2+稳定，而R4+有强氧化性，可将NO氧化为HNO3。氧化物R3O4，其性质与Fe3O4有些类似。R的另一种质量数比R少2的同位素较为稳定，与铁可形成合金，在潮湿环境中易形成铁锈，R的单质及化合物在工农业生产、医疗卫生、科学技术等各个领域都有很多用途。请回答：（1）R原子的摩尔质量为。 （2）R元素处于周期表中第周期族。 （3）假若能使少量R4+加到FeCl2溶液中，是否会发生反应？若“否”，其原因为。若“是”，其离子反应方程式为。 （4）R3O4因具有氧化性，被大量用于油漆涂料，涂在钢铁表面，有利于形成耐腐蚀的钝化层。R3O4与足量的HNO3反应，生成R的氧化物、R的硝酸盐和水三种物质，此反应的方程式为。

  26. 达标潜能练习 1、下列不存在化学键的晶体是： A.硝酸钾 B.干冰 C.石墨 D.固体氩 2、常温常压下的分子晶体是： A.碘 B.水 C. 硫酸铵 D.干冰 3、同组物质中化学键类型相同、晶体类型也相 同的是： A、I2 Ar N2 Si B、金刚石 O2 F2 C、Ba(OH)2 K2O CaCl2 D、HCHO CO2 C2H5OH

  27. 达标潜能练习 4、下列有关共价化合物的说：①具有较低的熔沸点 ②不是电解质③固态时是分子晶体④都由分子构成 ⑤液态时不导电，其中一定正确的说法是： A.①③④ B.②⑤ C.⑤ D.全部正确 5、关于晶体的下列说法正确的是： A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低

  28. 达标潜能练习 6、晶体中的一个微粒周围有6个微粒，这种晶体是： A.金刚石 B.石墨 C.干冰 D.氯化钠 7、若使NaCl晶体内离子间距扩大2倍，晶体密度变为原来的 A. 1/16倍 B.1/8倍 C.1/4倍 D.1/2倍 8、测知NaCl晶体中Na+与Cl-平均距离为a cm该晶体密度为,则阿伏加德罗常数可表示为 A. B. C. D.117a3

  29. 达标潜能练习 9、许多事实都证明氯化铝是分子晶体.请你设 计一个实验证实这一结论.实验方案为: ______________________________________ 10、最近发现一种有钛原子和碳原子构成的气 态团簇分子，结构如图所示，顶角和面心的原 子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子， 它的化学式为______

  30. 达标潜能练习 Ca Ti O 11、图示为高温超导领域的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子共有___个。 2）该晶体结构单元中，氧、钛、钙离子的个数比是。 6 3∶1∶1 解：O：12×1/4＝3 Ti: 8 ×1/8＝1 Ca：1

  31. 达标潜能练习 12、如图所示，晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组 成的正二十面体的原子晶体，其中含有20个等边三角形 和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，观察 图形回答： 12 这个基本单元由个硼原子 组成，键角是，共含有个B—B键。 30 60o

  32. 达标潜能练习 13、在一定温度下, 用X—射线衍射法测得干冰晶胞边 长为a cm,则该温度下干冰的密度为g/cm3. 14、设氯化钠的摩尔质量为Mg/mol,密度为ρg/cm3 , 阿伏加德罗常数为NA,则晶体中两个距离最近的Na+中心 的距离为. 15、中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延 伸得到完美晶体。NiO晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最 邻近O2－的核间距离为a×10－8cm，计算NiO晶体的密度 （已知NiO的摩尔质量为74.4g/mol－1）

  33. 附加练习 1、⑴中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2－的核间距离为a×10－8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为74.4g/mol－1）

  34. 附加练习 NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞为 NaCl型，由于晶胞缺陷，x值小于1。测知FexO晶体 密度ρ为5.71g/cm3，晶胞边长为4.28×10－10m（铁 的相对原子质量为55.9，氧相对原子质量为16）求 ⑴ FexO中x的值. ⑵晶体中的铁分别为Fe2+、Fe3+，在Fe2+和Fe3+的总数 中， Fe2+所占的质量分数。 ⑶确定出此晶体的化学式（化学式中表示 出Fe2+和Fe3+的个数） ⑷在该晶体中，铁元素的离子间的最短距 离为多少米？

  35. 再见

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