第三章++晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末復(fù)習(xí) 【高效備課精研+知識(shí)精講提升】 高二化學(xué) （人教版2019選擇性必修2）

章末復(fù)習(xí)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)02、晶體、非晶體的概念①概念：內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈周期性排列而

構(gòu)成的具有規(guī)則幾何外形的固體。②分類：晶體根據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的相互作用，可分為離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體Be3Al2[Si6O18]祖母綠干冰鉆石晶體02、晶體、非晶體的概念概念：內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈相對(duì)無(wú)序排列而構(gòu)成

的不具有規(guī)則幾何外形的固體。常見的晶體和非晶體晶體：食鹽、冰、鐵、銅等。非晶體：玻璃、橡膠等。晶體中粒子排列的周期性是指一定方向上每隔一定距離就重復(fù)出現(xiàn)的排列，粒子排列的周期性導(dǎo)致晶體呈現(xiàn)規(guī)則的幾何外形。非晶體02、晶體、非晶體的概念銅晶體結(jié)構(gòu)氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)

晶體具有各向異性（如強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）。非晶體無(wú)各向異性，而是各向同性。02、晶體、非晶體的概念自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體沒有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子排列相對(duì)無(wú)序

晶體與非晶體的本質(zhì)差異02、晶體、非晶體的概念某同學(xué)在網(wǎng)站上找到一張玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，如下圖，這張圖說(shuō)明玻璃是不是晶體？為什么？【思考與討論】03、晶體、非晶體的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象熔融態(tài)物質(zhì)凝固用研缽把硫黃粉末研細(xì)，放入蒸發(fā)皿中，放在三腳架的鐵圈上，用酒精燈加熱至熔融態(tài)，自然冷卻結(jié)晶后，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。硫加熱融化，自然冷卻結(jié)晶后，得到黃色晶體。(1)

物質(zhì)凝固。熔融態(tài)從熔融態(tài)結(jié)晶出的硫晶體(S8)獲得晶體的途徑03、晶體、非晶體的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固在一個(gè)小燒杯里加入少量碘，用一個(gè)表面皿蓋在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在石棉網(wǎng)上小火加熱，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。固體直接變成紫色蒸氣，蒸氣遇冷又重新凝聚成紫黑色的固體。(2)

物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接

(凝華)。氣態(tài)凝固獲得晶體的途徑凝華得到的碘晶體03、晶體、非晶體的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶質(zhì)從溶液中析出在250mL燒杯中加入半杯飽和氯化鈉溶液，用滴管滴入濃鹽酸，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。有白色細(xì)小晶體析出。(3)

從飽和溶液中析出。溶質(zhì)從飽和硫酸銅溶液中析出的CuSO4.5H2O獲得晶體的途徑03、晶體、非晶體的性質(zhì)甲苯中析出的硫晶體從熔融態(tài)結(jié)晶的硫晶體01、晶胞的概念蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞1.定義：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。晶胞是晶體中最小的

結(jié)構(gòu)重復(fù)單元。01、晶胞的概念晶體和晶胞的關(guān)系一般來(lái)說(shuō),常規(guī)的晶胞都是平行六面體,整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無(wú)隙并置”而成。(1)“無(wú)隙”是相鄰晶胞之間沒有任何間隙。(2)“并置”是所有晶胞都是平行排列的,取向相同。(3)所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列是完全相同的。01、晶胞的概念平行六面體無(wú)隙并置立方晶胞體心：1面心：1/2棱邊：1/4頂點(diǎn)：1/8小結(jié)：晶胞對(duì)質(zhì)點(diǎn)的占有率02、均攤法六方晶胞中粒子的計(jì)算方法頂角：1/6上、下棱：1/4側(cè)棱：1/3面上：1/2內(nèi)部：102、均攤法三棱柱體心1面心1/2棱邊水平1/4豎1/6頂點(diǎn)1/1202、均攤法金屬鈉（C）金屬鋅（Zn）碘（I2）金剛石（C）(1)晶胞有幾套平行棱？有幾套平行面？(2)數(shù)一數(shù)，它們分別平均含有幾個(gè)原子？晶胞有3套平行棱，有3套平行面？下圖為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的一種化合物——鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單元。1）在該物質(zhì)的晶體中，每個(gè)鈦離子周圍與它最接近且距離相等的鈦離子共有

個(gè)2）該晶體結(jié)構(gòu)單元中，氧、鈦、鈣離子的個(gè)數(shù)比是

。

63∶1∶1TiOCaO：12×1/4＝3Ti:8×1/8＝1Ca：12．鈣、鈦、氧可形成如圖所示的晶胞，則所形成的物質(zhì)的化學(xué)式可表示為（）A．Ca8TiO12 B．Ca4TiO6 C．Ca4TiO3 D．CaTiO3D3．金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式，六方最密堆積、面心立方最密堆積和體心立方堆積，下圖分別代表著三種晶體的晶體結(jié)構(gòu)，其晶胞內(nèi)金屬原子個(gè)數(shù)比為A．1∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．9∶14∶9A02、冰晶體分子晶體的結(jié)構(gòu)特征96pm276pm氫鍵具有方向性02、冰晶體氫鍵：0.177nm每個(gè)H2O周圍緊密相鄰的H2O只有4個(gè)02、冰晶體為什么干冰的熔沸點(diǎn)比冰低而密度卻比冰大？由于干冰中的CO2之間只存在范德華力，一個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰分子，密度比冰的高。水存在分子間氫鍵，CO2之間只存在范德華力，干冰的熔沸點(diǎn)比冰低。干冰常壓下極易升華。而且，干冰在工業(yè)上廣泛用作制冷劑?！舅伎寂c討論】02、冰晶體請(qǐng)你預(yù)測(cè)冰與液態(tài)水的密度大小?→固態(tài)水規(guī)則排列冰融化成液態(tài)水的密度這樣變化原因?●【思考與討論】02、冰晶體為什么水在4℃時(shí)的密度最大？

氫鍵的存在迫使在四面體中心的水分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子相互吸引，這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙，其密度比液態(tài)水小。當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時(shí)，熱運(yùn)動(dòng)使冰的結(jié)構(gòu)部分解體，水分子間的空隙減小，密度反而增大。超過(guò)4℃時(shí)，由于熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子間距離加大，密度逐漸減小，所以4℃時(shí)水的密度最大。【思考與討論】03、分子晶體的特征和性質(zhì)(1)分子晶體具有較低的熔、沸點(diǎn)和較小的硬度。分子晶體熔化時(shí)要破壞分子間作用力，由于分子間作用力很弱，所以分子晶體的熔、沸點(diǎn)一般較低，部分分子晶體易升華(如干冰、碘、紅磷、萘等)，且硬度較小。(2)分子晶體不導(dǎo)電。分子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下均不存在自由移動(dòng)的離子或自由電子，因而分子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電。有些分子晶體的水溶液能導(dǎo)電，如HI、乙酸等。03、分子晶體的特征和性質(zhì)(3)分子晶體的溶解性一般符合“相似相溶”規(guī)律，即極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑。H2O是極性溶劑，SO2、H2S、HBr等都是極性分子，它們?cè)谒械娜芙舛缺萅2、O2、CH4等非極性分子在水中的溶解度大。苯、CCl4是非極性溶劑，則Br2、I2等非極性分子易溶于其中，而水則不溶于苯和CCl4中。03、分子晶體的特征和性質(zhì)組成分子晶體的粒子是分子，粒子間作用是分子間作用力。2.依據(jù)組成晶體的粒子及粒子間作用判斷

分子晶體的硬度小，熔、沸點(diǎn)低，在熔融狀態(tài)或固體時(shí)均不導(dǎo)電。3.依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷分子晶體的判斷方法03、分子晶體的特征和性質(zhì)①組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，不含氫鍵的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)

量越大，范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高。

如：O2>N2，HI>HBr>HCl。②相對(duì)分子質(zhì)量相等或相近，極性分子的范德華力大，熔沸點(diǎn)

高，如CO>N2分子晶體熔沸點(diǎn)的比較01、金剛石109o28′，三維骨架鍵能：347.7kJ/mol（很大）鍵長(zhǎng)：154pm（很短）熔點(diǎn)很高：大于35000C

硬度最大：摩氏10度結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)01、金剛石109o28′①在晶體中每個(gè)碳原子以四個(gè)共價(jià)單鍵與相鄰的4個(gè)碳原子相結(jié)合，成為正四面體。②晶體中C-C-C夾角為109°28'，碳原子采取了sp3雜化。

③最小環(huán)上有6個(gè)碳原子，最多4個(gè)碳原子在同一平面。④每個(gè)碳原子被12個(gè)六元環(huán)共用。

01、金剛石⑦在金剛石晶胞中占有的碳原子數(shù)_______

⑤每個(gè)碳原子都采取_______;sp3雜化⑥晶體中每個(gè)C參與了4條C—C鍵的形成，而在每條鍵

中的貢獻(xiàn)只有一半，故C原子與C—C鍵數(shù)之比為：1：（）=1：28⑧12g金剛石含有_____個(gè)C原子含有_____個(gè)C-C鍵NA2NA01、金剛石金剛石的用途03、共價(jià)晶體的性質(zhì)

所有原子都以共價(jià)鍵相互結(jié)合形成三維的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體構(gòu)成粒子共價(jià)晶體原子粒子間的作用力共價(jià)鍵一、定義：03、共價(jià)晶體的性質(zhì)典型的共價(jià)晶體：如硼（B）、硅（Si）、鍺（Ge）和錫（Sn）等如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)及氮化硅(Si3N4)等③極少數(shù)金屬氧化物，①某些單質(zhì)②某些非金屬氧化物如剛玉(ɑ-Al2O3)03、共價(jià)晶體的性質(zhì)(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷。

構(gòu)成共價(jià)晶體的微粒是原子,微粒間的作用力是共價(jià)鍵;構(gòu)成分子晶體的微粒是分子或原子(稀有氣體),微粒間的作用力是分子間作用力。(2)依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷。

共價(jià)晶體的熔點(diǎn)高,常在1000℃以上;而分子晶體熔點(diǎn)低,常在數(shù)百攝氏度以下甚至更低。分子晶體和共價(jià)晶體的判斷方法03、共價(jià)晶體的性質(zhì)(3)還可以依據(jù)晶體的硬度與機(jī)械性能判斷。

共價(jià)晶體硬度大,分子晶體硬度小且較脆。(4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷。

分子晶體為非導(dǎo)體,但部分溶于水后能導(dǎo)電;原子晶體多數(shù)為非導(dǎo)體,但晶體硅、鍺是半導(dǎo)體。分子晶體和共價(jià)晶體的判斷方法03、共價(jià)晶體的性質(zhì)1.不同類型的晶體熔、沸點(diǎn)：共價(jià)晶體>分子晶體理由：共價(jià)晶體的熔、沸點(diǎn)與共價(jià)鍵有關(guān)，分子晶體的熔、沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)。共價(jià)鍵的作用力遠(yuǎn)大于分子間作用力。分子晶體與共價(jià)晶體的熔、沸點(diǎn)比較01、金屬鍵、金屬晶體概念：金屬離子和自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用叫做金屬鍵。①成鍵微粒：金屬陽(yáng)離子、自由電子②成鍵本質(zhì)：金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的強(qiáng)烈的靜電作用③特征：無(wú)方向性和飽和性，成鍵電子可以在金屬中自由流動(dòng)金屬鍵01、金屬鍵、金屬晶體

金屬鍵的強(qiáng)弱取決于金屬陽(yáng)離子所帶電荷及陽(yáng)離子半徑的大小。一般來(lái)說(shuō)，金屬鍵的強(qiáng)弱主要取決于金屬元素原子的半徑和價(jià)電子數(shù)。原子半徑越大，價(jià)電子數(shù)越少，金屬鍵越弱；原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)。金屬鍵的影響因素下列各組金屬熔點(diǎn)高低順序正確的是(

)A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>LiC．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>AlD01、離子鍵陰陽(yáng)離子間通過(guò)靜電作用所形成的強(qiáng)烈的相互作用叫做離子鍵。成鍵粒子鍵的本質(zhì)靜電引力和斥力（1）影響因素：

一般說(shuō)來(lái)，陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大01、離子鍵（2）特征：離子鍵沒有方向性和飽和性。因此，以離子鍵結(jié)合的化合物傾向于形成緊密堆積，使每個(gè)離子周圍盡可能多地排列異性電荷的離子，從而達(dá)到穩(wěn)定的目的。離子鍵的實(shí)質(zhì)：是靜電作用，它包括陰、陽(yáng)離子之間的引力和兩種離子的原子核之間以及它們的電子之間的斥力兩個(gè)方面，當(dāng)引力與斥力之間達(dá)到平衡時(shí)就形成了穩(wěn)定的離子化合物，它不顯電性。（3）實(shí)質(zhì)：01、離子鍵硬度熔點(diǎn)沸點(diǎn)NaCl大801℃1413℃CsCl645℃645℃為什么NaCl和CsCl的硬度大、熔沸點(diǎn)高？離子晶體中，陰、陽(yáng)離子間有強(qiáng)烈的相互作用（離子鍵），要克服離子間的相互作用使物質(zhì)熔化和沸騰，就需要較多的能量。一般說(shuō)來(lái)，陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高。【思考與討論】02、離子晶體強(qiáng)堿、活潑金屬的氧化物和過(guò)氧化物、大多數(shù)鹽由陰離子和陽(yáng)離子相互作用而形成的晶體，叫做離子晶體常見的離子晶體離子晶體的性質(zhì)熔沸點(diǎn)較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮，水溶液或者熔融狀態(tài)下導(dǎo)電。概念：02、離子晶體思考：氯化鈉晶體中鈉離子和氯離子分別處于晶胞的什么位置？頂點(diǎn)和面心是鈉離子棱上和體心是氯離子每個(gè)晶胞含鈉離子和氯離子的個(gè)數(shù)：鈉離子和氯離子的個(gè)數(shù)比為4、41:1NaCl氯化鈉晶體02、離子晶體Na+Cl-315624154236這幾個(gè)Na+在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為正八面體

配位數(shù)：一個(gè)離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目03、離子晶體的性質(zhì)1、導(dǎo)電性

離子化合物溶于水時(shí)，陰、陽(yáng)離子受到水分子作用變成了自由移動(dòng)的離子（實(shí)質(zhì)上是水合離子），在外界電場(chǎng)作用下，陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。

離子晶體中，離子鍵較強(qiáng)，離子不能自由移動(dòng)，即晶體中無(wú)自由移動(dòng)的離子，因此，離子晶體不導(dǎo)電。

當(dāng)升高溫度時(shí)，陰、陽(yáng)離子獲得足夠能量克服離子間的相互作用，成為自由移動(dòng)的離子（熔融狀態(tài)），在外界電場(chǎng)作用下，離子定向移動(dòng)而形成電流。03、離子晶體的性質(zhì)離子晶體中，陰、陽(yáng)離子間有強(qiáng)烈的相互作用（離子鍵），要克服離子間的相互作用使物質(zhì)熔化和沸騰，就需要較多的能量。因此，離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)和難揮發(fā)的性質(zhì)。2、具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)一般說(shuō)來(lái)，陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高。03、離子晶體的性質(zhì)3、硬度離子晶體的硬度較大，難于壓縮。陰陽(yáng)離子間有較強(qiáng)的離子鍵，使離子晶體的硬度較大，當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí)，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。發(fā)生滑動(dòng)施加外力陽(yáng)離子陰離子同種電荷相互排斥，使晶面裂開03、離子晶體的性質(zhì)4、溶解性大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑（如水），難溶于非極性溶劑（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”規(guī)律。當(dāng)把離子晶體放入水中時(shí)，極性水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引作用，使晶體中的離子克服了離子間的作用而電離，變成在水中自由移動(dòng)的離子。01、配位鍵HOHHCu

H2OH2OH2OOH22+請(qǐng)你寫出NH4+的配位鍵的表示法？平面正方形結(jié)構(gòu)[Cu(H2O)4]2+(電子對(duì)給予體)A→B(電子對(duì)接受體)或A—B配位鍵的表示方法01、配位鍵配位鍵的形成條件①成鍵原子一方能提供孤電子對(duì)。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；離子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。②成鍵原子另一方能提供空軌道。如H＋、Al3＋、B及過(guò)渡金屬的原子或離子。(3)配位鍵同樣具有飽和性和方向性。一般來(lái)說(shuō)，多數(shù)過(guò)渡金屬的原子或離子形成配位鍵的數(shù)目是基本不變的，如Ag＋形成2個(gè)配位鍵；Cu2＋形成4個(gè)配位鍵等。。01、配位鍵形成條件一方能給予孤電子對(duì)另一方能接受電子對(duì)（有空軌道）一種特殊的共價(jià)鍵配位鍵：“電子對(duì)給予-接受”鍵。、H2O、Cl－、SCN－等。、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Al3+、Fe、Ni等H+、Ag+

NH3大多為過(guò)渡金屬的原子或離子。血紅色溶液【思考與討論】01、配位鍵中心原子(離子)：提供空軌道，接受孤電子對(duì)。通常是過(guò)渡元素的原子或離子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。配位體：提供孤電子對(duì)的分子或離子，如分子CO、NH3、H2O等，陰離子F-、CN-、