【課件】2024屆高三一輪化學復習課件 晶體、配合物與超分子

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[討論1]物質(zhì)聚集狀態(tài)【思考】氣態(tài)、液態(tài)物質(zhì)是否一定由分子構(gòu)成？物質(zhì)除了常見的三態(tài)外，有無其他聚集狀態(tài)？1.等離子體是由電子、陽離子和電中性粒子（分子或原子）組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)；具有良好的導電性和流動性2.離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)；（低溫熔融鹽）日光燈和霓虹燈管里、蠟燭火焰里、極光和雷電里，都能找到等離子體等離子體可以制造等離子體顯示器、化學合成、核裂變等等3.液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有流動性、黏度、形變性等，又具有導熱性、光學性質(zhì)等，表現(xiàn)出晶體的各向異性。閱讀看書筆記，了解特性用途[討論2]晶體特性與測定【思考】晶體與非晶體在微觀結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)有何區(qū)別？如何鑒別？固體分類晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)粒子_周期性有序_排列結(jié)構(gòu)粒子_無序_排列性質(zhì)特征自范性_有_（能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形）_無_熔點_固定_不固定異同表現(xiàn)各向異性_各向同性區(qū)別方法間接方法看是否有固定的熔點

科學方法對固體進行X射線衍射實驗

大本P188-189實例金剛石、雪花、水晶、I2、膽礬、Cu晶體等玻璃、炭黑、松香、石蠟、瀝青、橡膠等【回歸教材】為何天然水晶球內(nèi)部的水晶能呈現(xiàn)出規(guī)則多面體外形，而外層的瑪瑙卻沒有？（兩者主要成份均為SiO2）【小結(jié)】晶體自范性的條件之一：晶體生長的速率適當【回顧】x射線衍射實驗的用途？看書筆記閱讀看書筆記，了解回顧三個實驗操作[討論3]晶體獲得方法與制備【教材溯源】明礬大晶體的制備實驗--一般認為晶體從液相或氣相中的生長有三個階段：①介質(zhì)達到過飽和、過冷卻階段；②成核階段；③生長階段。（1）把事先配好的明礬飽和溶液倒入燒杯中，向溶液中補充適量明礬，使其成為比室溫高10-15℃的飽和溶液。待其自然冷卻到比室溫略高3-5℃時，把小晶體懸掛在玻璃杯中央，注意不要使晶核接觸杯壁。用硬紙片蓋好燒杯，靜置過夜。（2）每天把已形成的小晶體輕輕取出，重復第1項操作，直到晶體長到一定大小。（3）將所得明礬晶體放進鉻鉀礬的飽和溶液中，使鉻鉀礬晶體（紫色）［KCr(SO4)2·12H2O］在明礬晶體表面上生長，長到一定厚度后，再將所得晶體放到明礬飽和溶液中去，使鉻鉀礬晶體表面再覆蓋一層明礬晶體。看書筆記P8D14[討論4]晶體結(jié)構(gòu)特性及相關(guān)計算【晶胞】都是平行六面體，具有平移性；在晶體中無隙并置。【學案】例1，例2，例3

[討論4]晶體結(jié)構(gòu)特性及相關(guān)計算晶體結(jié)構(gòu)著重考查微粒配位數(shù)、微粒分數(shù)坐標的判斷、晶體化學式、晶體密度、微粒距離、微?？臻g占有率的計算等。(1)配位數(shù)：在晶體中某質(zhì)點周圍與該質(zhì)點相距最近的質(zhì)點數(shù)；

用于描述晶體中微粒排列緊密程度，一般配位數(shù)越大，微粒排列越緊密，晶體越穩(wěn)定。面心立方最密堆積配位數(shù)為12Cu晶胞干冰晶胞面心立方密堆積配位數(shù)為12冰配位數(shù)為4配位數(shù)為6NaCl晶胞【小結(jié)】1、離子鍵、金屬鍵、范德華力無飽和性，配位數(shù)與微粒大小有關(guān)；但氫鍵有方向性與飽和性，如冰中水分子的配位數(shù)為4。2、共價晶體中共價鍵具有飽和性，與中心原子形成共價鍵的原子數(shù)就是其配位數(shù)；3、離子晶體、共價晶體中，微粒配位數(shù)最簡比即為化學式。Si原子配位數(shù)為4，O原子配位數(shù)為2SiO2晶胞【注意】離子晶體配位數(shù)是指一個離子周圍最近的異電性離子數(shù)目。(2)原子分數(shù)坐標:以晶胞參數(shù)為單位長度建立坐標系，可以表示晶胞中各原子的位置。以坐標軸所在晶胞棱長為1個單位，所得坐標軸上的截距即為分數(shù)坐標。原點(3)晶胞中微粒個數(shù)及化學式求算(4)晶體密度\微粒間距\空間利用率計算：均攤法計算晶胞所含微粒數(shù)N結(jié)合M、NA計算晶胞質(zhì)量m利用參數(shù)計算晶胞體積V}晶體密度ρg/cm3計算晶胞體積注意：1、棱長單位換算1nm=10-7cm、1pm=10-10cm；2、棱間夾角是否為900

學案補充練習1.3學案常見晶體學案補充練習4.5學案補充練習2.6[討論5]晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【思考】(1)金剛石和干冰分別屬于什么晶體？在干冰晶體中，每個CO2分子等距緊鄰的CO2分子有多少個？(2)粒子之間以共價鍵結(jié)合而成的是哪些晶體？冰晶體中水分子之間以何種作用力結(jié)合？(3)冰、金剛石、CaCl2晶胞、干冰四種晶體的熔點由高到低的順序是什么？(4)MgO晶體屬于離子晶體，是否所有離子晶體熔點都較高？(5)金屬Cu具有良好的延展性、導電性與導熱性的原因？合金為何一般硬度大于成份金屬？存在離子液體(低溫熔融鹽)如C2H5NH3NO3熔點為12℃，大多數(shù)離子液體含有體積很大的陰、陽離子。常見的陰離子如四氯鋁酸根（AlCl4-）、六氟磷酸根（PF6-）、四氟硼酸根（BF4-）等，常見的陽離子如季銨離子（R4N+，即NH4+的H被烴基R取代）、帶烴基側(cè)鏈的咪唑、嘧啶等有環(huán)狀含氮結(jié)構(gòu)的有機胺正離子等。當受外力作用時，金屬晶體中各原子層會發(fā)生相對滑動，但不會改變原來的排列方式，而彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用，故金屬有良好的延展性。當向金屬晶體中摻入不同的金屬或非金屬原子時，就像在滾珠之間摻入了細小而堅硬的砂土或碎石一樣，會使金屬的延展性甚至硬度發(fā)生改變?！揪毩?】根據(jù)表中給出物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)(AlCl3沸點為260℃),判斷下列說法錯誤的是(

)A.MgO中的離子鍵比NaCl中的離子鍵強 B.SiCl4晶體是分子晶體C.AlCl3晶體是離子晶體 D.晶體硼是共價晶體

【思考】四類經(jīng)典晶體的粒子構(gòu)成、粒子間作用力類型、物理性質(zhì)特點有何差異？如何比較晶體熔沸點高低？有何規(guī)律？C晶體NaClMgOSiCl4AlCl3晶體硼熔點℃8012852-701802500兩者均為分子晶體，后者能形成分子間氫鍵，分子間作用力增大，熔點更高【練習2】鄰苯二甲酸酐和鄰苯二甲酰亞胺都是合成酞菁的原料，后者熔點高于前者，主要原因是_______。【練習3】（1）GaN、GaP、GaAs熔融狀態(tài)均不導電，據(jù)此判斷它們是

(填共價或離子)化合物。其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，分析GaN、GaP、GaAs熔點依次降低的原因

。共價三者均為共價晶體，隨著N、P、As原子半徑增大，共價鍵鍵長增大，鍵能減弱氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔點/℃1570280023.8?75.5【練習4】試解釋表中氧化物之間熔點差異的原因__________。Li2O、MgO均為離子晶體，Mg2+所帶電荷大于Li+，MgO中離子鍵強于Li2O，故MgO熔點更高；而P4O6、SO2均為分子晶體，相對分子質(zhì)量前者大于后者，分子間范德華力前者大于后者，故熔點前者高【練習5】(1)Ti的四鹵化物熔點如表所示，TiF4熔點高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點依次升高，原因是_________________________________________________________。(2)Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素，它們的二價氧化物的晶胞類型相同，其熔點由高到低的順序為_____________________。(3)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題①Sn為第ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為_______________，其固體的晶體類型為________________。②NH3、PH3、AsH3的沸點由高到低的順序為________________。NiO＞CoO＞FeO正四面體形分子晶體NH3>AsH3>PH3TiF4屬于離子晶體，熔點高；其余三種鹵化物屬于分子晶體，隨著相對分子質(zhì)量增大，分子間范德華力增大，熔點升高不同類型晶體熔沸點規(guī)律：共價晶體>離子晶體>分子晶體；【思維建?！勘容^或解釋物理性質(zhì)的思維模型確定晶體類型微粒間作用力分析影響作用力因素共價鍵離子鍵金屬鍵范德華力氫鍵半徑、鍵長、鍵能半徑及所帶電荷相對分子質(zhì)量、分子極性等有無；多少；強弱；分子間或分子內(nèi)半徑及價層電子數(shù)除常見的金剛石、SiO2外，還有：（1）某些單質(zhì)，如硼（B）、硅（Si）、鍺（Ge）和灰錫（Sn）等；（2）某些非金屬化合物，如碳化硅（SiC，俗稱金剛砂）、Si3N4等。近年來以Si3N4為基礎(chǔ)，用Al取代部分Si，用O取代部分N而獲得結(jié)構(gòu)多樣化的陶瓷，用于制作LED發(fā)光材料【共價晶體】【幾種特殊晶體】元素電負性差值越大，離子鍵百分數(shù)越高Na2O、MgO離子晶體→Al2O3、SiO2共價晶體→P2O5、SO3、Cl2O7分子晶體隨著共價鍵百分數(shù)不斷增大，共價鍵不再貫穿整個晶體，而轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿印?、過渡晶體2、混合晶體3、納米晶體納米晶體是晶體顆粒尺寸在納米（10-9m)量級的晶體。在聲、光、電、磁、熱等性能上常會呈現(xiàn)新的特性，通常純物質(zhì)有固定的熔點，但當純物質(zhì)晶體的顆粒小于200nm(或者250nm）時，其熔點會發(fā)生變化。主要原因是晶體的表面積增大。1、配位鍵與配合物的形成條件a.中心原子或離子能提供空軌道；如Al3＋、B及過渡金屬原子或離子；b.配體可以提供孤電子對的分子或離子如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等，如X-、OH-、C2O42-、CN-、SCN-等，一般為周期表右上角ⅣA-ⅦA的電負性較大元素原子；[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、Na[Al(OH)4]、NaAlF6、K3[Fe(CN)6]等c.價鍵理論：配體上的孤電子對，進入中心原子或離子的雜化軌道形成配位鍵；--（多數(shù)中心原子空軌道s、p、d經(jīng)雜化）指出K3[Fe(CN)6]的內(nèi)界、外界、中心原子（離子）、配位數(shù)、配位原子、配體[討論6]配合物與超分子【教材溯源】配合物的制備實驗【實驗3-3】向CuSO4溶液加入過量濃氨水，溶液中產(chǎn)生深藍色[Cu(NH3)4]2+，繼續(xù)加入95%乙醇，則析出[Cu(NH3)4]SO4?H2O晶體。(1)CuSO4溶液顯藍色是由于Cu2+與H2O結(jié)合形成[Cu(H2O)4]2+，成鍵過程中提供空軌道的是

。(2)[Cu(NH3)4]2+其實為[Cu(NH3)4(H2O)2]2+的簡略寫法。該配離子的空間結(jié)構(gòu)為狹長八面體(如圖所示)。下列關(guān)于a、b兩種配體的說法不正確的是____(填數(shù)字)。①中心原子的雜化方式相同②價層電子對互斥模型結(jié)構(gòu)相同③分子的熱穩(wěn)定性a弱于b④配體結(jié)合中心離子的能力a強于b(3)[Cu(NH3)4]SO4?H2O中存在的作用力有

(填字母)。a.離子鍵

b.配位鍵

c.非極性鍵

d.極性鍵

e.金屬鍵f.氫鍵③④Cu2+abdf【練習1】用相同濃度的FeCl3和K3[Fe(CN)6]溶液進行實驗，下列說法不正確的是（）A．相同濃度的FeCl3和K3[Fe(CN)6]溶液中，F(xiàn)e3+的濃度不同B．Fe3+提供空軌道，CN-提供孤電子對，兩者以配位鍵結(jié)合成[Fe(CN)6]3-

C．溶液2不顯紅色，說明Fe3+與CN-的結(jié)合力強于與SCN-的結(jié)合力D．由對比實驗可知，用KCN溶液檢驗FeCl3溶液中的Fe3+比用KSCN溶液更好Fe3++nSCN－=[Fe(SCN)n]3－n

(n=1～6)D總反應AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl(1)溶解度的改變：一些難溶于水的金屬化合物形成配合物后，易溶解，如Cu(OH)2→[Cu(NH3)4]2+、AgCl→[Ag(NH3)2]＋。

(2)顏色的改變：當一些簡單離子形成配合物時顏色會發(fā)生改變，如Fe(SCN)3的形成。利用此性質(zhì)可檢驗某些離子的存在。(3)穩(wěn)定性改變：形成配合物后，物質(zhì)的穩(wěn)定性增強?！九浜衔锏男纬蓪π再|(zhì)的影響】【提示】在化學實驗中，常用生成藍色沉淀的反應來檢驗Fe2+:K3[Fe(CN)6]+FeSO4+H2O==K2SO4+KFe[Fe(CN)?]·H?O↓【思考】工業(yè)鹽酸（俗稱粗鹽酸）呈亮黃色，已證明是配合物[FeCl4]-的顏色。請用實驗定性證明該配合物只有在高濃度Cl-的條件下才是穩(wěn)定的。（1）滴加AgNO3溶液法；（2）鐵鹽滴加濃鹽酸法；（3）滴加水稀釋法【思考1】該葉綠素配合物中的配位原子是？中心離子的配位數(shù)？配體數(shù)？【注意】有時配位體數(shù)并不一定等于配位數(shù)！螯合物（環(huán)狀配合物）【練習2】含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有_________mol，該螯合物中N的雜化方式有__________種?！揪毩?】第四周期過渡元素R，其價電子層各能級處于半充滿狀態(tài)。R某種配合物分子式為RCl3?6H2O，其中R的配位數(shù)為6，已知0.01molRCl3?6H2O在水溶液中用過量硝酸銀溶液處理，得到沉淀質(zhì)量為2.87g。則該配合物的化學式

。[Cr(H2O)5Cl]Cl2?H2O【練習4】許多過渡金屬離子能形成種類繁多的配合物。下列說法正確的是（）A．對[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]Cl2進行加熱時，配體H2O比NH3更容易失去B．[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Co2+提供接受孤電子對的空軌道，配體是NH3分子和Cl原子C．K4[Fe(CN)6]、Fe(CO)5、[Ag(NH3)2]OH、Cu2(OH)2SO4、KAl(SO4)2·12H2O都是配合物D．