高三化学第一轮复习晶体结构.ppt

晶体的类型与性质晶体的类型与性质 高三化学总复习高三化学总复习 晶晶体体知识回顾：知识回顾：离离 子子 晶晶 体体原原 子子 晶晶 体体金金 属属 晶晶 体体分分 子子 晶晶 体体晶体类型晶体类型 构成的微粒构成的微粒离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体阴、阳离子阴、阳离子原子原子分子分子金属阳离子、金属阳离子、自由电子自由电子离子键离子键共价键共价键分子间作用力分子间作用力金属键金属键一、四种晶体类型的比较一、四种晶体类型的比较微粒间的作用微粒间的作用一定有离子键，一定有离子键，可能有共价键可能有共价键含有极性键或含有极性键或非极性键非极性键含共价键或不含共价键或不含任何化学键含任何化学键金属键金属键含化学键情况含化学键情况晶体类型晶体类型离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体熔沸点熔沸点硬度硬度晶体不导电晶体不导电（熔融时导电）（熔融时导电）除半导体外除半导体外不导电不导电晶体不导电，水晶体不导电，水溶液可能导电溶液可能导电导电导电导电性导电性较高较高高高较低较低有的较高、有的较高、有的较低有的较低硬而脆硬而脆大大小小有大有小有大有小一、四种晶体类型的比较一、四种晶体类型的比较思考题：离子晶体熔融时能导电，熔融时能导电的晶思考题：离子晶体熔融时能导电，熔融时能导电的晶体一定是离子晶体吗？体一定是离子晶体吗？常见常见晶体晶体离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体大多数盐大多数盐强碱强碱某些金属氧化物某些金属氧化物金刚石、晶体硅、金刚石、晶体硅、B B 、GeGe 、SiOSiO2 2、SiCSiC、SiSi3 3N N4 4 、BNBN等等金属单质、合金金属单质、合金部分非金属单质部分非金属单质部分非金属氧化物部分非金属氧化物非金属氢化物非金属氢化物酸酸绝大多数有机物绝大多数有机物混合型晶体（过渡型晶体）：石墨等混合型晶体（过渡型晶体）：石墨等共共价价化化合合物物或或单单质质离子化离子化合物合物金属单质金属单质或合金或合金二、晶体类型判断的一般方法二、晶体类型判断的一般方法1、根据组成微粒判断、根据组成微粒判断2、根据物理性质判断、根据物理性质判断例如：硬度、导电性、熔沸点等例如：硬度、导电性、熔沸点等 金刚石金刚石 SiCSiC 晶体硅晶体硅三、晶体熔、沸点的比较三、晶体熔、沸点的比较(一般而言一般而言)晶体中微粒间的作用越强，晶体的熔沸点越高晶体中微粒间的作用越强，晶体的熔沸点越高晶体熔化是破坏微粒间的相互作用晶体熔化是破坏微粒间的相互作用2 2、离子晶体：、离子晶体：晶格能越大，熔沸点越高晶格能越大，熔沸点越高离子电荷数越多，离子半径越小，离子电荷数越多，离子半径越小，3 3、金属晶体：、金属晶体：金属键越强金属键越强，熔沸点越高熔沸点越高金属阳离子电荷数越多，离子半径越小，金属阳离子电荷数越多，离子半径越小，1 1、原子晶体：、原子晶体：共价键越强共价键越强，熔沸点越高熔沸点越高原子半径越小，原子半径越小，4 4、分子晶体：、分子晶体：分子组成与结构相似的分子组成与结构相似的,相对分子质量越大相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高分子间作用力越大，熔沸点越高;如果分子间存在氢键，由于其作用比分子间作用力强如果分子间存在氢键，由于其作用比分子间作用力强,故熔沸点更高。故熔沸点更高。四、常见晶体的微观结构四、常见晶体的微观结构（1）NaCl晶体晶体（1）钠离子和氯离子的位置：）钠离子和氯离子的位置：钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，或钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，或者反之。者反之。（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数计算方法：计算方法：顶点占顶点占1/8；棱占；棱占1/4；面心占；面心占1/2；体心占；体心占1 氯离子：氯离子：钠离子：钠离子：（3）与）与Na+等距离且最近的等距离且最近的Na+、Cl-各有几个？各有几个？与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Na+有：有：12个个与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Cl-有：有：6个个氯化钠晶体中与氯化钠晶体中与Na等距离且最近的等距离且最近的Cl 有有 6个，它们构成的是个，它们构成的是 体。体。235461正八面正八面 （1）铯离子和氯离子的位置：）铯离子和氯离子的位置：（2）每个晶胞含铯离子、氯）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数离子的个数（2）CsCl晶体晶体铯离子：体心铯离子：体心氯离子：顶点；或者反之。氯离子：顶点；或者反之。铯离子：铯离子：1个个 ；（3）与铯离子等距离且最近）与铯离子等距离且最近的氯离子、铯离子各有几个？的氯离子、铯离子各有几个？铯离子：铯离子：6个个氯离子：氯离子：8个个；氯离子：氯离子：1个个8个顶点六个面心是钙原个顶点六个面心是钙原子，共子，共4个钙原子；个钙原子；内部内部1/8晶胞体心处为氟，晶胞体心处为氟，共共8个氟原子；个氟原子；氟的配位数为氟的配位数为4，钙的配，钙的配位数为位数为8(3)、CaF2晶体晶体（4）干冰晶体）干冰晶体（1）二氧化碳分子的位置：）二氧化碳分子的位置：二氧化碳分子位于：体心和棱中点（面心和顶点）二氧化碳分子位于：体心和棱中点（面心和顶点）（2）每个晶胞含二氧化碳分子的个数）每个晶胞含二氧化碳分子的个数 二氧化碳分子的个数：二氧化碳分子的个数：4 个个 （3）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化 碳分子有几个？碳分子有几个？12个个（5）金刚石（晶体硅）与石墨）金刚石（晶体硅）与石墨石墨石墨金刚石金刚石晶体晶体构型构型键角键角正四面体、空间正四面体、空间网状原子晶体网状原子晶体平面正六边形、平面正六边形、层状混合晶体层状混合晶体109 o 28 120 o 下图是石墨晶体结构的俯视图下图是石墨晶体结构的俯视图(1)图中平均每个六元图中平均每个六元环含有环含有_个碳原子，个碳原子，含有含有_个个CC键。键。(2)右图七个环的碳原子右图七个环的碳原子数为数为 个，其计算式为：个，其计算式为：_。23142 7 （6）二氧化硅晶体）二氧化硅晶体二氧化硅二氧化硅中中SiO键夹角为键夹角为10928，思考：思考：1、硅原子与跟它相连的、硅原子与跟它相连的4个氧原子构成的空个氧原子构成的空间构型是间构型是 。2、Si-O键与键与Si原子的个数比为原子的个数比为 。3、最小的环由、最小的环由 个原子围成。个原子围成。正四面体形正四面体形4：112在二氧化硅晶胞中有在二氧化硅晶胞中有8个硅原子位于立方晶胞的个硅原子位于立方晶胞的8个顶角，有个顶角，有6个硅原子位于晶胞的个硅原子位于晶胞的6个面心，还有个面心，还有4个硅原子与个硅原子与16个氧原子在晶胞内构成个氧原子在晶胞内构成4个硅氧四个硅氧四面体，它们均匀错开排列于晶胞内。面体，它们均匀错开排列于晶胞内。二二氧氧化化硅硅晶晶胞胞图图六、金属晶体六、金属晶体原子原子在在二维二维平面上的平面上的两种放置方式两种放置方式非密置层和密置层非密置层和密置层非密置层非密置层配位数为配位数为密置层密置层配位数为配位数为三维堆积三维堆积四种方式四种方式金属晶体的原子堆积模型金属晶体的原子堆积模型简简单单立立方方堆堆积积钾型（体钾型（体心立方）心立方）由由非非密密置置层层一一层层一一层层堆堆积积而而成成镁型镁型铜型铜型金属晶体的两种最密堆积方式金属晶体的两种最密堆积方式金属晶体的原子堆积模型金属晶体的原子堆积模型金属晶体的四种堆积模型对比金属晶体的四种堆积模型对比堆积模型堆积模型典型代表典型代表空间利用率空间利用率配位数配位数晶胞晶胞简单立方简单立方PoPo52%52%6 6钾型钾型(bcp bcp)K K、NaNa、FeFe68%68%8 8镁型镁型(hcp)(hcp)MgMg、ZnZn、TiTi74%74%1212铜型铜型(ccp)(ccp)Cu,Ag,AuCu,Ag,Au74%74%1212