晶体结构与性质复习网课版课件.pptx
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1、,晶体结构与性质复习课件,晶体结构与性质复习课件,可燃冰:,天然气水合物晶体,又称可燃冰,属于分子晶体。理想的甲烷水合物的化学式为:8CH4.46H2O。,好漂亮的分子晶体啊!,可燃冰: 天然气水合物晶体,又好漂亮的分,金刚石:,好漂亮的原子晶体啊!,金刚石:好漂亮的原子晶体啊!,莹石:CaF2,好漂亮的离子晶体啊!,CuSO45H2O,莹石:CaF2好漂亮的离子晶体啊!CuSO45H2O,好漂亮的金属晶体啊!,好漂亮的金属晶体啊!,好漂亮的混合晶型啊!,好漂亮的混合晶型啊!,二、各类晶体中的最小微粒,三、各类晶体微粒间的相互作用,四、各类晶体的共性,五、各类晶体的判定方法,六、晶体熔沸点及硬
2、度大小的判定方法,七、各类晶体的空间构型,晶体结构与性质,夯实基础:,一、晶体常识,八、晶胞计算,二、各类晶体中的最小微粒三、各类晶体微粒间的相互作用四、各类,1.晶体的特性,.有固定的熔沸点,.各向异性(强度、导热性、光学性质等),.当特定波长的射线通过晶体时,会在记录仪上看到分立的斑点或者明锐谱线,.有规则的几何外形,一、晶体常识,晶体内部质点和外部质点排列的高度有序性。,1.晶体的特性.有固定的熔沸点.各向异性(强度、导热性、,2.晶体形成的途径,.熔融态物质凝固。,.气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。,.溶质从溶液中析出(结晶)。,2.晶体形成的途径.熔融态物质凝固。.气态物质冷却
3、不经液,.最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验。,3.鉴别晶体和非晶体,.物理性质差异,如:外形、硬度、熔点、折光率等。,.最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验。3.鉴别晶体和,小结:晶体和非晶体的差异:,具有规则的几何外形,有,粒子在三维空间周期性有序排列,各向异性,固定,不具有规则的几何外形,没有,粒子排列相对无序,各向同性,微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列,不固定,小结:晶体和非晶体的差异:固体外观微观结构自范性各向熔点晶非,许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形!,X-射线衍射实验,许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但在光学显微镜下可,
4、天然水晶球里的玛瑙和水晶,(见教材P60图31),玛瑙,水晶,返回,晶体自范性的条件之一:,生长速率适当!,水晶是SiO2的晶体,玛瑙是SiO2的非晶体,不同的是玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的,而水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成的。,天然水晶球里的玛瑙和水晶(见教材P60图31)玛瑙水晶返回,1.分子晶体,2.原子晶体,3.离子晶体,4.金属晶体,分子,原子,阴阳离子,金属阳离子和自由电子,返回,二、各类晶体中的最小微粒:,1.分子晶体2.原子晶体3.离子晶体4.金属晶体分子原子阴阳,1.分子晶体,2.原子晶体,3.离子晶体,4.金属晶体,分子间作用力,共价键,离子键,金属键,三、各类晶
5、体微粒间的相互作用,返回,1.分子晶体2.原子晶体3.离子晶体4.金属晶体分子间作用力,1.分子晶体的共性,硬度小、熔沸点低(一般300以下 ),易挥发,固态或熔融状态下都不导电,溶解性一般遵循“ 相似相溶”原理。,2.原子晶体的共性,硬度大(耐磨性好),熔沸点高(一般2000以上),难挥发,难溶,导电性差。,四、各类晶体的共性,1.分子晶体的共性 硬度小、熔沸点低(,3.离子晶体的共性,离子晶体具有较高的熔沸点,硬度较大, 难挥发,离子晶体在固态时不导电,而在熔融状态和水溶液中都能导电。,4.金属晶体的共性,容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。,返回,3.离子晶体的共性 离子晶体具有较,
6、2.最小微粒,3.物质的熔沸点,4.物质的硬度,5.物质的类别,6.物质的导电性,五、各类晶体的判定方法,1.各类晶体的共性,2.最小微粒3.物质的熔沸点4.物质的硬度5.物质的类别6.,分子晶体判定方法:,1.最小微粒 2.物质类别,(1).所有非金属氢化物,(2).常见的除:金刚石、石墨、晶体硅、锗、硼等外部分非金属单质,(3).常见的除SiO2外的部分非金属氧化物,(4).几乎所有的酸,(5).除有机盐外的绝大多数有机物晶体,3.物质熔点, 分子, 一般300以下,4.分子晶体的共性,分子晶体判定方法:1.最小微粒 (1).所有非金属氢化物(2,原子晶体判定方法:,金刚石,晶体硅、锗,S
7、iO2晶体、SiC及Si3N4等,(3).物质熔点, 原子, 一般在2000以上,(1).最小微粒,(2).典型物质,原子晶体,(4).原子晶体的共性,原子晶体判定方法:金刚石,晶体硅、锗,SiO2晶体、Si,离子晶体的判定,最小微粒:,阴阳离子,典型物质:,3.活泼金属氧化物、氢化物过氧化物、碳化物(CaC2)及氮化物(Mg3N2)等,一般300 1000之间,熔点:,导电性:,固态时不导电,而在熔融状态和水溶液中都能导电。,1.强碱,2.绝大多数盐(常见的除AlCl3、HgCl2外),离子晶体,离子晶体的共性:,离子晶体的判定最小微粒:阴阳离子典型物质:3.活泼金属氧化物,金属晶体判定方法
8、:,(3).金属晶体的共性, 金属阳离子和自由电子,(1).最小微粒,(2).物质类别,金属晶体,固态金属单质及其合金,返回,金属晶体判定方法:(3).金属晶体的共性 金属阳离子和自,1.分子晶体,融化和沸腾时破坏的作用:,分子间作用力或分子间作用力和氢键。,六、晶体熔沸点及硬度大小的判定方法, 分子间作用力越大,氢键作用力越强,物质的熔沸点越高,硬度越大。,分子晶体熔沸点高低判定:,.组成和结构相似的分子晶体,一般相对分 子质量越大,熔沸点越高。,.组成和结构不相似的分子晶体,分子极性越大,熔沸点越高. 例如:CO N2,.同分异构体之间,一般支链越多,熔沸点越低,.根据物质在相同条件下的状
9、态判定: S l g,1.分子晶体融化和沸腾时破坏的作用:分子间作用力或分子间作用,分子晶体熔沸点高低及硬度大小的决定因素:, 范德华力越强,氢键作用力越强,物质的熔沸点越高,硬度越大!,范德华力和氢键:,分子晶体熔沸点高低及硬度大小的决定因素: ,2.原子晶体,融化和沸腾时破坏的作用:,共价键,共价键越强,物质的熔沸点越高,硬度越大。,键能越大,键长越短,共价键越强,3.离子晶体,离子键,融化和沸腾时破坏的作用:,离子键越强,熔沸点越高!,离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键越强。,2.原子晶体融化和沸腾时破坏的作用:共价键共价键越强,物质的,4.金属晶体,融化和沸腾时破坏的作用:,金属键
10、,金属阳离子半径越小,所带电荷越多,金属键越强。,金属键越强,熔沸点越高,硬度越大。,硬度: Na Mg Al 熔点: Na Mg Al 沸点: Na Mg Al,返回,4.金属晶体融化和沸腾时破坏的作用:金属键 金,只有范德华力,无分子间氢键 分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子,如:C60、干冰 、I2、O2),(1).密堆积,1.分子晶体,干冰晶体结构,七、各类晶体的空间构型,只有范德华力,无分子间氢键 分子密堆积(,冰中个水分子周围有个水分子,冰的结构,氢键具有方向性,(2).分子非密堆积 不仅有范德华力还有有分子间氢键(如:HF 、冰、NH3 ),冰中个水分子周围有个水分子冰的
11、结构氢键具有方向性(2).,10928,每个C周围有 个C,围成空间 图形,C的杂化轨道类型是 。 这些正四面体向空间发展,构成一个坚实的,彼此联结的空间网状晶体。C原子与碳碳键之比为( ) 最小碳环为( )且不共面,4,正四面体,SP3杂化,1:2,六元环,2.原子晶体,10928每个C周围有 个C,围成空间,金刚石是 晶胞,一个晶胞中平均含有 个原子。,面心立方,8,金刚石是 晶胞,一个晶胞中平均含,1.在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个?2.在金刚石晶体中每个碳原子连接有几个共价键?3.在金刚石晶体中碳原子个数与C-C共价键个数之比是多少?,4,4,1:2,考考你:,1.在
12、金刚石晶体中每个碳原子441:2考考你:,6.每个C-C键被 个六元环共有,4.晶体中的最小环为 元环,9.则每个环C原子数与C-C键数之比为 。,1/2,1,1:2,6,12,6,5.每个C原子被 个六元环共有,7.每个环平摊的C原子数为_,8.每个环平摊的C-C键数为_,6.每个C-C键被 个六元环共有4.晶体中的最小环为,180,10928,Si,O,共价键,水晶的结构:,略小于10928,18010928SiO共价键水晶的结构: 略小于10,每个Si周围有 个O,围成空间 图形,Si的杂化轨道类型是 ,O的杂化轨道类型是 ,这些正四面体向空间发展,构成一个坚实的,彼此联结的空间网状晶体
13、。Si原子与Si-O键之比为( ); 最小环为( )且不共面;,4,正四面体,SP3杂化,1:4,十二元环,SP3杂化,每个Si周围有 个O,围成空间 图形,,1.在SiO2晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个?2.每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个?3.在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少?,4,2,1:2,考考你:,1.在SiO2晶体中每个硅原421:2考考你:,6.每个Si-O键被 个十二元环共有,6.晶体中的最小环为 元环,7.平均每个环平摊 个Si原子,12,1/2,1,8.平均每个环平摊 个O原子,5.在SiO2晶体中每个硅原子连接有几个共价键?,4,4.每个氧原子连接
14、有几个共价键?,2,返回,5.每个Si原子被 个十二元环共有,12,6,6.每个Si-O键被 个十二元环共有6.晶体中的,1、几种典型的AB形离子晶体的结构类型:,3.离子晶体,Na+Cl-Cs+-Cl-1、几种典型的AB形离子,NaCl 的晶体结构模型,配位离子所围成的空间构型是 。,正八面体,-Cl- Na+NaCl 的晶体结构模型配位离子所,NaCl晶体中阴、阳离子配位数,每个Cl- 周围与之最接近且距离相等的Na+共有 个。,每个Na+周围与之最接近且距离相等的Cl- 共有 个。,Na+ 和 Cl-的配位数均为 。,6,6,6,NaCl晶体中阴、阳离子配位数每个Cl- 周围与之最接近且
15、距,例1:与一个Na+距离相等且最近的钠离子有 个?设晶体中Na+和Cl-核间距离为acm,计算NaCl晶体的密度 。(高考热点),12,例1:与一个Na+距离相等且最近的钠离子有 个?设晶体,与Cl-相邻最近且距离相等的Cl-有多少个?,每个Cl-周围与它最接近且距离相等的Cl-有 个!,12,与Cl-相邻最近且距离相等的Cl-有多少个? 每个Cl,CsCl 的晶体结构模型,-Cs+-Cl-CsCl 的晶体结构模型,Cs+ 和 Cl-的配位数均为 。,CsCl晶体中阴、阳离子配位数,在氯化铯晶体中,每个Cl-周围与之最接近且距离相等的Cs+有 ;,在氯化铯晶体中,每个Cs+周围与之最接近且距
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