物质结构与性质总复习第三章物质的聚集状态与物质性质.ppt
物质结构与性质总复习 第三章 物质的聚集状态与物质性质,成武二中 高三化学组,稀有气体:单原子分子,晶体类型判断方法: 1、化学键类型 2、元素、微粒种类 3、晶体熔、沸点高低,共价键 (空间网状),得 失电子,离子键,共价键,共用电子对,晶体,分子间作用力,(金属阳离子、自由电子),金属键,C Si B SiO2 SiC,(分子间作用力),南通市第一中学 张小平 226001,晶体、微粒、化学键,四种晶体的比较,阴、阳离子,原子,分子,金属阳离子、自由电子,离子键,共价键,分子间作用力,金属键,四种晶体的比较,一定有离子键,可能有共价键,含有极性键或非极性键,含有共价键或不含任何化学键,金属键,离子键,共价键,分子间作用力,金属键,含化学键情况,熔化需克服的作用,四种晶体的比较,不导电,导电,固体导电情况,熔化时导电情况,除半导体外不导电,不导电,导电,除半导体外不导电,不导电,导电,熔、沸点的比较,不同类型:,原子晶体离子晶体分子晶体,同种类型:,微粒间的作用越强,熔沸点越高,原子晶体:,原子半径越小,共价键越强, 熔沸点越高,离子晶体:,离子电荷数越多,离子半径越小,离子键 越强,熔沸点越高,金属晶体:,金属阳离子电荷数越多,离子半径越小,金属键越强,熔沸点越高,一般而言:,熔、沸点的比较,分子晶体:(一般来说) A、式量越大,熔沸点越高 B、式量相同: 1、分子极性越大,熔沸点越高 如:CO N2 2、支链越多,熔沸点越低 如:正戊烷异戊烷新戊烷 3、芳香族化合物:邻间对位化合物,常见晶体的微观结构,(1)NaCl晶体,(1)钠离子和氯离子的位置:,(1)钠离子和氯离子位于立方体的顶角上,并交错排列。(2)钠离子:体心和棱中点;氯离子:面心和顶点,或者反之。,(2)每个晶胞含钠离子、氯离子的个数,计算方法: 顶点占1/8;棱占1/4;面心占1/2;体心占1,氯离子: 钠离子:,(3)与Na+等距离且最近的Na+ 、Cl- 各有几个?,与Na+等距离且最近的Na+ 有:12个 与Na+等距离且最近的Cl- 有:6个,常见晶体的微观结构,(2)CsCl晶体,(1)铯离子和氯离子的位置:,铯离子:体心 氯离子:顶点;或者反之。,(2)每个晶胞含铯离子、氯离子的个数,铯离子:1个 ;氯离子:1个,(3)与铯离子等距离且最近的铯离子、氯离子各有几个?,铯离子:6个 ;氯离子:8个,常见晶体的微观结构,(3)干冰晶体,(1)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),(2)每个晶胞含二氧化碳分子的个数,二氧化碳分子的个数: 4 个,(3)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?,12个,(4)金刚石(硅)与石墨,构型,键角、键长,正四面体、空间网状原子晶体,平面正六边形、层状混合晶体,109 o 28,120 o,(4)金刚石(硅)与石墨,最小碳环,C-C 键与C原子的个数比,六元环(不同面),六元环(同面),2 :1,3 :2,(4)金刚石(硅)与石墨,熔点,硬度,金刚石 石墨,金刚石石墨,(5)二氧化硅晶体,思考: 1、硅原子与跟它相连的4个氧原子的关系 2、硅原子与它周围4个硅原子的关系 3、Si-O键与Si原子的个数比为多少?,课堂练习,练习1:下列说法中正确的是( ) A、离子晶体一定含有离子键,分子晶体一定含有共价键 B、NaCl、HCl、SiO2 的晶体中都不存在单个分子 C、HCl 和 乙醇晶体溶于水时克服微粒间作用力的类型相同 D、HCl 和 乙醇晶体熔化时克服微粒间作用力的类型相同,D,课堂练习,练习2:据报道,科研人员应用电子计算机模拟出类似C60的物质N60, 试推测出该物质不可能具有的性质是( ) A、N60难溶于水 B、稳定性:N60 N2 C、熔点: N60 N2 D、它属于原子晶体,D,课堂练习,练习3:下列说法中错误的是( ) A、12克石墨中含有1.5 mol C-C键 B、60克二氧化硅中含有4mol Si-O键 C、氯化钠晶体中,每个氯离子周围等距离且最近的氯离子有12个 D、在石墨晶体中,每个最小环平均含有6个碳原子,D,课堂练习,练习4:某晶体的晶胞结构如图,试确定其化学式,A:1/4×4=1 B:1/8 ×8=1 C:1 ×1=1 A、B、C的个数比为:1:1:1 化学式为:ABC,课堂练习,练习5:晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点各有一个硼原子,则此基本结构单元是由( )个硼原子构成的,其中B-B键的键角为( ),共含有( )个B-B键。,12,60o,30,练习6.下列各项所述的数字不是6的是( ) A在NaCl晶体中,与一个Na+最近的且距离相等的Cl- 的个数 B在金刚石晶体中,最小的环上的碳原子个数 C在二氧化硅晶体中,最小的环上的原子个数 D在石墨晶体的片层结构中,最小的环上的碳原子个数,C,比较原子和离子半径大小的规律,1、同一种元素的微粒看核外电子数, 核外电子数越多,微粒半径越大。如: 阴离子半径原子半径,r(Cl) r(Cl) 阳离子半径原子半径,r(Na) r(Na) 低价阳离子半径高价阳离子半径, r(Fe 2) r (Fe 3),2、不同元素的微粒半径大小比较,(1)同周期的元素原子半径(稀有气体除外),随着原子序数增大而减小。,(2)同主族的元素原子(或离子)半径,随着电子层数增大而增大。,(3)电子层结构相同的微粒,核电荷数越大,微粒半径越小。,S2-Cl-K+Ca2+ N3-O2-F-Na+Mg2+Al3+,综合应用,例1、C60晶体结构如左图:它是由正五边形和正六边形构成的足球状空心结构,共有32个面。 (1)求共有几条棱? (2)求正五边形、正六边形分 别有几个?,90条棱 正五边形:12个 正六边形: 20个,综合应用,例2 (1)NiO晶体结构与NaCl相同,设NiO的摩尔质量M g/mol,密度为g/mL,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞中两个距离最近的氧离子中心间的距离为多少cm?,解题思路: (1)每个晶胞中含NiO的个数(2)一个晶胞的质量(3)一个晶胞的体积(4)晶胞的边长(5)晶胞中任一个面对角线长度的一半,综合应用,(2)天然的和大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种NiO晶体中就存在以下缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个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的比值却发生了变化。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。,参考答案: Ni3+ :Ni2+6 :91,例3如图:该晶体结构中,元素氧、钛、钙 的离子个数比是 。该 物质的化 学式可表示为 。,3:1:1,CaTiO3,