2014届高三化学一轮复习双基课件：选修3第3节 晶体结构与性质(人教版)
第三节晶体结构与性质,考纲展示1理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。3理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。4了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。,一、晶体与晶胞1晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的区别,周期性有序,无序,熔点,(2)获得晶体的三条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。2晶胞(1)晶胞：晶胞是描述晶体结构的基本单元。(2)晶体与晶胞的关系数量巨大的晶胞“_”构成晶体。,无隙并置,二、常见晶体类型的结构和性质1四种晶体类型比较,范德华力,2典型晶体模型,6,12,12,12,6,12,8,6,6,12,8,12,特别提醒：(1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃；(2)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的最小部分，而不一定是最小的“平行六面体”；(3)在计算晶胞中微粒个数的过程中，不是任何形状的晶胞均可使用均摊法，注意分析不同位置的微粒被几个晶胞共有。,【答案】(1)BaPbO312(2)4,即时应用,1(2012·高考课标全国卷)A族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含A族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：(1)S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是_；(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为_；,(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为_g·cm3(列式并计算)，a位置S2离子与b位置Zn2离子之间的距离为_pm(列式表示)。,(5)所给两种酸均为二元酸，当第一步电离出H后，由于生成的阴离子对正电荷有吸引作用，因此较难再电离出H。H2SeO3中Se为4价，而H2SeO4中Se为6价，Se的正电性更高，导致SeOH中O原子的电子向Se原子偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H，即酸性越强。,1不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。,(3)分子晶体分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO>N2，CH3OHCH3CH3。(4)金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na<Mg<Al。,特别提醒：(1)离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH4Cl是离子晶体；金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体；含有金属离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属离子。(2)含阴离子的晶体中一定含有阳离子，但含阳离子的晶体中不一定含阴离子，如金属晶体。(3)易误认为金属晶体的熔点比分子晶体的熔点高,其实不一定，如Na的熔点为98 ,尿素的熔点为132.7 。 (4)石墨属于混合型晶体，虽然质地很软，但其熔点比金刚石还高，其结构中的碳碳键比金刚石中的碳碳键还强。,现有几组物质的熔点()数据：据此回答下列问题：(1)由表格可知，A组熔点普遍偏高，据此回答：A组属于_晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是_；硅的熔点低于二氧化硅，是由于_；硼晶体的硬度与硅晶体相对比：_。,(2)B组晶体中存在的作用力是_，其共同的物理性质是_(填序号)，可以用_解释。有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中HF熔点反常是由于_。(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)D组晶体中NaCl、KCl、RbCl的熔点由高到低的顺序为_，MgO晶体的熔点高于三者，其原因解释为_。,【解析】(1)A组由非金属元素组成，熔点最高，属于原子晶体，熔化时需破坏共价键。由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高，硬度大。(2)B组都是金属，存在金属键，具有金属晶体的性质，可以用“电子气理论”解释相关物理性质。(3)C组卤化氢晶体属于分子晶体，HF熔点高是由于分子之间形成氢键。(4)D组是离子化合物，熔点高，具有离子晶体的性质。(5)晶格能与离子电荷数和离子半径有关，电荷越多、半径越小，晶格能越大，晶体熔点越高。,【答案】(1)原子共价键SiSi键能小于SiO键能硼晶体大于硅晶体(2)金属键电子气(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)(5)NaCl>KCl>RbClMgO晶体为离子晶体，离子所带电荷越多，半径越小，晶格能越大，熔点越高,即时应用,2C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。(1)写出Si的基态原子核外电子排布式_。从电负性角度分析C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为_。(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为_，微粒间存在的作用力是_，SiC和晶体Si的熔、沸点高低顺序是_。(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为_(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高，其原因是_，Na、M、Ca三种晶体共同的物理性质是_(填序号)。有金属光泽导电性导热性延展性,(4)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大的不同。CO2中C与O原子间形成键和键，SiO2中Si与O原子间不形成上述键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成上述键，而Si、O原子间不能形成上述键：_，SiO2属于_晶体，CO2属于_晶体，所以熔点CO2_SiO2(填“”)。(5)金刚石、晶体硅、二氧化硅、MO、CO2、M六种晶体的组成微粒分别是_，熔化时克服的微粒间的作用力是_。,解析：(1)C、Si和O的电负性大小顺序为：O>C>Si。(2)晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是sp3，因为SiC的键长小于SiSi，所以熔点碳化硅>晶体硅。(3)SiC电子总数是20个，则该氧化物为MgO；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg2半径比Ca2小，MgO晶格能大，熔点高。Na、Mg、Ca三种晶体均为金属晶体，金属晶体都有金属光泽，都能导电、导热，都具有一定的延展性。,(4)Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的键，SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，所以熔点SiO2>CO2。(5)金刚石、晶体硅、二氧化硅均为原子晶体，组成微粒为原子，熔化时破坏共价键；Mg为金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成，熔化时克服金属键，CO2为分子晶体，由分子构成，CO2分子间以分子间作用力结合；MgO为离子晶体，由Mg2和O2构成，熔化时破坏离子键。,答案：(1)1s22s22p63s23p2(或Ne3s23p2)O>C>Si(2)sp3共价键SiC>Si(3)MgMg2半径比Ca2小，MgO晶格能大(4)Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的键原子分子<(5)原子、原子、原子、阴阳离子、分子、金属阳离子与自由电子共价键、共价键、共价键、离子键、分子间作用力、金属键,
