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2017年一轮复习 物质的结构和性质之金属晶体和离子晶体

2017年一轮复习 物质的结构和性质之金属晶体和离子晶体
2017年一轮复习 物质的结构和性质之金属晶体和离子晶体

第三章金属晶体和离子晶体的结构和性质

一、金属晶体

(1)金属的通性大多数呈银白色固体,有金属光泽,容易导电、导热、有延展性,熔沸点、硬度、密度有很大差别。

(2)金属晶体通过金属离子与自由电子之间的较强的相互作用形成的晶体。

金属键的定义:金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用,叫金属键。

1、金属键的成键微粒是和。

2、金属键存在于和中。

3、金属键没有方向性也没有饱和性。

(3)金属晶体的结构与金属性质的内在联系

1、金属导电:在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动

2、金属导热:自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分

3、金属具有延展性:金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性

4、金属具有光泽:自由电子可吸收所有频率的光,然后很快释放出各种频率的光

(4)影响金属键强弱的因素:

(5)金属晶体的原子堆积模型

金属原子在二维空间(平面)上有二种排列方式(a)非密置层配位数= (b)密置层配位数=

非最紧密堆积的两种构型

1、简单立方堆积(金属钋Po)

配位数:空间占有率:每个晶胞含原子数:

2、体心立方堆积-----钾型(Na K Fe)

配位数:空间占有率:每个晶胞含原子数:

最紧密堆积的两种构型

1、六方密堆积----镁型(Mg Zn Ti)

配位数:空间占有率:每个晶胞含原子数:

2、面心立方堆积----铜型(Cu Ag Au)

配位数:空间占有率:每个晶胞含原子数:

例1.下列叙述正确的是()

A.任何晶体中,若含有阳离子也一定含有阴离子B.原子晶体中只含有共价键

C.离子晶体中只含有离子键,不含有共价键D.分子晶体中只存在分子间作用力,不含有其他化学键

例2.为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低,而卤素单质的熔沸点从上到下却升高?

二、混合晶体

石墨不同于金刚石,呈sp2杂化,形成平面六元环状结构,石墨晶体是层状结构,层间没有化学键相连,是靠范德华力维系的;石墨的二维结构内,每一个碳原子的配位数为3,有一个末参与杂化的2p电子,它的原子轨道垂直于碳原子平面。石墨晶体中,既有,又有,还有,是一种混合晶体。

三、离子晶体

1、定义:由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。

构成晶体的微粒:阴、阳离子(在晶体中不能自由移动)微粒间的作用:离子键

常见的离子晶体——离子化合物:强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等

离子晶体性质:熔沸点较高、硬度较大、难于压缩、熔融状态能够导电;溶解性差异较大

2、离子晶体中离子键的配位数

(1)定义:是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。

如NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数

3、晶格能:(可以衡量离子晶体中离子键的强弱、离子晶体的稳定性)

(1)定义:气态离子形成1mol离子晶体时释放的能量,通常取正值。

(2)晶格能的大小与晶体的稳定性:

4

5、晶体熔、沸点高低的比较方法

(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。

(2)同种晶体类型熔、沸点的比较

①原子晶体原子半径越小―→键长越短―→键能越大―→熔沸点越高如熔点:金刚石>碳化硅>硅。

②离子晶体一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。

(3)分子晶体

①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。

②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。

③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,CH3OH>CH3CH3。

(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。例1、下列物物质中,可证明某晶体是离子晶体的是()

A、易溶于水

B、晶体不导电,熔化时能导电

C、熔点较高

D、晶体不导电,水溶液能导电例

例2、下面有关离子晶体的叙述中,不正确的是()

A、1mol氯化钠中有N A个NaCl分子

B、氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Cl-共有6个

C、氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-

D、平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl-

例3、下列物质的熔沸点依次升高的是()

A、K、Na、Mg、Al

B、Li、Na、Rb、Cs

C、Al、Mg、Na、K

D、LiF、NaCl、KBr、KI

例4、实现下列变化,需克服相同类型作用力的是( )

A、碘和干冰升华

B、二氧化硅和生石灰熔化

C、氯化钠和铁熔化

D、苯和乙烷蒸发

例5、下列含有极性键的离子晶体是()①醋酸钠②氢氧化钾③金刚石④乙醇⑤氯化钙

A、①②⑤

B、①②

C、①④⑤

D、①⑤

例6、①Na2O、② Al2O3、③MgO三种物质离子键由强至弱的顺序是(填序号)________。

例7、萤石(CaF2)晶体属于立方晶系,萤石中每个Ca2+被8个F-所包围,则每个F-周围最近距离的Ca2+数目为()

A、2

B、4

C、6

D、8

例8、CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物熔点为253K,沸点为376K,其固体属于晶体

练习

1.下列物质,按其晶体的熔点由高到低顺序排列的是()

A.H2O、H2S、H2Se、H2Te B.C(CH3)4、CH(CH3)2CH2CH3、CH3(CH2)3CH3

C.SiO2、NaCl、CCl4、SO2D.F2、Cl2、Br2、I2

2.下列有关冰的说法中,正确的组合是()

①水分子间既有氢键又有范德华力;②每个水分子处在另外四个水分子所围成的四面体中;

③每个O原子处在四个H原子所围成的四面体中;④晶胞与金刚石相似;⑤与干冰的晶胞相

似;⑥每个水分子平均拥有四个氢键;⑦冰的结构是由氢键的方向性和饱和性所决定的;⑧冰

中H和O原子之间的作用力不是σ键就是氢键

A.除⑤⑥外B.除④⑦⑧外C.除④⑤⑥⑧外D.全对

3.下列关于晶体说法的正确组合是()

①分子晶体中都存在共价键②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子③金刚石、SiC、NaF、NaCl、

H2O、H2S晶体的熔点依次降低④离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键⑤

CaTiO3晶体中(晶胞结构如上图所示)每个Ti4+和12个O2-紧邻⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧

原子以共价键相结合⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定⑧氯化钠熔化时离子键被破坏

A.①②③⑥B.①②④C.③⑤⑦D.③⑤⑧

4.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是()

A. 元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构

B. 元素X与氢形成的原子比为1:1的化合物有很多种

C. 元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成

D. 元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2

5.有关常见晶体的叙述正确的是()

A.氯化铯晶体中,每1个Cs+与其他8个Cs+等距离紧邻B.氯化钠晶体中,每个Na+与其他6个Na+等距离紧邻C.干冰晶体中,每1个CO2分子与其他12个CO2分子等距离紧邻

D.石墨中由非极性键构成的最小碳环有6个碳原子,每个该小环平均分配6个碳原子

6.Ⅰ.已知:A. 金刚石 B.干冰 C.(NH4)2S D.MgCl2 E.C2H4 F.SiC晶体G.氖H. H2O2I. 晶体Fe 共九种物质,其中(填字母) :

⑴只含有离子键的离子晶体是;⑵通过非极性键形成的原子晶体是;

⑶固态或熔融态都能导电的晶体是; ⑷属于分子晶体,且分子为直线形的是;

⑸含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是;

⑹既含有离子键,又含有极性共价键和配位键的离子晶体是;⑺受热熔化后化学键不发生变化的是________ Ⅱ. (1)微粒间作用有多种,则CH3COONH4不同于CuSO4·5H2O的微粒间作用有(填字母)a.氢键b.配位键c.极性共价键d.非极性共价键

(2)无水CrCl3和氨作用能形成两种配合物,组成相当于CrCl3·6NH3及CrCl3·5NH3 ,加入AgNO3溶液能从第一种配合物水溶液中将几乎所有的氯沉淀为AgCl,而从第二种配合物水溶液中仅能沉淀出相当于组成中含氯量2/3的AgCl,加入NaOH并加热时两种溶液都无味。则两种配合物的化学式分别为:______、______

7.金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。

(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是________。

a.金属键具有方向性与饱和性b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用

c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光

(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是______________。

(3)过滤金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=________。CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为________。

(4)甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为________,甲醇分子内的O -C-H键角________(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O-C-H键角。

8.下图为CaF2、H3BO3(层状结构,层间通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图,请回答下列问题:

(1) 三种晶体中熔点最低的是_____,其晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为___________。

(2) 图Ⅲ所示的是由铜原子的(填“非密置层”或“密置层”)在三维堆积而成的结构,其空间利用率为每个铜原子与其紧邻的铜原子数为________。

(3) 图Ⅱ所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是_______,H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为____ 。

(4) 图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F-的个数为___。若晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是。(只要求列出算式)

9.铜是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题:

(1)Cu位于元素周期表族。Cu2+的核外电子排布式为_________ _。

(2)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为___________ ;CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是_______ 。

(3)SO42-的立体构型是________,其中S原子的杂化轨道类型是_______。

(4) Cu2O的熔点比Cu2S的______(填“高”或“低”),请解释原因_________ _ 。

(5) 往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是_______________ 。

(6)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为___ ___;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中金原子(Au)的配位数为___ ___;若该晶体的晶胞棱长为apm,则该合金密度为___ ___g/cm3

(7)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为____ _。

10.铁与人类密切相关,几乎无处不在,地壳中大约5%是铁,是含量仅次于铝的金属。它的单质及化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途.根据所学知识回答下列问题:

(1)基态铁原子的电子占据最高的能层的符号为_______,与铁同周期的所有副族元素的基态原子中,最外层电子数与铁相同的元素有_______种。

(2)下列关于铁的说法,正确的是(填选项字母)

A.基态铁原子的电子排布式1s22s22p63s23p103d24s2肯定违反了泡利原理B.铁属于黑色金属,在周期表中属于d区元素C.铁丝可用于焰色反应实验时蘸取待测物,是由于铁在光谱图中无特征的谱线

D.Fe能与CO形成配合物Fe(CO)5,1molFe(CO)5中含有的σ键数是5N A

(3)某铁的化合物结构简式如下图所示

①组成上述化合物各元素原子电负性由大到小的顺序为

②上述化合物中氮原子的杂化方式为

③在上图中用“→”标出亚铁离子的配位键。

(4)类卤素离子SCN-可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H﹣S﹣C≡N)和异硫氰酸(H﹣N=C=S),这两种酸中沸点较高的是

(5)铁单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式,晶胞分别如图A、B所示,若铁原子的半径是rcm,则这两种晶体

密度之比是

11、

33 实际金属的晶体结构 一、多晶体结构和亚结构

3.3 实际金属的晶体结构 一、多晶体结构和亚结构 实际使用的工业金属材料,即使体积很小,其内部的晶格位向也不是完全一致的,而是包含着许许多多彼此间位向不同的、称之为晶粒的颗粒状小晶体。而晶粒之间的界面称为晶界。这种实际上由许多晶粒组成的晶体结构称为多晶体结构(polycrystalline structure)。一般金属材料都是多晶体(图3-12)。通常测得的金属性能是各个位向不同的晶粒的平均值,故显示出各向同性。 图3—12 多晶体结构示意图 实践证明,即使在一个晶粒内部,其晶格位向也并不是象理想晶体那样完全一致,而是存在着许多尺寸更小,位向差也很小的小晶块。它们相互嵌镶成一颗晶粒。这些小晶块称为亚结构。可见,只有在亚结构内部,晶格的位向才是一致的。 二、晶体缺陷 实际晶体还因种种原因存在着偏离理想完整点阵的部位或结构,称为晶体缺陷(crystal defect)。晶体缺陷的存在及其多寡,是研究晶体结构、金属塑性变形的关键问题。根据其几何特性,晶体的缺陷可分为三类: 1.点缺陷——空位和间隙原子 实际晶体未被原子占有的晶格结点称为空位;而不占有正常晶格位置而处于晶格空隙之间的原子则称为间隙原子。在空位或间隙原子的附近,由于原子间作用力的平衡被破坏,使其周围的原子离开了原来的平衡位置,即产生所谓的晶格畸变。空位和间隙原子都处于不断的运动和变化之中,这对于热处理和化学处理过程都是极为重要的。 2.线缺陷——位错 晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象称为位错(dislocation)。有刃型

和螺型两种位错。 刃型位错如图3-13所示。垂直方向的原子面EFGH中断于水平晶面ABCD上的EF处,就像刀刃一样切入晶体,使得晶体中位于ABCD面的上、下两部分出现错排现象。EF线称为刃型位错线。在位错线附近区域,晶格发生畸变,导致ABCD晶面上、下方位错线附近的区域内,晶体分别受到压应力和拉应力。符号“┴”和“┬”分别表示多出的原子面在晶体的上半部和下半部,分别称为正、负刃型位错。 图3—13 刃型位错示意图 螺型位错如图3-14所示。晶体在BC右方的上、下两部分原子排列沿ABCD晶面发生了错动。aa’右边晶体上、下层原子相对移动了一原子间距,而在BC和aa’之间形成了一个上下层原子不相吻合的过渡区域,这里的原子平面被扭成了螺旋面。在原子面上,每绕位错线一周就推进了一个晶面间距。显然,螺型位错附近区域的晶格也发生了严重畸变,形成了一个应力集中区。 3.面缺陷——晶界和亚晶界 晶界实际上是不同位向晶粒之间原子排列无规则的过渡层(图3-15)。晶界处晶格处于畸变状态,导致其能量高于晶粒内部能量,常温下显示较高的强度和硬度,容易被腐蚀,熔点较低,原子扩散较快。

第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计

第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计 一、教学目标 1、知识与技能 (1)知道获得晶体的几种途径 (2)理解晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 (3)初步学会确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 2、过程与方法 (1)收集生活素材,结合已有知识和生活经验对晶体与非晶体进行分类 (2)学生通过观察、实验等方法获取信息 (3)学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工 3、情感态度与价值观 (1)培养学生科学探究的方法 (2)培养学生的动手能力、观察能力、自主学习的能力,保持对生活中化学的好奇心和探知欲,增强学生学习化学的兴趣。 二、教学重点 1、晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 2、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 三、教学难点 1、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 四、教学用品 课前学生收集的各种固体物质、玛瑙耳坠和水晶项链、蜂巢、晶胞实物模型、乒乓球、铁架台、酒精灯、蒸发皿、圆底烧瓶、碘、水、多媒体等 五、教学过程 1.新课导入: [教师]上课前,我已经请同学们收集了一些身边的固体物质,大家都带来了吗?(学生:带来了)你们都带来了哪些固体呢?(学生七嘴八舌,并展示各自的固体)[教师]同学们带来的固体物质可真是琳琅满目啊!但是,我们每个人可能只带了几样,想知道别人收集了哪些固体物质吗?(学生:想)下面我们请前后四个同学组成一个小组,然后互相交流一下收集的各种固体物质,并讨论如何将这些固体物质进行分类呢? [分组讨论]互相交流各自所带的物品,并分类(教师进行巡视) [教师]:请这组同学将你们带来的固体和交流的结果汇报一下。 [学生汇报]:(我们讨论后觉得将粗盐、明矾、樟脑丸分为一类;塑料、玻璃片、橡胶分为另一类。教师追问:你们为什么会这样分呢?生:根据这些有规则的几何外形,而另一些没有。) [教师总结]这组同学收集的物品很丰富,并通过组内讨论确定了分类依据,然后进行了恰当的分类。其实,同学们也许没有留心观察,我们身边还有许多美丽的固体,当然也有的可能是我们日常生活中不易接触到的。下面,我们就一起欣赏一下这些美丽的固体。 [视频投影]雪花放大后的形状、烟水晶、石膏、毒砂、绿柱石、云母等晶体实物(并配以相应的解说,给学生了解到这些固态物质都有规则的几何外形。) [教师讲述]我们就将这些有规则几何外形的固体称之为晶体,而另一些没有规则几何外形的固体称之为非晶体。 [板书]一、晶体与非晶体 设计意图:课前请同学收集身边的固态物质,然后在课堂上展示,并分组交流讨论,最后进行分类,并在课堂上汇报。这样从学生身边的固体入手,直观、简洁地引入课题,潜移默化

常见的金属晶体结构

第二章作业 2-1 常见的金属晶体结构有哪几种它们的原子排列和晶格常数有什么特点 V、Mg、Zn 各属何种结构答:常见晶体结构有 3 种:⑴体心立方:-Fe、Cr、V ⑵面心立方:-Fe、Al、Cu、Ni ⑶密排六方:Mg、Zn -Fe、-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、 2---7 为何单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示出各向异性答:因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同,造成原子间结合力不同,因而表现出各向异性;而多晶体是由很多个单晶体所组成,它在各个方向上的力相互抵消平衡,因而表现各向同性。第三章作业3-2 如果其它条件相同,试比较在下列铸造条件下,所得铸件晶粒的大小;⑴金属模浇注与砂模浇注;⑵高温浇注与低温浇注;⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件;⑷浇注时采用振动与不采用振动;⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。答:晶粒大小:⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业 4-4 在常温下为什么细晶粒金属强度高,且塑性、韧性也好试用多晶体塑性变形的特点予以解释。答:晶粒细小而均匀,不仅常温下强度较高,而且塑性和韧性也较好,即强韧性好。原因是:(1)强度高:Hall-Petch 公式。晶界越多,越难滑移。(2)塑性好:晶粒越多,变形均匀而分散,减少应力集中。(3)韧性好:晶粒越细,晶界越曲折,裂纹越不易传播。 4-6 生产中加工长的精密细杠(或轴)时,常在半精加工后,将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂 7~15 天,然后再精加工。试解释这样做的目的及其原因答:这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来,是细长工件的一种存放形式吊个7 天,让工件释放应力的时间,轴越粗放的时间越长。 4-8 钨在1000℃变形加工,锡在室温下变形加工,请说明它们是热加工还是冷加工(钨熔点是3410℃,锡熔点是232℃)答:W、Sn 的最低再结晶温度分别为: TR(W) =(~×(3410+273)-273 =(1200~1568)(℃)>1000℃ TR(Sn) =(~×(232+273)-273 =(-71~-20)(℃) <25℃ 所以 W 在1000℃时为冷加工,Sn 在室温下为热加工 4-9 用下列三种方法制造齿轮,哪一种比较理想为什么(1)用厚钢板切出圆饼,再加工成齿轮;(2)由粗钢棒切下圆饼,再加工成齿轮;(3)由圆棒锻成圆饼,再加工成齿轮。答:齿轮的材料、加工与加工工艺有一定的原则,同时也要根据实际情况具体而定,总的原则是满足使用要求;加工便当;性价比最佳。对齿轮而言,要看是干什么用的齿轮,对于精度要求不高的,使用频率不高,强度也没什么要求的,方法 1、2 都可以,用方法 3 反倒是画蛇添足了。对于精密传动齿轮和高速运转齿轮及对强度和可靠性要求高的齿轮,方法 3 就是合理的。经过锻造的齿坯,金属内部晶粒更加细化,内应力均匀,材料的杂质更少,相对材料的强度也有所提高,经过锻造的毛坯加工的齿轮精度稳定,强度更好。 4-10 用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉,并随工件一起加热到1000℃,保温后再次吊装工件时钢丝绳发生断裂,试分析原因答:由于冷拔钢丝在生产过程中受到挤压作用产生了加工硬化使钢丝本身具有一定的强度和硬度,那么再吊重物时才有足够的强度,当将钢丝绳和工件放置在1000℃炉内进行加热和保温后,等于对钢丝绳进行了回复和再结晶处理,所以使钢丝绳的性能大大下降,所以再吊重物时发生断裂。 4-11 在室温下对铅板进行弯折,越弯越硬,而稍隔一段时间再行弯折,铅板又像最初一样柔软这是什么原因答:铅板在室温下的加工属于热加工,加工硬化的同时伴随回复和再结晶过程。越弯越硬是由于位错大量增加而引起的加工硬化造成,而过一段时间又会变软是因为室温对于铅已经是再结晶温度以上,所以伴随着回复和再结晶过程,等轴的没有变形晶粒取代了变形晶粒,硬度和塑性又恢复到了未变形之前。第五章作业 5-3 一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体异同答:一次渗碳体:由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。二次渗碳体:从 A 中析出的渗碳体称为二次渗碳体。三次渗碳体:从 F 中析出的渗碳体称为三次渗碳体共晶渗碳体:经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体共析渗碳体:经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗

高中化学选修3知识点全部归纳(物质的结构与性质)资料

高中化学选修3知识点全部归纳(物质的结 构与性质)

高中化学选修3知识点全部归纳(物质的结构与性质) 第一章原子结构与性质. 一、认识原子核外电子运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义. 1.电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小. 电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道(能级):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7。 2.(构造原理) 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示1~36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. 3.元素电离能和元素电负性 第一电离能:气态电中性基态原子失去1个电子,转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示,单位为kJ/mol。 (1).原子核外电子排布的周期性. 随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素,元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化. (2).元素第一电离能的周期性变化. 随着原子序数的递增,元素的第一电离能呈周期性变化: ★同周期从左到右,第一电离能有逐渐增大的趋势,稀有气体的第一电离能最大,碱金属的第一电离能最小; ★同主族从上到下,第一电离能有逐渐减小的趋势. 说明: ①同周期元素,从左往右第一电离能呈增大趋势。电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大即第ⅡA 族、第ⅤA 族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。Be、N、Mg、P ②.元素电离能的运用: a. 用来比较元素的金属性的强弱. I1越小,金属性越强,表征原子失电子能力强弱. b .电离能是原子核外电子分层排布的实验验证. 分析原子核外电子层结构,如某元素的I n+1?I n,则该元素的最外层电子数为n。 (3).元素电负性的周期性变化. 元素的电负性:元素的原子在分子中吸引电子对的能力叫做该元素的电负性。 随着原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化:同周期从左到右,主族元素电负性逐渐增大;同一主族从上到下,元素电负性呈现减小的趋势.

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勿忘初心方得始终 第三章晶体结构与性质 第一节晶体的常识 【知识点梳理】 一、晶体与非晶体 1、晶体与非晶体 ① 晶体:是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成 的物质。 ② 非晶体:是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。 2、晶体的特征 (1)晶体的基本性质 晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。 ① 自范性: a.晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。 b.“自发”过程的实现,需要一定的条件。晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速 率适当。 ② 均一性:指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。 ③ 各向异性:同一晶体构造中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体 的性质也随方向的不同而有所差异。 ④ 对称性:晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。在外形上,常有相等的对称 性。这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复,这就是对称性。晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。 ⑤ 最小内能:在相同的热力学条件下,晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比 较,其内能最小。 ⑥ 稳定性:晶体由于有最小内能,因而结晶状态是一个相对稳定的状态。 ⑦ 有确定的熔点:给晶体加热,当温度升高到某温度便立即熔化。 ⑧能使 X 射线产生衍射:当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时,能产生光的衍射现 象。 X 射线的波长与晶体结构的周期大小相近,所以晶体是个理想的光栅,它能使X 射线产生衍射。利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。非晶体物质没有周期性 结构,不能使 X 射线产生衍射,只有散射效应。 (2)晶体 SiO 2与非晶体 SiO2的区别 ①晶体 SiO2 有规则的几何外形,而非晶体SiO 2无规则的几何外形。 ②晶体 SiO2 的外形和内部质点的排列高度有序,而非晶体SiO 2内部质点排列无序。 ③晶体 SiO2 具有固定的熔沸点,而非晶体SiO 2无固定的熔沸点。 ④晶体 SiO2 能使 X 射线产生衍射,而非晶体SiO2没有周期性结构,不能使X 射线产生衍射,只有散射效应。 3、区分晶体与非晶体的方法 (1)考查固体的某些性质 晶体的熔点较固定,而非晶体无固定的熔点。考察固体的熔点,可间接地确定某一固体 是否为晶体。晶体的许多物理性质表现出各向异性,而非晶体则表现出各向同性。 (2)对固体进行 X —射线衍射实验。这是区分晶体与非晶体最可靠的科学方法。 二、晶胞 1、定义:晶体结构的基本单元叫晶胞。

(完整版)苏教版化学选修3物质结构与性质专题3知识点

第一单元 金属键 金属晶体 金 属 键 与 金 属 特 性 [基础·初探] 1.金属键 (1)概念:金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。 (2)特征:无饱和性也无方向性。 (3)金属键的强弱 ①主要影响因素:金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。 ②与金属键强弱有关的性质:金属的硬度、熔点、沸点等(至少列举三种物理性质)。 2.金属特性 特性 解释 导电性 在外电场作用下,自由电子在金属内部发生定向移动,形成电流 导热性 通过自由电子的运动把能量从温度高的区域传 到温度低的区域,从而使整块金属达到同样的 温度 延展性 由于金属键无方向性,在外力作用下,金属原 子之间发生相对滑动时,各层金属原子之间仍 保持金属键的作用 [核心·突破] 1.金属键????? 成键粒子:金属离子和自由电子 成键本质:金属离子和自由电子间 的静电作用 成键特征:没有饱和性和方向性存在于:金属和合金中

2.金属晶体的性质 3.金属键的强弱对金属物理性质的影响 (1)金属键的强弱比较:金属键的强度主要取决于金属元素的原子半径和外围电子数,原子半径越大,外围电子数越少,金属键越弱。 (2)金属键对金属性质的影响 ①金属键越强,金属熔、沸点越高。 ②金属键越强,金属硬度越大。 ③金属键越强,金属越难失电子。如Na的金属键强于K,则Na比K难失电子,金属性Na比K弱。 【温馨提醒】 1.并非所有金属的熔点都较高,如汞在常温下为液体,熔点很低,为-38.9 ℃;碱金属元素的熔点都较低,K-Na合金在常温下为液态。 2.合金的熔点低于其成分金属。 3.金属晶体中有阳离子,无阴离子。 4.主族金属元素原子单位体积内自由电子数多少,可通过价电子数的多少进行比较。

高中化学选修三——晶体结构与性质

晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出 特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等) ③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法) 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元,即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图,它们分别平均含几个原子? eg :1.晶体具有各向异性。如蓝晶(Al 2O 3·SiO 2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。晶体的各向异性主要表现在( ) ①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是( ) A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子?

二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体 注意:a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体,熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂,极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物:H 2O、H 2 S、NH 3 、CH 4 、HX等 b.酸:H 2SO 4 、HNO 3 、H 3 PO 4 等 c.部分非金属单质::X 2、O 2 、H 2 、S 8 、P 4 、C 60 d.部分非金属氧化物:CO 2、SO 2 、NO 2 、N 2 O 4 、P 4 O 6 、P 4 O 10 等 f.大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖等 ③结构特征 a.只有范德华力--分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子) CO 2 晶体结构图 b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例,可说明氢键具有方向性 ④笼状化合物--天然气水合物

(完整版)物质结构与性质知识点总结

高中化学物质结构与性质知识点总结 一.原子结构与性质. 一.认识原子核外电子运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义. 1.电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小. 电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理) 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示1~36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. ①根据构造原理,基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。 ②根据构造原理,可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示,由下而上表示七个能级组,其能量依次升高;在同一能级组内,从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。 3.元素电离能和元素电负性 第一电离能:气态电中性基态原子失去1个电子,转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示,单位为kJ/mol。

纯金属与合金的晶体结构

淮安信息职业技术学院教案首页 一、章节:第二章纯金属与合金的晶体结构 第一节纯金属的晶体结构第二节纯金属的实际晶体结构第三节合金的晶体结构 二、教学目的:使学生了解纯金属与合金的晶体结构,晶胞、晶格、合金的基本概念,了解固溶体与金属化合物。 三、教学方法: 讲授法。 四、教学重点: 晶胞、晶格、合金的基本概念,了解固溶体与金属化合物。 五、教学难点: 晶胞、晶格、合金的基本概念,了解固溶体与金属化合物。 六、使用教具: 挂图。 七、课后作业: P17:1、2、6。 八、课后小结:

第二章纯金属与合金的晶体结构 第一节纯金属的晶体结构 一、晶体结构的基本知识 1.晶体与非晶体 晶体内部的原子按一定几何形状作有规则地重复排列,如金钢石、石墨及固态金属与合金。而非晶体内部的原子无规律地规律地堆积在一起,如沥青、玻璃、松香等。 晶体具有固定的熔点和各向异性的特征,而非晶体没有固定的熔点,且各向同性。 2.晶体管格与晶胞 为便于分析晶体中原子排列规律,可将原子近似地看成一个点,并用假想的线条将各原子中心连接起来,便形成一个空间格子。 晶格——抽象的、用于描述原子在晶体中的规则排列方式的空间几何图形。结点——晶格中直线的交点。 晶胞——晶格是由一些最基本的几何单元周期重复排列而成的,这种最基本的几何单元称为晶胞。

晶胞大小和形状可用晶胞的三条棱长a、b、c(单位,1A=108cm)和棱边夹角来描述,其中a、b、c称为晶格常数。 各种晶体由于其晶格类型和晶格常数不同,故呈现出不同的物理、化学及力学性能。 二、常见的晶格类型 1.体心立方晶格 体心立方晶格的晶胞为一立方体,立方体的八个顶角各排列着一个原子,立方体的中心有一个原子。其晶格常数a=b=c。属于这种晶格类型的金属有α铁、铬、钨、钼、钒等。 2.面心立方晶格 面心立方晶格的晶胞也是一个立方体,立方体的八个顶角和六个面的中心各排列一个原子。属于这种晶格类型的金属有γ铁、铝、铜墙铁壁、镍、金、银等。 3.密排六方晶格 密排六方晶格的晶胞是一个六方柱体,柱体的十二个顶角和上、下中心各排列着一个原子,在上、下面之间还有三个原子。属于这种晶格类型的金属有镁、锌、铍等、α-Ti。 晶格类型不同,原子排列的致密度也不同。体心立方晶格的致

。高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题讲解

高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题 讲解 自然界中的固体可以分为两种存在形式:晶体和非 晶体。晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的 固体。晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排 列,从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的,而且具 有固定的熔点和规则的几何外形。 一、晶体 固体可以分为两种存在形式:晶体和非晶体。 晶体的分布非常广泛,自然界的固体物质中,绝大多数 是晶体。气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的 固体。晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排 列,从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的,而且具 有固定的熔点和规则的几何外形。 二、晶体结构 1.几种晶体的结构、性质比较 2.几种典型的晶体结构: (1)NaCl晶体(如图1):每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+,离子个数比为1:1。 (2)CsCl晶体(如图2):每个Cl-周围有8个Cs+,每个Cs+周围有8个Cl-;距离Cs+最近的且距离相等的Cs+

有6个,距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个,Cs+和Cl-的离子个数比为1:1。 (3)金刚石(如图3):每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围,以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展, 键角都是109o28',最小的碳环上有六个碳原子。 (4)石墨(如图4、5):层状结构,每一层内,碳原子以正六边形排列成平面的网状结构,每个正六边形平均拥有 两个碳原子。片层间存在范德华力,是混合型晶体。熔点比 金刚石高。 (5)干冰(如图6):分子晶体,每个CO2分子周围紧邻其他12个CO2分子。

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晶体结构与性质 一、晶体的常识1.晶体与非晶体 晶体与非晶体的本质差异 晶体非晶体 自范性 有(能自发呈现多面体外形)无(不能自发呈现多面体外形) 微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 晶体呈现自范性的条件:晶体生长的速率适当 得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等)③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法)2.晶胞--描述晶体结构的基本单元,即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=8×晶胞顶角上的原子数+4×晶胞棱上的原子+2×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图,它们分别平均含几个原子? 1 1 1

eg:1.晶体具有各向异性。如蓝晶(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。晶体的各向异性主要表现在() ①硬度②导热性③导电性④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是() A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO2一定是晶体 3.下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子? 二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体注意:a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体,熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂,极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物:H2O、H2S、NH3、CH4、HX等 b.酸:H2SO4 、HNO3、

晶体结构与性质知识总结(完善)

3-1、晶体的常识 一、晶体和非晶体 1、概述——自然界中绝大多数物质是固体,固体分为和两大类。 * 自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质。本质上,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。 * 晶体不因颗粒大小而改变,许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形,但在显微镜下仍可看到。 * 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当,熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。 * 各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的 二、晶胞 1、定义——描述晶体结构的基本单元。 2、特征—— (1)习惯采用的晶胞都是体,同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。 (2)整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 <1> 所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙; <2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。 3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系 (1)处于内部的粒子,属于晶胞,有几个算几个均属于某一晶胞。 (2)处于面上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。 (3)处于90度棱上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。 (4)处于90度顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于60度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于120度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。 4、例举 三、分类

晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。 3-2、分子晶体和原子晶体 一、分子晶体 1、定义——只含分子的晶体。 2、组成粒子——。 3、存在作用——组成粒子间的作用为(),多原子分子内部原子间的作用为。 * 分子晶体中定含有分子间作用力,定含有共价键。 * 分子间作用力于化学键。 4、物理性质 (1)熔沸点与硬度——融化和变形只需要克服,所以熔沸点、硬度,部分分子晶体还可以升华。熔融一定破坏分子间的和可能存在的键,绝不会破坏分子内部的。 同为分子晶体的不同物质,一般来说尤其对于结构组成相似的分子,相对分子质量越大,熔沸点越;相对分子质量相差不大的分子,极性越大熔沸点越;含氢键的熔沸点会特殊的些。 例如: (2)溶解性——遵循同性互溶原理(或说相似相溶原理):即极性分子易溶于性溶剂(多为),如卤化氢(HX)、低级醇和低级羧酸易溶于极性溶剂水;非极性分子易溶于非极性(有机)溶剂,如硫、磷和卤素单质(X2)不易溶于极性溶剂水而易溶于非极性溶剂CS2、苯等。同含氢键的溶解性会更,如乙醇、氨气与水。 5、类别范畴 (1)除C、Si、B外的非金属单质,如卤素、氧气和臭氧、硫(S8)、白磷(P4)、足球烯(C60)、稀有气体等。 (2)除铵盐、SiO2、SiC、Si3N4、BN等外的非金属互化物,包括非金属氢化物和氧化物,如氨(NH3)、冰(H2O)、干冰(CO2)、三氧化硫(SO3)等。 (3)所有的酸分子(纯酸而非溶液)。 (4)大多有机物。 (5)除汞外常温下为液态和气态的物质。 (6)能升华的物质。如干冰、碘、等。 6、结构例析 如果分子间作用力只有范德华力,其分子占晶胞六面体的个顶角和个面心,若以一个分子为中心,其周围通常有个紧邻分子,这一特征称为分子密堆积,如O2、C60、CO2、I2等。 (1)干冰 固态的,色透明晶体,外形像冰,分子间作用力只有,熔点较,常压能升华,常作制冷剂或人工降雨。 二氧化碳分子占据立方体晶胞的个面心和个顶角,与每个二氧化碳分子距离最近且相等的二氧化碳分子有个,若正方体棱长为a,则这两个相邻的CO2的距离为。 (2)冰 固态的,色透明晶体,水分子间作用力除外,还有,氢键虽远小于共价键,但明显大于范德华力,所以冰的硬度较,熔点相对较。 每个水分子与周围距离最近且相等的水分子有个,这几个水分子形成一个的空间构型,晶体中水分子与氢键的个数之比为。这一排列使冰中水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以冰的密度于液体水(4C的水密度最大,通常认为是1)。 (3)天然气水合物 ——可燃冰·海底储存的潜在能源,甲烷分子处于水分子形成笼子里,形式多样。 二、原子晶体 1、定义——相邻间以键结合而成空间网状的晶体。整块晶体是一个三维的共价键网状结构的

人教版高中化学选修知识点总结晶体结构与性质

人教版高中化学选修知识 点总结晶体结构与性质 The document was prepared on January 2, 2021

第三章晶体结构与性质 课标要求 1.了解化学键和分子间作用力的区别。 2.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。 3.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。 4.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。 5.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。 要点精讲 一.晶体常识 1.晶体与非晶体比较 2.获得晶体的三条途径 ①熔融态物质凝固。 ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 ③溶质从溶液中析出。 3.晶胞 晶胞是描述晶体结构的基本单元。晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。 4.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法 如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞 立方晶胞中微粒数的计算方法如下:

注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状二.四种晶体的比较

2.晶体熔、沸点高低的比较方法 (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。 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。 (2)原子晶体 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.如熔点:金刚石>碳化硅>硅 (3)离子晶体 一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。 (4)分子晶体 ①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。 ②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。 ③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。 ④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。 (5)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。 三.几种典型的晶体模型

高中化学选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题

黄石二中2011年化学选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题时间:110分钟满分:120分2011.2.25 命题人:高存勇 选择题(每小题只有一个正确答案。每小题3分,共45分) 1.下列有关金属晶体的判断正确的是 A.简单立方、配位数6、空间利用率68% B.钾型、配位数6、空间利用率68% C.镁型、配位数8、空间利用率74% D.铜型、配位数12、空间利用率74% 2.有关晶格能的叙述正确的是 A.晶格能是气态离子形成1摩离子晶体释放的能量 B.晶格能通常取正值,但是有时也取负值 C.晶格能越大,形成的离子晶体越不稳定 D.晶格能越大,物质的硬度反而越小 3.下列排列方式是镁型堆积方式的是 A.ABCABCABC B.ABABABABAB C.ABBAABBA D.ABCCBAABCCBA 4.下列关于粒子结构的描述不正确的是 A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子 B.HS-和HCl均是含一个极性键的18电子粒子 C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子 D.1 mol D162O中含中子、质子、电子各10 N A(N A代表阿伏加德罗常数) 5.现代无机化学对硫-氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。其 中如图所示是已经合成的最著名的硫-氮化合物的分子结构。 下列说法正确的是 A.该物质的分子式为SN B.该物质的分子中既有极性键又有非极性键 C.该物质具有很高的熔沸点 D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体 6.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是 A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6 B.该配合物可能是平面正方形结构 C.Cl—和NH3分子均与Pt4+配位 D.配合物中Cl—与Pt4+配位,而NH3分子不配 7.石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原 子填充在石墨各层谈原子中。比较常见的石墨间隙化合物 是青铜色的化合物,其化学式可写作CxK,其平面图形见下图,则x值为: A . 8 B. 12 C.24 D.60 8.金属键具有的性质是 A.饱和性B.方向性C.无饱和性和方向性D.既有饱和性又有方向性9.下列说法正确的是 A.124g P4含有的P-P键的个数为6N A B.12g石墨中含有的C-C键的个数为2N A C.12g金刚石中含有的C-C键的个数为1.5N A D.60gSiO2中含Si-O键的个数为2N A 10.长式周期表共有18个纵行,从左到右排为1-18列,即碱金属为第一列,稀有气体元素

晶体结构及其性质

晶体结构及其性质 高考热点: 晶体类型的判断;各类晶体物理性质的比较;根据粒子排列空间推断化学式 [知识要点] 【问题讨论】如何比较CF4、CCl4、CBr4、CI4的熔沸点? 三、氢键: 【问题讨论】H2O的熔沸点为什么反常?类似物质你还知道哪些? 四、晶体空间结构:见P88 【问题讨论】 ⑴NaCl晶体中Na+周围Cl-的数目?CsCl晶体中Cs+周围Cl-的数目? ⑵金刚石中每个碳原子与几个碳原子相连?最小碳环为几元环?键角多大? 例1、能够用键能大小解释的是 A、氮气的化学性质比氧气稳定 B、常温常压下,溴呈液态,碘呈固态 C、稀有气体一般很难发生化学反应 D、硝酸易挥发,而硫酸难挥发 例2、氮化硅是一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时,所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是 A、硝石和金刚石 B、晶体硅和水晶 C、冰和干冰 D、萘和蒽 例3 (1)__ 有关随着增大,熔点依次降低. (2)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物熔点与有关,随着增大, 增强,熔点依次升高. (3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多,这与有关,因为一般比熔点高. 例4下列过程中,共价键被破坏的是( )

A. 碘晶体升华 B.溴蒸气被木炭吸附 C.酒精溶于水 D.HCl气体溶于水 【课堂精练】 1、(01上海)下列物质属于分子晶体的化合物是 A. 石英 B. 硫磺 C. 干冰 D. 食盐 2、(01上海)碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是 ①高沸点②能溶于水②水溶液能导电④低熔点⑤熔融状态不导电 A. ①②③ B. ③④⑤ C. ①④⑤ D. ②③⑤ 3、CH3+是反应性很强的正离子,其结构式和电子式分别为_____________和___________,若已知CH3+的四个原子处于同一平面上,则C—H键间的夹角是__________。若(CH3)2CH+在NaOH的水溶液中反应将生成电中性的有机分子,其结构简式是:_____________________。若(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子,其结构简式是_____________。 4、下列各组物质中,按熔点由低到高排列正确的是 A、O2、I2、Hg B、CO2、KCl、SiO2 C、Na、K、Rb D、SiC、NaCl、SO2 5、碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石②晶体硅③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是 A、①③② B、②③① C、③①② D、②①③ 4、下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是 A、SO2和SiO2 B、CO2和H2O C、NaCl和HCl D、CCl4和KCl 5、关于晶体的下列说法正确的是 A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 6、在金刚石的晶体结构中,含有由共价键形成的碳原子环,其中最小的环上有碳原子,每个碳原子上的任意两个C-C键的夹角都是(填角度) 9、有八种晶体:A.水晶B.冰醋酸C.氧化镁D.白磷E.晶体氩F.氯化铵G.铝H.金刚石 (1)属于原子晶体的化合物是,直接由原子构成的晶体是,直接由原子构成的分子晶体是。 (2)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是,受热熔化后化学键不发生变化的是,需克服共价键的是。 10、碳正离子[例如:CH3+、CH5+、(CH3)3C+等]是有机反应中的重要中间体,碳正离子CH5+可以通过CH4在超强酸中再获得一个H+而得到,而CH5+失去H2可得到CH3+ (1)CH3+是反应性很强的正离子,是缺电子的,其电子式为。 (2)CH3+中四个原子是共平面的,三个键角相等,键角应为(填角度)。 (3)(CH3)2CH+在NaCl的水溶液中反应将得到电中性的有机分子,其结构简式为。 (4)(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子,其结构简式为。 六、重要经验规律及特殊规律 1、物质中有阴离子必有阳离子,但有阳离子不一定有阴离子(如合金及金属)。 2、共价化合物中一定无离子键,离子化合物中不一定无共价键。 3、离子、原子晶体中一定无分子存在,亦无范德华力,只有分子晶体中存在范德华力,唯一无共价键的是稀有气体晶体。 4、非金属元素间一般不能形成离子化合物,但铵盐却是离子化合物。 5、构成分子的稳定性与范德华力无关,由共价键强弱决定。分子的熔沸点才与范德华力有关,且随着分子间作用力增强而增高。 6、原子晶体的熔沸点不一定比金属高,金属的熔沸点也不一定比分子晶体高。 7、由同种非金属元素的原子间形成的化学键为非极性键,由不同种非金属元素的原子间形成的化学键为

高中化学物质结构与性质期末复习资料(知识点总结)

第一章原子结构与性质. 一、认识原子核外电子运动状态,了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义. 1.电子云:原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理) 原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. ①根据构造原理,基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。 ②根据构造原理,可以将各能级按能量的差异分成能级组,由下而上表示七个能级组,其能量依次升高;在同一能级组内,从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。 3.元素电离能和元素电负性 第一电离能:气态电中性基态原子失去1个电子,转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示,单位为kJ/mol。 (1).原子核外电子排布的周期性. 随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素,元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化. (2).元素第一电离能的周期性变化. 随着原子序数的递增,元素的第一电离能呈周期性变化:

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