1、物质结构与性质物质结构与性质总复习总复习第三章第三章 物质的聚集状态与物质性质物质的聚集状态与物质性质成武二中成武二中 高三化学组高三化学组稀有气体：单原子分子稀有气体：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 共价键共价键（空间网状）（空间网状）得 失电子离子键原子原子分子分子离子离子 共价键共用电子对共用电子对晶体晶体分子间作用力（金属阳离子、自由电子）（金属阳离子、自由电子）金属键金属晶体原子晶体离子晶体分子晶体活泼金属、非金属活泼金属、非金属非金属原子可构成原非金属原子可构成原子团子团（复杂离子）（复杂离子）熔、沸点较高熔、沸点较高熔、沸点较低熔
2、、沸点较低熔、沸点高熔、沸点高硬度大硬度大有的很高、有的较低有的很高、有的较低C Si B SiO2 SiC（分子间作用力）（分子间作用力）南通市第一中学 张小平 226001晶体类型构成的微粒构成的微粒微粒间的作用微粒间的作用离子晶体（NaCl）原子晶体（SiO2）分子晶体（HCl）金属晶体（Cu）阴、阳离子阴、阳离子原子原子分子分子金属阳离子、自金属阳离子、自由电子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晶体类型离子晶体（NaCl）原子晶体（SiO2）分子晶体（HCl）金属晶体（Cu）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非含有极性键或非
3、极性键极性键含有共价键或不含有共价键或不含任何化学键含任何化学键金属键金属键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含化学键情况含化学键情况熔化需克服的作用熔化需克服的作用晶体类型离子晶体（NaCl）原子晶体（SiO2）分子晶体（HCl）金属晶体（Cu）不导电不导电导电导电固体导电情况固体导电情况熔化时导电情况熔化时导电情况除半导体外除半导体外不导电不导电不导电不导电导电导电除半导体外除半导体外不导电不导电不导电不导电导电导电不同类型：不同类型：原子晶体原子晶体离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体同种类型：同种类型：微粒间的作用越强，熔沸点越高微粒间的作用越强，熔沸点越高原子晶
4、体：原子晶体：原子半径越小，共价键越强，原子半径越小，共价键越强，熔沸点越高熔沸点越高离子晶体：离子晶体：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，离子键离子键 越强，熔沸点越高越强，熔沸点越高金属晶体：金属晶体：金属阳离子电荷数越多，离子半径金属阳离子电荷数越多，离子半径越小，金属键越强，熔沸点越高越小，金属键越强，熔沸点越高一般而言：一般而言：分子晶体：分子晶体：（一般来说）（一般来说）A、式量越大，熔沸点越高、式量越大，熔沸点越高 B、式量相同：、式量相同：1、分子极性越大，熔沸点越高、分子极性越大，熔沸点越高 如：如：CO N2 2、支链越多，熔沸点越低、支链越多，熔
5、沸点越低 如：正戊烷如：正戊烷异戊烷异戊烷新戊烷新戊烷 3、芳香族化合物：邻、芳香族化合物：邻间间对位化合物对位化合物 常见晶体的微观结构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：（1）钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交）钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交错排列。（错排列。（2）钠离子：体心和棱中点；氯离子：）钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，或者反之。面心和顶点，或者反之。（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；
6、体心占1 氯离子：氯离子：钠离子：钠离子：4621881411241（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个个常见晶体的微观结构常见晶体的微观结构（2）CsCl晶体晶体（1）铯离子和氯离子的位置：）铯离子和氯离子的位置：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。（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铯离子：铯离子：1个个 ；氯离子：；氯离子：1个个（3）与铯离子等距离且最近）与铯离
7、子等距离且最近的铯离子、氯离子各有几个？的铯离子、氯离子各有几个？铯离子：铯离子：6个个 ；氯离子：；氯离子：8个个常见晶体的微观结构常见晶体的微观结构（3）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（4）金刚石（硅）与石墨）金刚石（硅）与石墨晶体晶
8、体金刚石金刚石石墨石墨构型构型键角、键长键角、键长正四面体、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 （4）金刚石（硅）与石墨）金刚石（硅）与石墨晶体晶体金刚石金刚石石墨石墨最小碳环最小碳环C-C 键与键与C原子原子的个数比的个数比六元环六元环(不同面不同面)六元环（同面）六元环（同面）2 ：1 3 ：2（4）金刚石（硅）与石墨）金刚石（硅）与石墨晶体晶体金刚石金刚石石墨石墨熔点熔点硬度硬度金刚石金刚石 石墨石墨金刚石金刚石石墨石墨（5）二氧化硅晶体）二氧化硅晶体思考：思考：1、硅原子与跟它相连的、硅原子与跟它相
9、连的4个氧原子的关系个氧原子的关系2、硅原子与它周围、硅原子与它周围4个硅原子的关系个硅原子的关系3、Si-O键与键与Si原子的个数比为多少？原子的个数比为多少？练习练习1：下列说法中正确的是（：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、离子晶体一定含有离子键，分子晶体一定含有共价键共价键B、NaCl、HCl、SiO2 的晶体中都不存在单个分子的晶体中都不存在单个分子C、HCl 和和 乙醇晶体溶于水时克服微粒间作用力乙醇晶体溶于水时克服微粒间作用力的类型相同的类型相同D、HCl 和和 乙醇晶体熔化时克服微粒间作用力的乙醇晶体熔化时克服微粒间作用力的类型相同类型相同 练
10、习练习2：据报道，科研人员应用电子计算机模拟：据报道，科研人员应用电子计算机模拟出类似出类似C60的物质的物质N60,试推测出该物质不可能具试推测出该物质不可能具有的性质是（有的性质是（）A、N60难溶于水难溶于水B、稳定性、稳定性:N60 N2C、熔点、熔点:N60 N2D、它属于原子晶体、它属于原子晶体 练习练习3：下列说法中错误的是（：下列说法中错误的是（）A、12克石墨中含有克石墨中含有1.5 mol C-C键键B、60克二氧化硅中含有克二氧化硅中含有4mol Si-O键键C、氯化钠晶体中，每个氯离子周围等距离且最、氯化钠晶体中，每个氯离子周围等距离且最近的氯离子有近的氯离子有12个个
11、D、在石墨晶体中，每个最小环平均含有、在石墨晶体中，每个最小环平均含有6个碳原个碳原子子练习练习4：某晶体的晶胞结：某晶体的晶胞结构如图，试确定其化学式构如图，试确定其化学式A：1/44=1 B：1/8 8=1 C：1 1=1A、B、C的个数比为：的个数比为：1：1：1化学式为：化学式为：ABC练习练习5 5：晶体硼的基本结构单元：晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，是由硼原子组成的正二十面体，其中有其中有2020个等边三角形的面和一个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子，则此基本结构单元是个硼原子，则此基本结构单元是由（由（）个硼原子
12、构成的，其）个硼原子构成的，其中中B-BB-B键的键角为（键的键角为（），共），共含有（含有（）个）个B-BB-B键。键。1260o30练习练习6.下列各项所述的数字不是下列各项所述的数字不是6的是的是()A在在NaCl晶体中，与一个晶体中，与一个Na+最近的且距离相最近的且距离相等的等的Cl-的个数的个数B在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数在金刚石晶体中，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，最小的环上的碳在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数原子个数 C比较原子和离子半径大小的规律比较原子
13、和离子半径大小的规律 1 1、同一种元素的微粒看核外电子数，、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。核外电子数越多，微粒半径越大。如：如：阴离子半径原子半径，阴离子半径原子半径，r(Cl)r(Cl)阳离子半径原子半径，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，低价阳离子半径高价阳离子半径，r(Fe 2)r(Fe 3)2 2、不同元素的微粒半径大小比较、不同元素的微粒半径大小比较（1 1）同周期的元素原子半径（稀有气体除）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。外），随着原子序数增大而减小。（2 2）同主族的元素原子（或离子
14、）半径，随）同主族的元素原子（或离子）半径，随着电子层数增大而增大。着电子层数增大而增大。（3 3）电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，）电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，微粒半径越小。微粒半径越小。S2-Cl-K+Ca2+N3-O2-F-Na+Mg2+Al3+例例1 1、C60晶体结构如左图：它晶体结构如左图：它是由正五边形和正六边形构成是由正五边形和正六边形构成的足球状空心结构，共有的足球状空心结构，共有32个个面。面。（1）求共有几条棱？）求共有几条棱？（2）求正五边形、正六边形分）求正五边形、正六边形分 别有几个？别有几个？90条棱条棱 正五边形：正五边形：12个个 正六边形正六边形
15、:20个个例例2 2(1)(1)NiONiO晶体结构与晶体结构与NaClNaCl相同，设相同，设NiONiO的摩尔质的摩尔质量量M g/mol,M g/mol,密度为密度为g/mL,g/mL,阿伏加德罗常数为阿伏加德罗常数为N NA A,求晶求晶胞中两个距离最近的氧离胞中两个距离最近的氧离子中心间的距离为多少子中心间的距离为多少cm?cm?解题思路：解题思路：（1 1）每个晶胞中含）每个晶胞中含NiONiO的个数（的个数（2 2）一个晶胞的质量（一个晶胞的质量（3 3）一个晶胞的体积（）一个晶胞的体积（4 4）晶胞）晶胞的边长（的边长（5 5）晶胞中任一个面对角线长度的一半）晶胞中任一个面对角
16、线长度的一半(2)(2)天然的和大部分人工制备的天然的和大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在晶体都存在各种缺陷，例如在某种某种NiONiO晶体中就存在以下缺陷：晶体中就存在以下缺陷：一个一个NiNi2+2+空缺，另有两个空缺，另有两个NiNi2+2+被被两个两个NiNi3+3+所取代。其结果晶体仍所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中呈电中性，但化合物中NiNi和和O O的的比值却发生了变化。某氧化镍比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为样品组成为NiNi0.970.97O,O,试计算该晶试计算该晶体中体中NiNi3+3+与与NiNi2+2+的离子数之比。的离子数之比。参考答案：参考答案：NiNi3+3+：NiNi2+2+6 6：9191例例3如图：该晶体结构中，元素氧、钛、钙如图：该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是的离子个数比是 。该。该 物质的化物质的化学式可表示为学式可表示为 。钙钛矿晶胞钙钛矿晶胞TiOCa
