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高中化学第三章晶体结构与性质晶体的常识

高中化学第三章晶体结构与性质晶体的常识
高中化学第三章晶体结构与性质晶体的常识

第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识

知识归纳

一、晶体与非晶体

1.晶体与非晶体的本质差异:

2.获得晶体的三条途径

(1)______物质凝固;

(2)______物质冷却不经液态直接凝固(______);

(3)______从溶液中析出。

3.晶体的特点

(1)自范性

①定义:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现规则的______,这称为晶体的______。非晶体物质没有这个特性。

②形成条件:晶体______适当。

③本质原因:晶体中粒子在______里呈现______的______排列。

(2)晶体在不同的方向上表现出不同的物理特质即______。

(3)晶体的______较固定。

(4)区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行______实验。

二、晶胞

1.概念

晶胞是晶体中最小的______。

2.结构

晶胞一般都是______,晶体是由无数晶胞“______”而成。

(1)无隙:相邻晶胞之间无任何______。

(2)并置:所有晶胞都是______排列的,取向______。

(3)所有晶胞的______及内部的原子______及几何排列是完全相同的。

【答案】一、1.有周期性没有相对无序

2.(1)熔融态(2)气态凝华(3)溶质

3.(1)多面体外形性质自范性生长的速率三维空间周期性有序

(2)各向异性(3)熔点(4)X-射线衍射

二、1.结构重复单元

2.平行六面体无隙并置(1)间隙(2)平行相同(3)形状种类

知识重点

与晶体有关的计算

晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、N A、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解答这类题时,一要掌握晶体“均摊法”的原理,二要有扎实的立体几何知识,三要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。

1.“均摊法”原理

晶胞中任意位置上的一个原子如果被n个晶胞所共有,则每个晶胞对这个原子分得的份额

就是1

n

非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”,其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如,石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)

对六边形的贡献为1

3

,那么一个六边形实际有6×

1

3

=2个碳原子。又如,在六棱柱晶胞(如

下图所示的MgB

2

晶胞)中,顶点上的原子为6个晶胞(同层3个,上层或下层3个)共有,

面上的原子为2个晶胞共有,因此镁原子个数为12×1

6

+2×

1

2

=3,硼原子个数为6。

2.晶体微粒与M、ρ之间的关系

若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol该晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρa3N A g,因此有xM=ρa3N A。

已知氟化钙晶体的晶胞如图所示。则1个晶胞中含有___个Ca2+、___个F?。若晶体的密度为a g·cm?3,则晶胞的体积是_______(只要求列出计算式)。

【解析】计算1个晶胞的质量,依据晶体的密度与晶胞的密度相同,可由ρ=m

V

来计算晶胞的体积。

1个CaF 2晶胞中有8个Ca 2+在顶角、6个Ca 2+在面心,Ca 2+

数目为8×18

+6×12

=4;8个F ?均

在晶胞内部,F ?个数为8,即1个晶胞中含有4个Ca 2+、8个F ?

。1个晶胞的质量为123

478g mol 6.0210-???,

晶胞的密度为a g·cm ?3,所以晶胞的体积V=m ρ =23

4786.0210

a ??? cm 3

。 【答案】4 8 23

4786.0210a ??? cm

3

【易错诊断】不会计算晶胞的组成,直接把化学式“CaF 2”当成一个晶体。其次,不能正确建立a 、ρ、M 与

m 之间的关系,导致计算结果错误。

好题

1.下列叙述正确的是

A .具有规则几何外形的固体一定是晶体

B .晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形

C .具有各向异性的固体一定是晶体

D .晶体、非晶体都具有固定的熔点 2.下列有关晶胞的说法正确的是

A .由晶胞中的粒子数可直接确定该晶体的化学式

B .若晶胞为平行六面体,则侧棱上的粒子为2个晶胞共用

C .若晶胞为六棱柱,顶点上的粒子为6个晶胞共用

D .晶胞中不可能存在多个粒子

3.关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是 A .晶体和非晶体在熔化过程中温度都不变 B .晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点 C .晶体熔化时不吸热,非晶体熔化时吸热 D .天上飘落的雪花,是非晶体 4.下列关于晶体的说法正确的是

A .将饱和硫酸铜溶液降温,析出的固体不是晶体

B .假宝石往往是玻璃仿造的,可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品

C .石蜡和玻璃都是非晶体,但它们都有固定的熔点

D.蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同

5.下列关于液晶的说法正确的是

A.液晶是液体和晶体的混合物

B.液晶是一种晶体

C.液晶分子在特定条件下排列比较整齐,但不稳定

D.所有物质在一定条件下都能成为液晶

6.下列关于纳米材料的叙述中,正确的是

A.包括纳米颗粒和颗粒间界面两部分

B.纳米材料属于晶体

C.纳米材料属于非晶体

D.同一种金属元素构成的纳米材料与宏观金属晶体具有完全等同的性质

7.从我们熟悉的食盐、金属、冰到贵重的钻石等都是晶体,而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中,正确的是

A.是否具有规则的几何外形

B.是否具有固定的组成

C.是否具有美观对称的外形

D.内部微粒是否按一定规律做周期性重复排列

8.整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。对这句话的理解错误的是A.相邻晶胞之间没有任何间隙

B.晶体是晶胞简单、随意堆积而成

C.晶胞排列时,取向相同

D.“并置”是指所有晶胞都是平行排列的

9.普通玻璃和水晶的根本区别在于

A.外形不一样

B.普通玻璃的基本构成微粒无规律性地排列,水晶的基本构成微粒呈周期性有序排列

C.水晶有固定的熔点,普通玻璃无固定的熔点

D.水晶可用于能量转换,普通玻璃不能用于能量转换

真题

10.仔细观察下图,它表示的是晶体还是非晶体

A.是晶体B.可能是晶体,可能是非晶体

C.是非晶体D.不能确定

11.将一块缺角的胆矾晶体悬置于饱和硫酸铜溶液中,一段时间后(温度不变),发现缺角的晶体变完整了。若溶剂不挥发,则这段时间内晶体和溶液的质量变化分别是

A.晶体质量减小,溶液质量变大

B.晶体质量变大,溶液质量减小

C.晶体和溶液质量都不变

D.无法确定

12.某晶体的晶胞为正三棱柱,结构如图所示,该晶体中A、B、C三种粒子的个数之比是A.3∶9∶4 B.1∶4∶2

C.2∶9∶4 D.3∶8∶5

13.如图是二氧化硅固体的结构示意图,请认真观察两图,判断下列说法正确的是A.两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体

B.Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性

C.Ⅱ形成的固体一定有固定的熔点

D.二者的X?射线衍射图谱是相同的

14.纳米材料的表面粒子数占粒子总数的比例很大,这是它有许多特殊性质的原因。假设某硼镁化合物的结构如图所示(六个硼原子位于内部),则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分比为A.22% B.70% C.66.7% D.33.3%

15.如图为铜的面心立方晶胞,则铜的一个晶胞中实际拥有的微粒数为

A.3 B.4 C.7 D.9

16.有四种晶体,其粒子排列方式如下所示,其中化学式不属AB型的是

17.现有四种晶体,其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如下图所示,其化学式正确的是

参考答案

1.【答案】C

【解析】本题的易错之处是误认为只要有规则几何外形的固体就属于晶体。晶体与非晶体的根本区别在于内部基本构成微粒是否按一定规律做周期性重复排列;晶体具有各向异性;晶体具有固定的熔点,而非晶体不具有固定的熔点。

2.【答案】C

【解析】晶胞中的粒子不一定完全属于该晶胞,故不能直接由晶胞中所含粒子数确定该晶体的化学式,A项错误;平行六面体侧棱上的粒子为4个晶胞共用,B项错误;1个晶胞中一般都有多个粒子,D项错误。

3.【答案】B

【解析】非晶体在熔化过程中吸收热量,温度逐渐升高,A项错误;晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,B项正确;晶体熔化时保持熔点温度不变,但也需要不断吸热,C项错误;天上飘落的雪花是水蒸气凝华形成的小冰晶,属于晶体,D项错误。

4.【答案】B

【解析】A选项,将饱和CuSO4溶液降温,可析出胆矾,胆矾属于晶体。B选项,一般宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度较小,可以根据有无划痕来鉴别。C选项,非晶体没有固定的熔点。D选项,由于晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异。

5.【答案】C

【解析】液晶是指在一定的温度范围内既具有液体的可流动性,又具有晶体的各向异性的一类特殊的物质,它既不同于晶体又不同于非晶体,在特定条件如外加电场作用下排列整齐,一旦取消电场又恢复原状,所以液晶不稳定。不是所有的物质都能成为液晶。6.【答案】A

【解析】纳米材料既不是晶体,也不是非晶体,是物质的一种聚集状态,由于纳米材料的粒子细化和界面原子比例较高,使得同一金属元素形成的纳米材料与宏观金属具有不同的性质。

7.【答案】D

【解析】有规则几何外形或美观对称外形的固体不一定都是晶体,如玻璃制品可以塑造出规则的几何外形,也可以具有美观对称的外形,A、C项错误;具有固定组成的物质也不一定是晶体,如非晶体玻璃就有固定的组成,B项错误;晶体和非晶体的本质区别在于其微观结构不同,D项正确。认为有规则几何外形的固体即为晶体,易误选A;认为有固定组成的物质即为晶体,易误选B。

8.【答案】B

【解析】晶体并不是晶胞简单、随意堆积而成,而是平行排列的。

9.【答案】B

【解析】普通玻璃是非晶体,水晶是晶体,二者的根本区别在于普通玻璃的基本构成微粒无规律性地排列,水晶的基本构成微粒呈周期性有序排列。

10.【答案】C

【解析】从多方面可以看出此固体构成微粒排列的无序。比如观察右侧一个空隙中就有2个大球。11.【答案】C

【解析】胆矾晶体具有自范性,有自发形成规则几何外形的性质,由于原溶液为饱和溶液,因此胆矾晶体与CuSO4饱和溶液间存在着溶解、结晶平衡,在整个过程中晶体和溶液的质量都不发生变化,故正确答案为C。

12.【答案】B

【解析】本题的疑难之处在于弄不清顶点上的粒子A及棱上的粒子B被几个晶胞所共用。由晶胞结构可知,顶点上的一个粒子A为12个正三棱柱所共用,正三角形边上的一个粒子B被4个正三棱柱所共用,而竖棱上的一个粒子B被6个正三棱柱所共用。所以该晶胞中所含粒子A的个数为

1

12

=

1

2

,所含粒子B的个数为6×

1

4

+3×

1

6

=2,所含粒子C的个数为1,则A、B、C的个数比

为1

2

∶2∶1=1∶4∶2。

13.【答案】B

【解析】观察结构图可知,Ⅰ中微粒呈周期性有序排布,Ⅱ中微粒排列不规则,故Ⅰ为晶体,即二氧化硅晶体。Ⅱ为非晶体,即无定形二氧化硅。晶体有各向异性,具有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,用X?射线检验晶体和非晶体,衍射图谱明显不同,故应选B。

14.【答案】B

【解析】这是1个纳米颗粒,其中的粒子不会与其他颗粒共用,因此所有的镁原子和硼原子都完全属于这个颗粒。该纳米颗粒表面共有镁原子14个、内部有硼原子6个,原子总数为20,所以镁原

子即表面粒子数占原子总数的百分比为14

20

×100%=70%,故B选项正确。

15.【答案】B

【解析】根据“切割法”计算:面心立方晶胞中有8个原子位于顶点,6个原子位于面心,所以一

个晶胞中铜原子的个数为8×1

8

+6×

1

2

=4。

16.【答案】C

【解析】C项,晶体中含A:8×1

8

=1,含B:12×

1

4

=3,化学式属于AB3型。

17.【答案】C

【解析】利用均摊法不难确定粒子个数比。A项错误,8个B粒子居于顶点,一个A粒子居于体心,所以化学式应为AB或BA;B项错误,E和F的数目完全一致,所以化学式为FE或EF;C项正确,一个晶胞内X、Y、Z三种粒子的个数分别为1,3,1;D项错误,A粒子居于8个顶点和6个面心,真正属于一个晶胞的A粒子为4个,B粒子居于12条棱上和体心,真正属于一个晶胞的B粒子为4个。

凯库勒

德国化学家,1829年出生于德国的达姆斯塔德市,主要研究有机化合物的结构理论。18岁时,他以优异的成绩考入了吉森大学学习建筑,后来受到化学大师李比希演讲的启发,改攻化学。由于早年受到的建筑师的训练,凯库勒具有一定的形象思维能力,善于运用模型方法,将化合物的性能与结构联系起来。他经过苦心研究并受到一个梦的启发,提出了苯环结构的假说,在有机化学发展史上作出了卓越贡献。

第三章晶体结构与性质全章教案

第三章晶体结构与性质 第一节晶体常识 第一课时 教学目标: 1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。 2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。 3、了解区别晶体与非晶体的方法,认识化学的实用价值,增强学习化学的兴趣。 教学重难点: 1、晶体与非晶体的区别 2、晶体的特征 教学方法建议:探究法 教学过程设计: [新课引入]:前面我们讨论过原子结构、分子结构,对于化学键的形成也有了初步的了解,同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。又根据物质在不同温度和压强 下,物质主要分为三态:气态、液态和固态,下面我们观察一些固态物质的图片。 [投影]:1、蜡状白磷;2、黄色的硫磺;3、紫黑色的碘;4、高锰酸钾 [讲述]:像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类 固体,本身原子排列杂乱无章,称它为非晶体,今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。[板书]:—、晶体与非晶体 [板书]:1、晶体与非晶体的本质差异 [提问]:在初中化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异? [回答]:学生:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点。 [讲解]:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,这只是晶体与非晶体的表观现象,那么他 们在本质上有哪些差异呢? [投影]晶体与非晶体的本质差异 [板书]:自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。 [解释]:所谓自范性即“自发”进行,但这里得注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。例如:水能自发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻。 [板书]:注意:自范性需要一定的条件,其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。 [投影]:通过影片播放出,同样是熔融态的二氧化硅,快速的冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶过程。[设问]:那么得到晶体的途径,除了用上述的冷却的方法,还有没有其它途径呢?你能列举 哪些? [板书]:2、晶体形成的一段途径: (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。

第三章 晶体结构缺陷

第三章晶体结构缺陷 【例3-1】写出MgO形成肖特基缺陷得反应方程式。 【解】MgO形成肖特基缺陷时,表面得Mg2+与O2-离子迁到表面新位置上,在晶体内部留下空位,用方程式表示为: 该方程式中得表面位置与新表面位置无本质区别,故可以从方程两边消掉,以零O(naught)代表无缺陷 状态,则肖特基缺陷方程式可简化为: 【例3-2】写出AgBr形成弗伦克尔缺陷得反应方程式。 【解】AgBr中半径小得Ag+离子进入晶格间隙,在其格点上留下空位,方程式为: 【提示】一般规律:当晶体中剩余空隙比较小,如NaCl型结构,容易形成肖特基缺陷;当晶体中剩余空隙比较大时,如萤石CaF2型结构等,容易产生弗伦克尔缺陷。 【例3-3】写出NaF加入YF3中得缺陷反应方程式。 【解】首先以正离子为基准,Na+离子占据Y3+位置,该位置带有2个单位负电荷,同时,引入得1个F-离子位于基质晶体中F-离子得位置上。按照位置关系,基质YF3中正负离子格点数之比为1/3,现在只引入了1个F-离子,所以还有2个F-离子位置空着。反应方程式为:可以验证该方程式符合上述3个原则。 再以负离子为基准,假设引入3个F-离子位于基质中得F-离子位置上,与此同时,引入了3个Na+离子。根据基质晶体中得位置关系,只能有1个Na+离子占据Y3+离子位置,其余2个Na+位于晶格间隙,方程式为: 此方程亦满足上述3个原则。当然,也可以写出其她形式得缺陷反应方程式,但上述2个方程所代表得

缺陷就是最可能出现得。 【例3-4】写出CaCl2加入KCl中得缺陷反应方程式。 【解】以正离子为基准,缺陷反应方程式为: 以负离子为基准,则缺陷反应方程式为: 这也就是2个典型得缺陷反应方程式,与后边将要介绍得固溶体类型相对应。 【提示】通过上述2个实例,可以得出2条基本规律: (1)低价正离子占据高价正离子位置时,该位置带有负电荷。为了保持电中性,会产生负离子空位或间隙正离子。 (2)高价正离子占据低价正离子位置时,该位置带有正电荷。为了保持电中性,会产生正离子空位或间隙负离子。 【例3-5】TiO2在还原气氛下失去部分氧,生成非化学计量化合物TiO2-x,写出缺陷反应方程式。 【解】非化学计量缺陷得形成与浓度取决于气氛性质及其分压大小,即在一定气氛性质与压力下到达平衡。该过程得缺陷反应可用 或 方程式表示,晶体中得氧以电中性得氧分子得形式从TiO2中逸出,同时在晶体中产生带正电荷得氧空位与与其符号相反得带负电荷得来保持电中性,方程两边总有效电荷都等于零。可以瞧成就是Ti4+被还原为Ti3+,三价Ti占据了四价Ti得位置,因而带一个单位有效负电荷。而二个Ti3+替代了二个

高中化学四种晶体类型的比较

四种晶体类型的比较

物质熔沸点高低的比较方法 物质的熔沸点的高低与构成该物质的晶体类型及晶体内部粒子间的作用力有关,其规律如下: 1、在相同条件下,不同状态的物质的熔、沸点的高低是不同的,一般有:固体>液体>气体。例如:NaBr (固)>Br2>HBr(气)。 2、不同类型晶体的比较规律 一般来说,不同类型晶体的熔沸点的高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,而金属晶体的熔沸点有高有低。这是由于不同类型晶体的微粒间作用不同,其熔、沸点也不相同。原子晶体间靠共价键结合,一般熔、沸点最高;离子晶体阴、阳离子间靠离子键结合,一般熔、沸点较高;分子晶体分子间靠范德华力结合,一般熔、沸点较低;金属晶体中金属键的键能有大有小,因而金属晶体熔、沸点有高(如W)有低(如Hg)。例如:金刚石>食盐>干冰 3、同种类型晶体的比较规律 A、原子晶体:熔、沸点的高低,取决于共价键的键长和键能,原子半径越小,键长越短,键能越大共价键越稳定,物质熔沸点越高,反之越低。如:晶体硅、金刚石和碳化硅三种晶体中,因键长C—C碳化硅>晶体硅。 B、离子晶体:熔、沸点的高低,取决于离子键的强弱。一般来说,①离子所带电荷越多,②离子半径越小,离子键就越强,熔、沸点就越高,反之越低。 例如:MgO>CaO,NaF>NaCl>NaBr>NaI。KF>KCl>KBr>KI,CaO>KCl。 C、金属晶体:金属晶体中①金属价电子数越多,②原子半径越小,金属阳离子与自由电子静电作用越强,金属键越强,熔沸点越高,反之越低。如:Na<Mg<Al,Li>Na>K。 合金的熔沸点一般说比它各组份纯金属的熔沸点低。如铝硅合金<纯铝(或纯硅)。 D、分子晶体:熔、沸点的高低,取决于分子间作用力的大小。分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高,反之越低。(具有氢键的分子晶体,熔沸点反常地高) 如:H2O>H2Te>H2Se>H2S,C2H5OH>CH3—O—CH3。 (1)组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔沸点越高。如:CH4<SiH4<GeH4<SnH4。 (2)组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近),分子极性越大,其熔沸点就越高。如:熔沸点 CO>N2,CH3OH>CH3—CH3。 (3)在高级脂肪酸形成的油脂中,不饱和程度越大,熔沸点越低。 如:C17H35COOH硬脂酸>C17H33COOH油酸。 (4)烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加,熔沸点升高,如C2H6>CH4, C2H5Cl >CH3Cl,CH3COOH>HCOOH。 (5)同分异构体:链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增多,熔沸点降低。 如:CH3(CH2)3CH3 (正)>CH3CH2CH(CH3)2(异)>(CH3)4C(新)。 芳香烃的异构体有两个取代基时,熔点按对、邻、间位降低沸点按邻、间、对位降低) 【通过文字判断晶体类型】

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=1 8×晶胞顶角上的原子数+1 4×晶胞棱上的原子+1 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(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

高中化学选修三选修物质结构与性质第三章第章常见晶体结构晶胞分析归纳整理总结

个六元环共有。每个六元环实际拥有的碳原子数为 ______个。C-C键夹角:_______。C原子的杂化方式是______ SiO2晶体中,每个Si原子与个O原子以共价键相结合,每个O原子与个Si 原子以共价键相结合,晶体中Si原子与O原子个数比为。晶体中Si原子与Si—O键数目之比为。最小环由个原子构成,即有个O,个Si,含有个Si-O键,每个Si原子被个十二元环,每个O被个十二元环共有,每个Si-O键被__个十二元环共有;所以每个十二元环实际拥有的Si原子数为_____个,O原子数为____个,Si-O键为____个。硅原子的杂化方式是______,氧原子的杂化方式是_________. 知该晶胞中实际拥有的Na+数为____个 Cl-数为______个,则次晶胞中含有_______个NaCl结构单元。 3. CaF2型晶胞中,含:___个Ca2+和____个F- Ca2+的配位数: F-的配位数: Ca2+周围有______个距离最近且相等的Ca2+ F- 周围有_______个距离最近且相等的F——。 4.如图为干冰晶胞(面心立方堆积),CO2分子在晶胞中的位置为;每个晶胞含二氧化碳分子的个数为;与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化

碳分子有个。 5.如图为石墨晶体结构示意图, 每层内C原子以键与周围的个C原子结合,层间作用力为;层内最小环有 _____个C原子组成;每个C原子被个最小环所共用;每个最小环含有个C原子,个C—C键;所以C原子数和C-C键数之比是_________。C原子的杂化方式是__________. 6.冰晶体结构示意如图,冰晶体中位于中心的一个水分子 周围有______个位于四面体顶角方向的水分子,每个水分子通过 ______条氢键与四面体顶点上的水分子相连。每个氢键被_____个 水分子共有,所以平均每个水分子有______条氢键。 7.金属的简单立方堆积是_________层通过_________对 _________堆积方式形成的,晶胞如图所示:每个金属阳离子的 配位数是_____,代表物质是________________________。 8.金属的体心立方堆积是__________层通过 ________对________堆积方式形成的,晶胞如图: 每个阳离子的配位数是__________.代表物质是 _____________________。

第三章晶体结构与性质

第三章晶体结构与性质 第二节分子晶体与原子晶体(第1课时) 【学习目标】 1.说出分子晶体的定义、构成微粒、粒子间的作用力及哪些物质是典型的分 子晶体。 2.以冰和干冰为典型例子描述分子晶体的结构与性质的关系,解释氢键对冰晶 体结构和和物理性质的影响。 【预学能掌握的内容】 【自主学习】 一.分子晶体 1.定义:________________________________ 2.构成微粒________________ 3.粒子间的作用力:____________________ 4. 较典型的分子晶体有:①②_______ 单质 ③氧化物④⑤ 此外,还有少数盐是分子晶体,如 5.分子晶体的物理性质:熔沸点较____、易升华、硬度____。固态和熔融状态 下都。 6.分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响? 一般说来,对与组成和结构相似的物质,相对分子量越大,分子间作用力越 ____,物质的熔沸点也越____。但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不 完全符合,如:NH 3 ,H 2 O和HF的沸点就出现反常,因 为这些分子间存在____键。 7.分子晶体的结构特征: (1)只有范德华力,无分子间氢键-分子晶体的结构特征 为。如:C60、干冰、I2、O2。 如右图所示,每个CO2分子周围有个紧邻的 CO2分子。 (2)有分子间氢键-不具有分子密堆积特征。如:冰 中每个水分子周围只有个紧邻的水分子,这一 排列使冰晶体中水分子的空间利用率不高,留有相当大 的空隙。 【预学中的疑难问题】 【合作探究】 1.大多数分子晶体的结构特征 (1)大多数分子晶体采用堆积 (2)若用一个小黑点代表一个分子,试画出大多数分子晶体的晶胞图 (3)干冰晶体 ①二氧化碳分子在晶胞中处于什么位置? ②一个干冰晶胞中含有几个分子? ③每个CO2分子周围有几个距它最近的分子? ④干冰晶体中CO 2 分子的排列方向有几种 ④干冰和冰,那种晶体密度大?试从晶体结构特征解释。

高中化学必修二第三章测试_含答案

高中化学必修二第三章测试 广州市高中化学必修(2)第三章测试卷(B) 本试卷分选择题和非选择题两部分,共 4 页,满分100 分,考试用时40 分钟。 可能用到的数据:H-1C-12O-16 N-14 S- 32 一、选择题(只有 1 个正确答案;共12 小题,每小题 4 分,共 48 分。) 1.通常用来衡量一个国家石油化工发展水平标志的是() A .甲烷的产量 B .乙烯的产量C.乙醇的产量D.苯的产量 2.常温下,下列物质的状态是气体的是() A . CH3Cl B . CH2Cl 2C.CHCl 3D. C6H14 3.甲烷是最简单的烷烃,乙烯是最简单的烯烃,下列物质中,不能用来鉴别二者的是 () A.水B.溴水 C.溴的四氯化碳溶液 D .酸性高锰酸钾溶液 4.从南方往北方长途运输水果时,常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中,其目的是() A.利用高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌,防止水果霉变 B.利用高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气,防止水果腐烂 C.利用高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯,防止水果早熟 D .利用高锰酸钾溶液的氧化性,催熟水果 5.下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是() ... A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去 B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中药的有效成分 C.由于乙醇能够以任意比溶解于水,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒 D.由于乙醇容易挥发,所以才有熟语“酒香不怕巷子深”的说法 6.下列物质在水中可以分层,且下层是水的是() A.苯B.乙醇C.溴苯D.四氯化碳7.关于乙醇结构方面的说法中正确的是() A.乙醇结构中有- OH,所以乙醇溶解于水,可以电离出 - 而显碱性OH B.乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯,所以乙醇显碱性 C.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性 D.乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼 8.酯化反应是有机化学中的一类重要反应,下列对酯化反应理解不正确...的是()

高中化学 常见晶胞模型

离子晶体 氯化钠晶体 (1)NaCl晶胞每个Na+等距离且最近的Cl-(即Na+配位数)为6个 NaCl晶胞每个Cl-等距离且最近的Na+(即Cl-配位数)为6个 (2)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na+4_个; 占有的Cl-4个。 (3)在该晶体中每个Na+周围与之最接近且距离相等的Na+ 共有12个; 与每个Na+等距离且最近的Cl-所围成的空间几何构型为正八面体 CsCl晶体(注意:右侧小立方体为CsCl晶胞;左侧为8个晶胞) (1) CsCl晶胞中每个Cs+等距离且最近的Cl-(即Cs+配位数) 为8个 CsCl晶胞中每个Cl-等距离且最近的Cs+(即Cl-配位数) 为8个,这几个Cs+在空间构成的几何构型为正方体。 (2)在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有6个 这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体。 (3)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Cs+ 1个;占有的Cl- 1个。 CaF 2 晶体 (1)) Ca2+立方最密堆积,F-填充在全部四面体空隙中。 (2)CaF 2 晶胞中每个Ca2+等距离且最近的F-(即Ca2+配位数) 为8个 CaF 2 晶胞中每个F-等距离且最近的Ca2+(即F-配位数)为4个 (3)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca2+4个; 占有的F-8个。ZnS晶体: (1)1个ZnS晶胞中,有4个S2-,有4个Zn2+。 (2)Zn2+的配位数为4个,S2-的配位数为 4个。 原子晶体 金刚石金刚石晶胞金刚石晶胞 (1)金刚石晶体 a、每个金刚石晶胞中含有8个碳原子,最小的碳环为6元环,并且不在同一平 面(实际为椅式结构),碳原子为sp3杂化,每个C以共价键跟相邻的_4_个C 结合,形成正四面体。键角109°28’ b、每个碳原子被12个六元环共用,每个共价键被6个六元环共用 c、12g金刚石中有2mol共价键,碳原子与共价键之比为 1:2

人教版高中化学选修知识点总结第三章晶体结构与性质

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

高中化学晶体结构知识汇总

1、晶体类型判别: 分子晶体:大部分有机物、几乎所有酸、大多数非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物。 原子晶体:仅有几种,晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石、金刚砂(SiC)、氮化硅 (Si3N4)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、石英等; 金属晶体:金属单质、合金; 离子晶体:含离子键的物质,多数碱、大部分盐、多数金属氧化物; 2、分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体对比表 晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体 定义分子通过分子间 作用力形成的晶 体 相邻原子间 通过共价键 形成的立体 网状结构的 晶体 金属原子通 过金属键形 成的晶体 阴、阳离子通 过离子键形成 的晶体 组成晶体的粒子分子原子金属阳离子 和自由电子 阳离子和 阴离子 组成晶体粒子间的相互作用范德华力或氢键共价键 金属键(没 有饱和性方 向性) 离子键(没有 饱和性方向 性) 典型实例冰(H2O)、 P4、I2、干冰 (CO2)、S8 金刚石、晶 体硅、 SiO2、SiC Na、Mg、 Al、Fe NaOH、 NaCl、K2SO4 特征熔点、 沸点 熔、沸点较低熔、沸点高 一般较高、 部分较低 熔、沸点较高导热性不良不良良好不良 导电性 差,有些溶 于水可导电 多数差良好 固态不导电, 熔化或溶于水 能导电 机械加 工性能 不良不良良好不良 硬度硬度较小高硬度 一般较高、 部分较低 略硬而脆 溶解性相似相溶不溶 不溶,但有 的反应 多数溶于水, 难溶于有机溶 剂 3、不同晶体的熔沸点由不同因素决定: 离子晶体的熔沸点主要由离子半径和离子所带电荷数(离子键强弱)决定,分子晶体的熔沸点主要由相对分子质量的大小决定,原子晶体的熔沸点主要由晶体中共价键的强弱决定,且共价键越强,熔点越高。 4、金属熔沸点高低的比较: (1)同周期金属单质,从左到右(如Na、Mg、Al)熔沸点升高。

高中化学04晶体结构学生

晶体类型与结构 知识梳理 一、晶体 1.定义: 晶体是指具有规则的几何外形的固体,它具有固定的熔点。 2.类型: 根据化学键的种类不同,我们把晶体分为_________________________ 二、离子晶体 1.定义:由_______形成的晶体是离子晶体,主要包括______________________________ 2.代表物 (1)氯化钠晶体 由图可知,在氯化钠晶体中,每个Na+周围有_____个Cl-,而每个Cl-周围也有____个Na+,它们之间通过离子键的作用结合,并在空间有规律地排列,形成规则的几何形状。 注:NaCl指的是化学式,而不是分子式,其晶体中不存在NaCl分子 (2)CsCl晶体 CsCl晶体是立方体结构,每个Cs+周围有____个Cl-与它距离相等且最近;每个Cl-周围有 ____个Cs+与它距离相等且最近;每个Cl-周围有_____个Cl-与它距离相等且最近。

【思考】构成氯化钠晶体和氯化铯晶体的微粒是什么? 3.离子晶体的构成微粒:____________________ 4.离子晶体的特点 在离子晶体中,由于阴阳离子间存在较强的离子键,所以离子晶体的结构一般比较____,密度____,且具有较_____的熔点、沸点和硬度。 【思考】如何判断某物质属于离子晶体? 三、分子晶体 1.定义 分子晶体的基本结构微粒是__________,是分子间通过___________形成的晶体。主要包括:__________________________________________________________________________________ 2.代表物 (1)干冰 干冰晶体中,二氧化碳分子分布于立方体的每个顶点和每个面心上。与每个二氧化碳分子最相邻的二氧化碳分子共有_____个。 (2)C60(富勒烯):1985年发现,荣获1996年度诺贝尔化学奖 分子中碳原子组成12个五元环和20个六元环,被称为足球烯。

高中化学晶体结构与性质范文晶体的常识

第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识知识归纳 一、晶体与非晶体 1.晶体与非晶体的本质差异: 2.获得晶体的三条途径 (1)______物质凝固; (2)______物质冷却不经液态直接凝固(______); (3)______从溶液中析出。 3.晶体的特点 (1)自范性 ①定义:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现规则的______,这称为晶体的______。非晶体物质没有这个特性。 ②形成条件:晶体______适当。 ③本质原因:晶体中粒子在______里呈现______的______排列。 (2)晶体在不同的方向上表现出不同的物理特质即______。 (3)晶体的______较固定。 (4)区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行______实验。 二、晶胞 1.概念 晶胞是晶体中最小的______。 2.结构 晶胞一般都是______,晶体是由无数晶胞“______”而成。 (1)无隙:相邻晶胞之间无任何______。 (2)并置:所有晶胞都是______排列的,取向______。 (3)所有晶胞的______及内部的原子______及几何排列是完全相同的。

【答案】一、1.有周期性没有相对无序 2.(1)熔融态(2)气态凝华(3)溶质 3.(1)多面体外形性质自范性生长的速率三维空间周期性有序 (2)各向异性(3)熔点(4)X-射线衍射 二、1.结构重复单元 2.平行六面体无隙并置(1)间隙(2)平行相同(3)形状种类 知识重点 与晶体有关的计算 晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、N A、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解答这类题时,一要掌握晶体“均摊法”的原理,二要有扎实的立体几何知识,三要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。 1.“均摊法”原理 晶胞中任意位置上的一个原子如果被n个晶胞所共有,则每个晶胞对这个原子分得的份额就是1 n 。 非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”,其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共 有。例如,石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为1 3 ,那么一个六 边形实际有6×1 3 =2个碳原子。又如,在六棱柱晶胞(如下图所示的MgB2晶胞)中,顶点上的原子为6个 晶胞(同层3个,上层或下层3个)共有,面上的原子为2个晶胞共有,因此镁原子个数为12×1 6 +2×

高中化学必修二第三章练习题

一、选择题 1.下列生活中的化学小实验不合理的是( ) A .用灼烧并闻气味的方法区分化纤织物与纯毛织物 B .用食用醋除去热水瓶中积存的水垢 C .用纯碱溶液洗涤沾有油污的器具 D .用米汤检验加碘盐中的碘酸钾 2.下列关于有机物分子结构说法不正确的是( ) A .苯的邻位二溴代物只有一种能证明苯分子中不存在碳碳单、双键交替的排布 B .乙烯容易与溴水发生加成反应,且1 mol 乙烯完全加成消耗1 mol 溴单质能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键 C .甲烷的一氯代物只有一种可证明甲烷为正四面体结构 D .1 mol 乙醇与足量的钠反应生成0.5 mol 氢气,可证明乙醇分子中只有一个羟基 3.下列叙述错误的是( ) A .乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同 B .淀粉、油脂、蛋白质都能水解,但水解产物不同 C .煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠 D .乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na 2CO 3 溶液除去 4.生活中常遇到一些涉及化学知识的问题,下列叙述正确的是( ) A .某品牌八宝粥不含糖类,糖尿病患者可放心食用 B .人体内不含水解纤维素的酶,故纤维素在人体内无任何作用 C .糯米中的淀粉一经水解,就酿成了酒 D .天然皮革常用于制衣、制鞋、制胶,实际上它是凝固和变性的蛋白质 5.据《自然》杂志报道,在300 ℃~400 ℃的高温下,将砂糖(主要成分为蔗糖)等碳水 化合物用加热的方法使其形成焦糖与碳之间“半成品碳”状态,再放进硫酸溶液中高温 加热,生成了一种叫“焦糖烯”的物质,其分子式为C 36H 50O 25。下列有关说法正确的是( ) A .“半成品碳”是碳元素的一种新单质 B .蔗糖溶液与新制的氢氧化铜悬浊液混合加热有砖红色沉淀生成 C .焦糖烯与乙烯互为同系物 D .“焦糖烯”可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 6.能一次鉴别CH 3COOH 、C 2H 5OH 、、种物质的试纸或试剂是( ) A .H 2O B .Na 2CO 3溶液 C .pH 试纸 D .石蕊试纸 7.下列反应属于加成反应的是( ) A .2CH 3CH 2OH +2Na ―→2CH 3CH 2ONa +H 2↑ D .CH 3COOH +CH 3CH 2OH 3COOCH 2CH 3+H 2O 8.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是 ( ) 浓硫酸 △

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

。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。

材料科学基础第三章答案

习题:第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章答案:第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章 3-2 略。 3-2试述位错的基本类型及其特点。 解:位错主要有两种:刃型位错和螺型位错。刃型位错特点:滑移方向与位错线垂直,符号⊥,有多余半片原子面。螺型位错特点:滑移方向与位错线平行,与位错线垂直的面不是平面,呈螺施状,称螺型位错。 3-3非化学计量化合物有何特点?为什么非化学计量化合物都是n型或p型半导体材料? 解:非化学计量化合物的特点:非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关;可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体;缺陷浓度与温度有关,这点可以从平衡常数看出;非化学计量化合物都是半导体。由于负离子缺位和间隙正离子使金属离子过剩产生金属离子过剩(n型)半导体,正离子缺位和间隙负离子使负离子过剩产生负离子过剩(p型)半导体。 3-4影响置换型固溶体和间隙型固溶体形成的因素有哪些? 解:影响形成置换型固溶体影响因素:(1)离子尺寸:15%规律:1.(R1-R2)/R1>15%不连续。 2.<15%连续。 3.>40%不能形成固熔体。(2)离子价:电价相同,形成连续固熔体。( 3)晶体结构因素:基质,杂质结构相同,形成连续固熔体。(4)场强因素。(5)电负性:差值小,形成固熔体。差值大形成化合物。 影响形成间隙型固溶体影响因素:(1)杂质质点大小:即添加的原子愈小,易形成固溶体,反之亦然。(2)晶体(基质)结构:离子尺寸是与晶体结构的关系密切相关的,在一定程度上来说,结构中间隙的大小起了决定性的作用。一般晶体中空隙愈大,结构愈疏松,易形成固溶体。(3)电价因素:外来杂质原子进人间隙时,必然引起晶体结构中电价的不平衡,这时可以通过生成空位,产生部分取代或离子的价态变化来保持电价平衡。 3-5试分析形成固溶体后对晶体性质的影响。 解:影响有:(1)稳定晶格,阻止某些晶型转变的发生;(2)活化晶格,形成固溶体后,晶格结构有一定畸变,处于高能量的活化状态,有利于进行化学反应;(3)固溶强化,溶质原子的溶入,使固溶体的强度、硬度升高;(4)形成固溶体后对材料物理性质的影响:固溶体的电学、热学、磁学等物理性质也随成分而连续变化,但一般都不是线性关系。固溶体的强度与硬度往往高于各组元,而塑性则较低, 3-6说明下列符号的含义:V Na,V Na',V Cl˙,(V Na'V Cl˙),Ca K˙,Ca Ca,Ca i˙˙解:钠原子空位;钠离子空位,带一个单位负电荷;氯离子空位,带一个单位正电荷;最邻近的Na+空位、Cl-空位形成的缔合中心;Ca2+占据K.位置,带一个单位正电荷;Ca原子位于Ca原子位置上;Ca2+处于晶格间隙位置。 3-7写出下列缺陷反应式:(l)NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体;(2)CaCl2溶入NaCl中形成空位型固溶体;(3)NaCl形成肖特基缺陷;(4)Agl形成弗伦克尔缺陷(Ag+进入间隙)。

高中化学-晶体结构【教师版】

比较两种化学键,完成下列表格: 天然的美丽晶体 多数天然珠宝是在特定的地质作用和物理化学条件下,化学元素相互结合的产物。珠宝的特征,从根本上说决定于构成元素本身的性质。组成珠宝的常见元素有30多种,而多数宝石主要由其中8种元素组成,其他元素主要呈微量组分存在。微量成分对珠宝而言十分重要,它们可能在很大程度上决定着珠宝的价值,多数珠宝的颜色成因主要归结于以微量成分存在的过渡金属元素Sr,Ti,V,Cr,Fe,Co,Ni,Cu等。如翡翠、祖母绿等均因为含微量的Cr元素,使宝石呈艳丽的绿色而价值连城。有时微量元素还决定于珠宝的品种。如:刚玉中若含微量Cr元素而显红色,即为红宝石; 若含Fe, Ti等微量元素将显蓝色等,即为蓝宝石 类型成键微粒成键的本质存在的物质表示方法键强弱判断离子键阴、阳离子静电作用离子化合物电子式半径和电荷数 共价键 非极性 键 同种非金属原子 共用电子对 离子化合物 共价单质 共价化合物 电子式、结构式 半径和共用电子对数 离子化合物 共价化合物 极性键 不同种非金属原 子 晶体结构 知识温习 每识每课

一、晶体 1.定义:晶体是指具有规则的几何外形的固体,晶体具有固定的熔点,晶体中的微粒按一定的规则排列。 2.类型:根据化学键的种类不同,我们把晶体分为_______、_______、______和______。 【答案】离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。 二、离子晶体 1.定义:由__________________形成的晶体是离子晶体,主要包括_____________________,如:CaO、KOH、NaCl、Mg(NO3)2、NH4Cl; 2.离子晶体的构成微粒:____________________; 【答案】阴阳离子通过离子键;强碱、金属氧化物及绝大部分的盐;阳离子和阴离子 3.离子晶体的特点: 在离子晶体中,由于阴阳离子间存在较强的离子键,所以离子晶体的结构一般比较________,密度__________,且具有较___________的熔点、沸点和硬度。 离子晶体在水溶液或者熔融状态下均导电;离子晶体中不存在单个分子。 【答案】稳定、较大、高 4.代表物 (1)氯化钠晶体 由图可知,在氯化钠晶体中,每个Na+周围有_____个Cl-,而每个Cl-周围也有____个Na+,它们之间通过离子键的作用结合,并在空间有规律地排列,形成规则的几何形状。 【答案】6、6 注:NaCl指的是化学式,而不是分子式,其晶体中不存在NaCl分子 【思考】构成氯化钠晶体和氯化铯晶体的微粒是什么? 【答案】氯化钠:钠离子和氯离子氯化铯:铯离子和氯离子 新知精讲

(完整版)高一化学必修二第三章--有机化合物知识点总结

第三章有机化合物知识点总结 绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。像CO、CO2、碳酸、碳酸盐、金属碳化物等少数化合物,它们属于无机化合物。 一、烃 1、烃的定义:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。 2

乙烯 1.氧化反应 I .燃烧 C 2H 4+3O 2??→ ?点燃 2CO 2+2H 2O (火焰明亮,伴有黑烟) II .能被酸性KMnO 4溶液氧化为CO 2,使酸性KMnO 4溶液褪色。 2.加成反应 CH 2=CH 2+Br 2?→?CH 2Br -CH 2Br (能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色) 在一定条件下,乙烯还可以与H 2、Cl 2、HCl 、H 2O 等发生加成反应 CH 2=CH 2+H 2 催化剂 △ CH 3CH 3 CH 2=CH 2+HCl 催化剂 △ CH 3CH 2Cl (氯乙烷:一氯乙烷的简称) CH 2=CH 2+H 2O 高温高压 催化剂 CH 3CH 2OH (工业制乙醇) 3.加聚反应 nCH 2=CH 2 催化剂 △ (聚乙烯) 注意:①乙烯能使酸性KMnO 4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴 别烷烃和烯烃,如鉴别甲烷和乙烯。②常用溴水或溴的四氯化碳溶液来除去烷烃中的烯烃,但是不能用酸性KMnO 4溶液,因为会有二氧化碳生成引入新的杂质。 苯 难氧化 易取代 难加成 1.不能使酸性高锰酸钾褪色,也不能是溴水发生化学反应褪色,说明苯的化学性质比较稳定。但可以通过萃取作用使溴水颜色变浅,液体分层,上层呈橙红色。 2.氧化反应(燃烧) 2C 6H 6+15O 2??→ ?点燃 12CO 2+6H 2O (现象:火焰明亮,伴有浓烟,说明含碳量高) 3.取代反应 (1)苯的溴代: (溴苯)+ Br 2 FeBr 3 +HBr (只发生单取代反应,取代一个H ) ①反应条件:液溴(纯溴);FeBr 3、FeCl 3或铁单质做催化剂 ②反应物必须是液溴,不能是溴水。(溴水则萃取,不发生化学反应) ③溴苯是一种 无 色 油 状液体,密度比水 大 , 难 溶于水 ④溴苯中溶解了溴时显褐色,用氢氧化钠溶液除去溴,操作方法为分液。 (2)苯的硝化: + HO -NO 2 浓H 2SO 455℃~60℃ -NO 2 + H 2O ①反应条件:加热(水浴加热)、浓硫酸(作用:催化剂、吸水剂) ②浓硫酸和浓硝酸的混合:将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入浓硝酸中,边加边搅拌 ③硝基苯是一种 无 色 油 状液体,有 苦杏仁 气味, 有 毒,密度比水 大 ,难 溶于水。 ④硝基苯中溶解了硝酸时显黄色,用氢氧化钠溶液除去硝酸,操作方法为分液。 (3)加成反应(苯具有不饱和性,在一定条件下能和氢气发生加成反应) + 3H 2 Ni (一个苯环,加成消耗3个H 2,生成环己烷) 4概念 同系物 同分异构体 同素异形体 同位素 定义 结构相似,在分子组成 上相差一个或若干个CH 2原子团的物质 分子式相同而结构式不同的化合物的互称 由同种元素组成的不同单质的互称 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称 分子式 不同 相同 元素符号表示相 ——

重点高中化学必修二第三章第一节

重点高中化学必修二第三章第一节

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鲁科版化学必修2 第三章 重要的有机化合物 青岛一中高一化学集备组 2015.4 【本章教材分析】 1.地位和功能 必修模块的有机化学内容是以典型有机物的学习为切入点,让学生在初中有机物常识的基础上,能进一步从结构的角度,加深对有机物和有机化学的整体认识。选取的代表物有甲烷、乙烯、苯、乙醇(酒)、乙酸(醋)、糖、油脂、蛋白质等,这些物质都与生活联系密切,是学生平常都能看到、听到的、用到的,使学生感到熟悉、亲切,可以增加学生的兴趣和热情。 2.内容结构 本章的内容结构可以看成是基础有机化学的缩影或概貌,可表示如下: ??? ?? ? ?? ?? ????? ???? ??蛋白质油脂糖类乙酸乙醇烃的衍生物苯乙烯甲烷烃有机化合物、、 为了帮助学生认识典型物质的有关反应、结构、性质与用途等知识,教材采用了从科学探究或生活实际经验入手,充分利用实验研究物质的性质与反应,再从结构角度深化认识。如甲烷、乙烯的研究,乙醇结构的研究,糖和蛋白质的鉴定等,都采用了较为灵活的引入方式。同时注意动手做模型,指导学生根据分子结构模型中原子间的连接顺序及方式,正确书写烷烃的同系列及同分异构体的结构式、结构简式。 【教学建议】 把握以下三点: 1.教材的起点低,强调知识与应用的融合,以具体典型物质的主要性质为主。 2.注意不要随意扩充内容和难度,人为增加学生的学习障碍和负担。 3.尽量从实验或学生已有的生活背景知识出发组织或设计教学,激发学习兴趣,使学生感到有机化学就在实际生活之中。

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