高中化学选修三几种典型晶体晶胞结构模型总结
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晶体的常识分子晶体与原子晶体【学习目标】1、初步了解晶体的知识,知道晶体与非晶体的本质差异,学会识别晶体与非晶体的结构示意图;2、知道晶胞的概念,了解晶胞与晶体的关系,学会通过分析晶胞得出晶体的组成;3、了解分子晶体和原子晶体的特征,能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系;4、知道分子晶体与原子晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
【要点梳理】要点一、晶体与非晶体【分子晶体与原子晶体#晶体与非晶体】1、概念:①晶体:质点(分子、离子、原子)在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。
晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
②非晶体:非晶态物质内部结构没有周期性特点,而是杂乱无章地排列,如:玻璃、松香、明胶等。
非晶体不具有晶体物质的共性,某些非晶态物质具有优良的性质要点诠释:晶体与非晶体的区分:晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。
周期性是晶体结构最基本的特征。
许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我们可以借助于显微镜观察,这也证明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了。
晶体的熔点较固定,而非晶体则没有固定的熔点。
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体,进行X—射线衍射实验,X射线透过晶体时发生衍射现象。
特别注意:一种物质是否晶体,是由其内部结构决定的,而非由外观判断。
2、分类:说明:①自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
所谓自范性即“自发”进行,但这里要注意,“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,但若不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻;②晶体自范性的条件之一:生长速率适当;③晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
4、晶体形成的途径:①熔融态物质凝固,例:熔融态的二氧化硅,快速冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶。
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。
【人教版】高中化学选修3知识点总结:第三章晶体结构与性质第一篇:【人教版】高中化学选修3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。
几种常见晶体结构分析一、氯化钠、氯化铯晶体——离子晶体由于离子键无饱和性与方向性,所以离子晶体中无单个分子存在。
阴阳离子在晶体中按一定的规则排列,使整个晶体不显电性且能量最低。
离子的配位数分析如下:离子数目的计算:在每一个结构单元(晶胞)中,处于不同位置的微粒在该单元中所占的份额也有所不同,一般的规律是:顶点上的微粒属于该单元中所占的份额为18,棱上的微粒属于该单元中所占的份额为14,面上的微粒属于该单元中所占的份额为12,中心位置上(嚷里边)的微粒才完全属于该单元,即所占的份额为1。
1.氯化钠晶体中每个Na +周围有6个C l -,每个Cl -周围有6个Na +,与一个Na +距离最近且相等的Cl -围成的空间构型为正八面体。
每个N a +周围与其最近且距离相等的Na +有12个。
见图1。
晶胞中平均Cl -个数:8×18 + 6×12 = 4;晶胞中平均Na +个数:1 + 12×14= 4 因此NaCl 的一个晶胞中含有4个NaCl (4个Na +和4个Cl -)。
2.氯化铯晶体中每个Cs +周围有8个Cl -,每个Cl -周围有8个Cs +,与一个Cs +距离最近且相等的Cs +有6个。
晶胞中平均Cs +个数:1;晶胞中平均Cl -个数:8×18= 1。
因此CsCl 的一个晶胞中含有1个CsCl (1个Cs +和1个Cl -)。
二、金刚石、二氧化硅——原子晶体1.金刚石是一种正四面体的空间网状结构。
每个C 原子以共价键与4个C 原子紧邻,因而整个晶体中无单个分子存在。
由共价键构成的最小环结构中有6个碳原子,不在同一个平面上,每个C 原子被12个六元环共用,每C —C 键共6个环,因此六元环中的平均C 原子数为6×112 = 12 ,平均C —C 键数为6×16 = 1。
C 原子数: C —C 键键数 = 1:2; C 原子数: 六元环数 = 1:2。
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。
高中化学选修三知识点总结:原子结构与性质一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理:随着核电荷数递增,大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道(能级),叫做构造原理。
能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s轨道,后进入3d轨道,这种现象叫能级交错。
说明:构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低(实际上4s能级比3d能级能量高),而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
也就是说,整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
(2)能量最低原理现代物质结构理论证实,原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原理。
构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低,而不局限于某个能级。
(3)泡利(不相容)原理:基态多电子原子中,不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
换言之,一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利(Pauli)原理。
(4)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特(Hund)规则。
洪特规则特例:当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时,原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时,是较稳定状态。
前36号元素中,全空状态的有4Be2s22p0、12Mg3s23p0、20Ca4s23d0;半充满状态的有:7N2s22p3、15P3s23p3、24Cr3d54s1、25Mn3d54s2、33As4s24p3;全充满状态的有10Ne2s22p6、18Ar3s23p6、29Cu3d104s1、30Zn3d104s2、36Kr4s24p6。
4.基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式,例如K:1s22s22p63s23p64s1。
选修三物质结构与性质总结一. 原子结构与性质.1. 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•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核外电子分别处于不同的电子同,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」子(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,且自旋状态相同一.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24C r[Ar]3d 54sl 29C U —(3) .掌握能级交错1-36号元素的核外电子排布式ns<(n-2)fv(n-1)d<np3. 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。
高中化学选修三几种典型晶体晶胞结构模型总结
-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
学生版:典型晶体模型
晶体晶体结构晶体详解
原子晶体金刚
石
(1)每个碳与相邻个碳以共价键结合,
形成体结构
(2)键角均为
(3)最小碳环由个C组成且六个原子不在
同一个平面内
(4)每个C参与条C—C键的形成,C原子
数与C—C键数之比为
SiO2
(1)每个Si与个O以共价键结合,形成正四
面体结构
(2)每个正四面体占有1个Si,4个“
1
2O”,
n(Si)∶n(O)=
(3)最小环上有个原子,即个O,个Si
分子晶体干冰
(1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又
各占据1个CO2分子
(2)每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子
有个
冰
每个水分子与相邻的个水分子,以相连
接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成
mol“氢键”。
NaCl(
型) 离子
晶体(1)每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)
有个。
每个Na+周围等距且紧邻的
Na+有个
(2)每个晶胞中含个Na+和个Cl-
CsCl (型) (1)每个Cs+周围等距且紧邻的Cl-有个,每个Cs+(Cl-)周围等距且紧邻的Cs+(Cl-)有个(2)如图为个晶胞,每个晶胞中含个Cs+、
个Cl-
金属晶体简单
六方
堆积
典型代表Po,配位数为,空间利用率52%
面心
立方
最密
堆积
又称为A1型或铜型,典型代表,配位数
为,空间利用率74%
体心
立方
堆积
又称为A2型或钾型,典型代表,配位数
为,空间利用率68%
六方
最密
堆积
又称为A3型或镁型,典型代表,配位数
为,空间利用率74%
混合晶体石墨(1)石墨层状晶体中,层与层之间的作用是
(2)平均每个正六边形拥有的碳原子个数是,C原子采取的杂化方式是
(3)每层中存在σ键和π键,还有金属键
(4)C—C的键长比金刚石的C—C键长,熔点比金刚石的
(5)硬度不大、有滑腻感、能导电
教师版典型晶体模型
晶体晶体结构晶体详解
原子晶体金刚
石
(1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合,形成
正四面体结构
(2)键角均为109°28′
(3)最小碳环由6个C组成且六个原子不在同
一个平面内
(4)每个C参与4条C—C键的形成,C原子
数与C—C键数之比为1∶2
SiO2
(1)每个Si与4个O以共价键结合,形成正四
面体结构
(2)每个正四面体占有1个Si,4个“
1
2O”,
n(Si)∶n(O)=1∶2
(3)最小环上有12个原子,即6个O,6个Si
分子晶体干冰
(1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又
各占据1个CO2分子
(2)每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有
12个
冰
每个水分子与相邻的4个水分子,以氢键相
连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成2
mol“氢键”。
NaCl(型) 离子
晶体
(1)每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)
有6个。
每个Na+周围等距且紧邻的Na+有
12个
(2)每个晶胞中含4个Na+和4个Cl-
CsCl
(型)
(1)每个Cs+周围等距且紧邻的Cl-有8个,每
个Cs+(Cl-)周围等距且紧邻的Cs+(Cl-)有8
个
(2)如图为8个晶胞,每个晶胞中含1个Cs
+、1个Cl-
金属晶体简单
六方
堆积
典型代表Po,配位数为6,空间利用率52%
面心
立方
最密
堆积
又称为A1型或铜型,典型代表Cu、Ag、
Au,配位数为12,空间利用率74%
体心
立方
堆积
又称为A2型或钾型,典型代表Na、K、Fe,
配位数为8,空间利用率68%
六方
最密
堆积
又称为A3型或镁型,典型代表Mg、Zn、
Ti,配位数为12,空间利用率74%
混合晶体石墨(1)石墨层状晶体中,层与层之间的作用是范德华力(2)平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2,C原子采取的杂化方式是sp2 (3)每层中存在σ键和π键,还有金属键
(4)C—C的键长比金刚石的C—C键长短,熔点比金刚石的高
(5)硬度不大、有滑腻感、能导电。