第三章化学键与晶体结构资料
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化学键和晶体知识点整理化学键是指由原子之间相互作用形成的连接。
常见的化学键包括共价键、离子键和金属键等。
晶体是指由具有规则排列的原子、离子或分子构成的固体。
共价键是由原子间的电子共享形成的化学键。
共价键的形成需要原子间的电子云重叠,使得两个原子间的电子得以共享。
共价键可以根据电子云的重叠程度分为σ键和π键。
共价键的强度与共享电子的数量有关,共享电子的数量越多,共价键的强度越大。
离子键是由带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子之间的吸引力形成的化学键。
离子键的形成是由于电荷相互作用所引起的。
离子键的强度较大,常见于具有明显电荷差异的元素或化合物,如NaCl。
金属键是金属元素或合金中的金属离子之间的相互作用形成的化学键。
金属键的形成是由于金属离子的正电荷与自由电子的负电荷之间的相互作用所引起的。
金属键通常具有高的导电性和热导性。
晶体是由原子、离子或分子等按照规则的排列方式组成的固体。
晶体具有明确的外观形状,均匀的内部结构以及特定的物理性质。
晶体的结构可以通过X射线衍射等方法进行研究。
晶体的结构可以分为离子晶体、共价晶体和金属晶体等。
离子晶体的结构由带正电荷和带负电荷的离子相互排列构成。
共价晶体的结构由共价键相互连接的原子或分子构成。
金属晶体的结构由金属离子排列构成,金属离子之间通过金属键相互连接。
晶体的性质受到晶格结构和晶体内部相互作用的影响。
晶格结构决定了晶体的外观形状以及晶体的物理性质,如硬度、熔点等。
晶体内部相互作用决定了晶体的化学性质,如溶解度、反应活性等。
晶格结构可以通过晶体学研究方法进行研究和描述。
晶体学研究包括晶体的晶胞、点阵和晶体对称性等方面。
晶胞是晶体的最小单位,包括一组原子、离子或分子。
点阵是一组规则排列的点,用来描述晶体的周期性结构。
晶体的对称性是指晶体具有不同方向和位置上的相似性。
晶体的应用广泛,包括材料科学、电子学、光学以及生物学等领域。
晶体材料具有优异的光学、电学和力学性质,被广泛应用于激光器、光纤通信、电子器件等领域。
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SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形,而非晶体SiO2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SiO2内部质点排列无序。
③晶体SiO2具有固定的熔沸点,而非晶体SiO2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。
高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识汇总高中化学选修三的第三章知识汇总,晶体结构这部分知识经常出现在推断题中【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。
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。
化学键分子结构与晶体结构化学键是指化学元素之间的相互作用力,包括共价键、离子键和金属键。
化学键的不同类型决定了分子或晶体的性质和结构。
共价键是两个原子之间的电子共享。
当两个原子都需要电子来达到稳定的电子壳结构时,它们可以共享一对电子形成一个共价键。
共价键的形成使得原子在空间上非常接近,形成分子。
分子中的化学键可以是单一、双重或三重共价键,取决于共享的电子对数目。
离子键是由于正离子和负离子之间的静电力而形成的。
在离子化合物中,金属元素向非金属元素转移电子,从而形成正离子和负离子。
正离子和负离子之间的相互吸引力引发了离子键的形成。
离子晶体的结构通常由正负离子的周期排列所组成。
金属键是金属元素之间电子共享的结果。
金属元素通常有多个价电子,这些价电子可以自由地在金属中移动。
金属键的形成使得金属元素形成具有特定结晶结构的金属。
金属的物质性质通常是导电、导热和可塑性。
分子结构是由共价键连接的原子所组成的。
分子结构的确定需要知道各个原子之间的连接方式和空间排列。
分子结构的性质直接影响着分子的性质,如化学反应的活性、分子的极性和分子间作用力。
晶体结构是由许多原子、离子或分子按照一定的排列顺序在晶格中组成的。
晶体结构具有高度有序性,可以通过晶体学方法来研究和描述。
晶体结构的种类多种多样,包括离子晶体、共价晶体和分子晶体等。
晶体的结构决定了其物理、化学和光学性质,如晶体的硬度、折射率和热膨胀系数等。
总之,化学键是不同原子之间的相互作用力,可以分为共价键、离子键和金属键。
分子结构是由共价键连接的原子所组成的。
晶体结构是离子、原子或分子按照一定顺序在晶格中排列的结构。
化学键、分子结构和晶体结构共同决定了分子和晶体的性质和行为。
化学键、晶体结构
化学键
1.概念:相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用叫化学键2.分类:离子键
化学键共价键
金属键
一、离子键和离子化合物
1.离子键
(1)概念:由阴阳离子间的静电作用而形成的化学键
[讨论]阴阳离子间的静电作用是否就是阴阳离子间的相互吸引?(2)表示方法
①电子式
②形成过程
2.离子化合物
(1)概念;通过离子键形成的化合物即离子化合物
(2)离子化合物的特点:
二、共价键和共价化合物
1.共价键
(1)概念:原子间通过共用电子对形成的化学键
(2)分类:①极性共价键:同种原子间形成的共价键共价键
②非极性共价键:不同种原子间形成的共价键(3)表示方法:
①电子式
②结构式
③形成过程
2.共价化合物
(1)概念:通过共价键形成的化合物即共价化合物
三、分子结构
四、晶体结构
晶体:通常指通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体。
晶体规则几何外形是其构成微粒有序排列的外部表现
分类:依据构成晶体的微粒及其作用可分为四类。
1.离子晶体
(1)概念:离子通过离子键形成的晶体
(2)构成微粒:阴阳离子,它们间的作用为离子键(3)典型晶体:
①NaCl
每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+每个晶胞中Na+、Cl-的计算
(4)性质特点。
上海培佳文化传播培佳教育学科教师辅导讲义1.2 化学键与晶体结构考点解读基础型课程部分1 9 共页第页上海培佳文化传播拓展型课程部分考点梳理一、化学键——相邻原子或原子团之间强烈的相互作用。
分类:化学键包括离子键、共价键和金属键二、离子键、共价键、金属键的比较。
三、非极性共价键和极性共价键的比较。
非极性共价键和极性共价键的比较极性共价键非极性共价键2第页共9 页上海培佳文化传播键长:在分子中,两个成键原子的核间距叫做键长。
键能:在一定温度和压强下,断开1 mol A—B所吸收的能量称为A—B的键能。
键角:在多原子分子里,键和键之间的夹角,我们把这种分子中键与键之间的夹角叫做键角。
2.配位键配位键是一种特殊的共价键,共用电子对由一个原子单方提供,与另一个原子或离子共用而形成的共价键。
++ O + HO→H水和氢离子结合成水合氢离子:H32+++ HNH→氨和氢离子结合成铵根离子:NH43四、化学键、分子间作用力和氢键的比较化学键、分子间作用力和氢键的比较3第页共9 页上海培佳文化传播五、共价键极性和共价分子极性的比较。
极性分子:分子中正、负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的。
非极性分子:分子中正、负电荷中心重合,从整个分子来看,电荷的分布是均匀的,对称的。
共价键极性和共价分子极性的比较【课本实验】静电对不同液流方向的影响装置仪器:酸式滴定管、玻璃棒、烧杯试剂:水、四氯化碳简要步骤:1、取两只洁净且又干燥的酸式滴定管检查是否漏水,关闭活塞分别加入适量的水和四氯化碳2、取一只用毛皮摩擦过的玻璃棒放在装有水的滴定管下端口,打开活塞,观察液流方向,同样的操作对于四氯化碳现象:水的流向偏移很大,四氯化碳几乎不偏移原理:水是极性分子,氧原子一端带有负电荷,带有负电荷的玻璃棒对负电荷的氧原子具有排斥力,而四氯化碳是非极性分子,不存在这种排斥力4页共第9 页上海培佳文化传播注意事项:1、滴定管要放竖直2、玻璃棒摩擦后立刻做实验出题方向:出题的方式可能是给出一些极性分子或非极性分子让我们选出一个方法来鉴别。
常见分子类型和极性的比较六、离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体的比较注:只有分子晶体才有分子式。
七、晶体熔沸点的比较1.不同类晶体:一般情况下,原子晶体〉离子晶体〉分子晶体。
例:SiO>NaCl>SO 222.同种类型晶体:构成晶体微粒间的作用大,则熔沸点高,反之则小。
5页共第9 页上海培佳文化传播二、离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔沸点就越高。
例:Al>Mg>Na三、分子晶体:对于同类分子晶体,式量越大,则熔沸点越高。
例:HI>HBr>HCl四、原子晶体:键长越小、键能越大,则熔沸点越高。
例:C(金刚石)>SiC>Si3.常温常压下状态A.熔点:固态物质〉液态物质B.沸点:液态物质〉气态物质4.一般来说合金的熔沸点比各种金属的都低,硬度都大。
例题精讲”CB”“金属键—)在下列变化中所破坏的作用力(填“离子键—A”“共价键—【例1】(模考改编题)D”“分子间作用力—1、食盐溶于水2、氯化铵溶于水3、氯化氢气体溶于水4、金刚石熔化5、汞受热变成汞蒸气6、加热氯酸钾使其分解7、蔗糖溶于水8、碘升华9、酒精溶于水10、离子晶体发生状态变化时,一定会破坏11、原子晶体熔化要破坏下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是杨浦一模5)【变式训练】(2012 )(.液溴和己烷分别受热变为气体 AB.干冰和氯化铵分别受热变为气体C.硅和铁分别受热熔化.氯化氢和蔗糖分别溶解于水 D下列晶体中,除了原子与原子间的共价键外,同时也存在范德华力的12)【变式训练】(2011虹口二模共有多少种)(Ar ⑧⑦醋酸⑤石墨⑥I ④金刚石③H ①O ②SiOC 222 60D. 6种种 B. 4 C. 5种种 A. 3)(键能和键角的说法中不正确的是2)(2014【变式训练】一模黄浦关于键长、A.键角是描述分子立体结构的重要参数6 9 共页第页上海培佳文化传播B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C.键能越大,键长就越长,共价化合物也就越稳定D.键角的大小与键长、键能的大小无关【例2】(模考改编题)有关化学键的描述正确的是A. 有化学键断裂的过程一定发生了化学反应B. 带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键C. 非金属原子间以共价键结合的物质都是共价化合物D. 金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关E.在离子化合物里,只存在离子键,没有共价键F.只有共价键形成的物质,不一定是共价化合物G.非极性键只存在于双原子的单质分子中H.由不同元素组成的多原子分子里,一定只存在极性键I.非金属元素组成的化合物中只含共价键J.C、N、O、H四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键K.不同元素的原子构成的分子只含极性共价键L.CH中所有的价电子都参与形成共价键4【例3】(模考改编题)设N为阿伏加德罗常数的值,试判定下列说法是否正确A A.1mol 石墨含有的C-C键数为3N;A B.石墨晶体呈层状结构,每个碳原子只有3个价电子形成共价键;C.60 g SiO晶体中含有2 N个Si-O键;A2D.1mol(12g)金刚石晶体中,有共价键2mol;E.1mol 苯含有的C=C键数为3N;A F.0.44g CH中含有的共价键总数目为0.1N;A38G.标准状况下,2.24 L三氯甲烷中含有碳氯共价健的数目为0.3N;A H.0.17g NH中含有的共用电子对数为0.1 N;3AI.白磷分子呈正四面体,键角109°28′,lmol白磷含共价键6mol;J.臭氧分子呈直线型,等质量的臭氧和氧气所含的氧原子数相同;K.S是分子晶体,8个硫原子在同一个平面上,摩尔质量为256g;8L.含0.1molHCl溶液中含氢元素0.1N;A M.22.4 L 水蒸气含原子数为3N;A N.3.4g HO中含有的共用电子对数为0.1 N;A22O.1mol 氯化铵含有的N-H键数为3N A P.1 molNaO含有的共价键数为N A22 +的数目为0.02Na N CO1 L pH=12Q .25℃时,的Na溶液中含有 A237页共第9 页上海培佳文化传播R.设N为阿伏加德罗常数的值。
2mol N和2mol CH相比较,下列叙述中一定正确的42A2是()A.体积相等B.电子数均为14 N C.质量相等D.含共价键均为6 mol A【例4】(模考改编题)下列说法是否正确A.某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体B.原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高C.分子晶体中,分子间的作用力越大,该分子越稳定D.分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高E.高熔点的固体如果不是离子晶体、则一定为原子晶体F.氯化钠中所含化学键为离子键,含离子键的化合物一定是离子化合物G.分子晶体的基本微粒是分子,分子晶体熔沸点由分子内部共价键强弱决定H.原子晶体由于是空间网状结构,因此只能由碳、硅两元素构成I.由于铵盐中是有离子键构成的,因而化学性质相当稳定J.分子晶体中都存在分子间作用力,但可能不存在共价键K.在常见的四种晶体类型中,都有“原子(离子)半径越大,物质熔点越低”的规律L.常温下为气态或液态的物质,其固态时一定会形成分子晶体M.分子晶体中分子间的作用力越大,分子越稳定N.原子晶体的熔点一定高于其它晶体O.离子晶体中,一定存在离子键P.金属晶体的熔沸点均很高Q.晶体中分子间的作用力越大,分子越稳定R.原子晶体中,若共价键越强,熔点就越高S.有化学键断裂的变化,就一定是化学变化T.熔化状态下能导电的物质一定是离子晶体U.只含有共价键的物质不一定是共价化合物V.由电子定向移动而导电的物质一定是金属晶体W.有键能很大的共价键存在的物质熔沸点一定很高X.原子晶体中,只存在共价键Y.原子晶体中只存在非极性共价键Z.稀有气体的原子能形成分子晶体【例5】(上海高考改编题)PH一种无色剧毒气体,其分子结构和NH相似,但P-H键键能比N-H 键33键是的确正断判列下。
低能)(8第共页9 页上海培佳文化传播A.PH分子呈平面三角形3B.PH分子是极性分子3C.PH沸点低于NH沸点,因为P-H键键能低大33D.PH分子稳定性高于NH分子,因为N-H键键能高33【变式训练】(2013年宝山一模5)一定条件下,氨气和氟气发生反应:4NH + 3F →NF + 3NHF,4233其中产物NF分子结构和NH相似。
下列有关说法错误的是33()A.NF分子呈三角锥形3B.NF分子是极性分子3C.NF与NH晶体类型相同33D.上述反应中,反应物和生成物均属于共价分子【例6】(2012长宁二模24)石墨是最常见的碳单质。
石墨烯(如下图)是单层的石墨,发现它的科学家获得了2010年诺贝尔物理学奖。
下列有关石墨烯的叙述正确的是_______________。
a.石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面°b.石墨烯中的碳碳键的键角是60+3 .石墨烯中碳原子的化合价为c .石墨烯可导电,说明它是电解质d .石墨烯的结构与金刚石相似e .石墨烯的熔点很低f .从石墨剥离得石墨烯需克服范德华力g℃生成白磷。
)工业上用磷酸钙与焦炭、石英砂混合,加热到1500【变式训练】(2012杨浦一模四高温高温 +6SiO) 10C+PO2Ca(PO+10COP 反应的化学方程式如下:+P6CaSiOO2 4410 10 32344。
SiO晶体中微粒间的作用是晶体(填“晶体类型”23.白磷晶体属于);2种不同能量的电子;写出该24.反应物中只有一种元素在长周期,该元素的阳离子中有。
元素与碳元素形成的化合物的电子式(用元素符号表示)。
25.反应物中五种元素的原子半径从大到小的顺序是年诺26.石墨是最常见的碳单质。
石墨烯(如下图)是单层的石墨,发现它的科学家获得了2010。
烯的叙述正确的是贝尔物理学奖。
下列有关石墨.石墨烯的熔点很低a 60°b.石墨烯中的碳碳键的键角是.石墨烯与苯分子碳碳键的成键形式可能类似c d.石墨烯独特的结构预示着它特有的应用前景9共页第9 页。