【精品课件】无机单质及化合物晶体结构
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. v . 晶体构造与性质
一、晶体的常识
1.晶体与非晶体
晶体与非晶体的本质差异
自性 微观构造
晶体 有〔能自发呈现多面体外形〕 原子在三维空间里呈周期性有序排列
非晶体 无〔不能自发呈现多面体外形〕 原子排列相对无序
晶体呈现自性的条件: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--描述晶体构造的根本单元.即晶体中无限重复的局部
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×晶胞体心的原子数
思考:以下图依次是金属钠(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.
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. v . 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.以下关于晶体与非晶体的说确的是〔〕
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
1 / 19 高考化学复习考点知识专题讲解
专题二十一、物质结构
考点知识
本高考化学复习考点知识专题讲解 专题重点内容有原子核外电子排布规律、化学键类型及晶体类型。在高考中重点考查微粒的质子数、中子数、质量数、核外电子数、原子序数、核电荷数等相互求算;判断化学键类型,并常与分子极性的判断或与晶体类型的判断结合一起考查。预计今年的高考可能会将核外电子排布的规律性变化与元素性质规律结合起来,同时可能会结合NaCl、CsCl、干冰、SiO2、金刚石的结构为载体,进行其它结构的分析。知识将以题型以选择题、填空题、计算题的形式出现。
重点、难点探源
一、 原子核外电子排布
1、在同一原子中各电子层之间的关系
电子层数(n) 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q
电子层能量的关系(由低到高) 从K→Q能量逐渐增高
电子层离核远近的关系(由近到远) 从K→Q离核越来越远
2、原子核外电子排布规律
⑴核外电子一般总是尽先排布在最低的电子层里。 2 / 19 ⑵每个电子层最多容纳的电子数为2n2个。
⑶最外层最多容纳电子数不超过8个(K层为最外层时不超过2个)
⑷次外层最多容纳的电子数目不超过18个,倒数第三层不超过32个。
3、原子核外电子层排布的表示方法——原子或离子结构示意图
下面为钠的原子结构示意图:
二、化学键
1、化学键:
(1)概念:使离子或原子相结合的作用力。
(2)形成与分类
(3)化学反应的本质:反应物分子内化学键的断裂和生成物分子内化学键的形成。
2、离子键
(1)概念:带相反电荷离子之间的相互作用。
(2)离子化合物:由离子键构成的化合物。
(3)离子化合物的形成过程:
3、共价键: 3 / 19 (1)概念:原子间通过共用电子对形成的相互作用。
(2)共价化合物:以共用电子对形成分子的化合物。
(3)共价化合物的形成过程:
三、晶体结构及性质
第三节 无机非金属材料
【课程标准要求】
1.了解硅酸盐及其结构特点,了解传统硅酸盐产品的工业生产。
2.了解硅和二氧化硅的性质,认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。
3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用。
一、硅酸盐材料
1.无机非金属材料
从组成上看,许多无机非金属材料多含硅、氧等元素,具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点,以及特殊的光学、电学等性能。
2.硅酸盐及其结构
(1)硅酸盐的结构
在硅酸盐中,Si和O构成了硅氧四面体结构,Si在中心,O在四面体的4个顶角,每个Si结合4个O,每个O结合2个Si。
(2)硅酸盐材料的特性
硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。
3.常见的硅酸盐材料
陶瓷 普通玻璃 普通水泥
原料 黏土(含水的
铝硅酸盐) 纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) 主要原料:石灰石、黏土,辅助原料:适量的石膏
设备 陶瓷窑 玻璃窑 水泥回转窑
主要成分 硅酸盐 硅酸钠(Na2SiO3)、硅硅酸三钙
酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2) (3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
性能 硬度高、耐高温、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点
用途 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维等 大量用于建筑和水利工程
拓展 (1)陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料都是以含硅物质为原料,经过高温发生复杂的物理、化学变化制成,产品都为硅酸盐。(2)生产中采用不同的原料和工艺,也可以制得多种具有不同性能和用途的玻璃。例如,利用含有铅的原料可制得光学玻璃;加入硼酸盐制成耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃;加入一些金属氧化物或盐可以得到彩色玻璃。
【微自测】
1.下列描述中正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)硅酸盐是由硅、氧和金属组成的混合物(×)
中小学1对1课外辅导专家
龙文教育·教育是一项良心工程 武汉龙文教育学科辅导讲义
授课对象 授课教师
授课时间 授课题目
课 型 使用教具
教学目标
教学重点和难点
参考教材
教学流程及授课详案
第一节 无机非金属材料的主角
硅在地壳中含量丰富,仅次于氧,排在第二位,约占26.3%。
位于周期表中的第四长列上的是碳族,这一族可谓是豪门望族。其中具有代表性的是其中的两位兄长。碳,形成了无数种构成人类和其它地球生物等的有机物,“统治了有机界”。其构成的煤、石油等有机化产品和材料是现代化的基石。而它的弟弟------硅,地壳质量的约90%,构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤, “统治了地壳”,而当今硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异。
画出C、Si的原子结构简图,并由此分析:硅的化学性质活不活泼,为什么?硅的化合价主要是多少?
Si原子最外层有四个电子,既不易失电子,也不易得电子,所以,硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。硅是一种亲氧元素,在自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上,硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。
[思考]常温下,单质碳、硅的化学性质都不活泼,为什么碳在自然界中有稳定的单质(金刚石)存在,而硅却没有,说明了什么?
单质硅的化学性质虽然稳定,但硅是一种亲氧元素,硅原子和氧原子的结合非常牢固,形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢固,硅氧键一旦形成就很难被破坏,所以,自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在,没有游离态的硅。
下面我们首先来研究一下二氧化硅的性质和用途。
一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅(SiO2 )
(1) 存在
SiO2 是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12%,其存在形态有结晶形和无定形两大类,通称硅石。(图4-3 4-4)