晶体的结构与性质复习课课件

单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/8/10,#,欢迎大家！,欢迎大家！,1,晶体的结构与性质,复习课,晶体的结构与性质,2,(1,),了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。,(2,),了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。,(,3),了解分子晶体结构与性质的关系。,(,4),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。,(,5),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。了解金属晶体常见的堆积方式。,(,6),了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。,考纲要求,(1)了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作,3,范德华力,干冰,粒子间相互作用,:,配位数,:,12,晶体类型,范德华力干冰粒子间相互作用:配位数:12晶体类型,4,氢键,(,范德华力,),冰,粒子间相互作用,:,配位数,:,4,分子,分子,分子间作用力,分子晶体,晶体类型,氢键(范德华力)冰粒子间相互作用:配位数:4分子分子分子间作,5,构成粒子,粒子作用,影响因素,熔点,硬度,分子,分子间作用力,相对分子质量,分子极性,低,小,分子晶体,构成粒子粒子作用影响因素熔点硬度分子分子间作用力相对分子质,6,H,2,S,S,8,FeS,2,SO,2,SO,3,H,2,SO,4,熔点,/,-85.5,115.2,600,（分解）,-75.5,16.8,10.3,沸点,/,-60.3,444.6,-10.0,45.0,337.0,S,8,图,(a),1.2018,全国卷,35.(3),图,(a),为,S,8,的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为,_,_,。,课堂练习,二者都是分子晶体，熔沸点由分子间作用力决定，而分子间作用力正比于相对分子质量，所以，,SO,2,相对分子质量较小，熔沸点较低,H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔点/-85.5,7,非极性共价键,金刚石,粒子间相互作用,:,配位数,:,4,晶体类型,非极性共价键金刚石粒子间相互作用:配位数:4晶体类型,8,极性共价键,BN,粒子间相互作用,:,配位数,B:4 N:4,晶体类型,极性共价键BN粒子间相互作用:配位数B:4 N:4晶体类型,9,极性共价键,SiO,2,粒子间相互作用,:,配位数,Si:4 O:2,原子,原子,共价键,原子晶体,晶体类型,极性共价键SiO2粒子间相互作用:配位数Si:4 O:2原子,10,构成粒子,粒子作用,影响因素,熔点,硬度,原子,共价键,键长大小,高,大,原子晶体,构成粒子粒子作用影响因素熔点硬度原子共价键键长大小高大原子晶,11,2.2016,全国卷,35.(,5)Ge,单晶具有金刚石型结构，其中,Ge,原子的杂化方式为,_,，微粒之间存在的作用力是,_,。,课堂练习,sp,3,共价键,2.2016全国卷课堂练习sp3共价键,12,配位数,:,6,简单立方堆积,Po,堆积方式,:,粒子数,:,1,晶体类型,配位数:6简单立方堆积Po堆积方式:粒子数:1晶体类型,13,体心立方堆积,堆积方式,:,配位数,:,8,Na,粒子数,:,2,晶体类型,体心立方堆积堆积方式:配位数:8Na粒子数:2晶体类型,14,六方最密堆积,堆积方式,:,配位数,:,12,粒子数,:,2,Mg,晶体类型,六方最密堆积堆积方式:配位数:12粒子数:2Mg晶体类型,15,面心立方最密堆积,堆积方式,:,配位数,:,12,Cu,粒子数,:,4,金属阳离子,电子,金属键,金属晶体,晶体类型,面心立方最密堆积堆积方式:配位数:12Cu粒子数:4金属阳离,16,构成粒子,粒子作用,影响因素,熔点,硬度,金属阳离子与自由电子,金属键,金属价电子数,变化较大,变化较大,金属阳离子,r,金属晶体,构成粒子粒子作用影响因素熔点硬度金属阳离子与自由电子金属键,17,3.2017,全国卷,35.(2),基态,K,原子中，核外电子占据最高能层的符号是,_,，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为,_,。,K,和,Cr,属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属,K,的熔点、沸点等都比金属,Cr,低，原因是,_,_,。,课堂练习,N,K,的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱,球形,3.2017全国卷课堂练习N,18,r,+,/,r,-,CsCl,粒子数,配位数,Cs:8 Cl:8,0.732,Cs:1 Cl:1,晶体类型,r+/r-CsCl粒子数配位数Cs:8 Cl:80.732,19,r,+,/,r,-,NaCl,粒子数,配位数,Na:6 Cl:6,0.4140.732,Na:4 Cl:4,晶体类型,r+/r-NaCl粒子数配位数Na:6 Cl:60.414,20,r,+,/,r,-,ZnS,粒子数,配位数,Zn:4 S:4,0.414,Zn:4 S:4,晶体类型,r+/r-ZnS粒子数配位数Zn:4 S:40.414Zn,21,阴阳离子个数比,CaF,2,粒子数,配位数,Ca:8 F:4,2,Ca:4 F:8,晶体类型,阴阳离子个数比CaF2粒子数配位数Ca:8 F:42Ca:4,22,阴阳离子个数比,TiO,2,粒子数,配位数,Ti:6 O:3,2,Ti:2 O:4,阳离子,阴离子,离子键,离子晶体,晶体类型,阴阳离子个数比TiO2粒子数配位数Ti:6 O:32Ti:2,23,构成粒子,粒子作用,影响因素,熔点,硬度,阳离子与阴离子,离子键,离子电荷数,较高,较大,离子,r,离子晶体,晶格能,:,构成粒子粒子作用影响因素熔点硬度阳离子与阴离子离子键离子电,24,4.2018,全国卷,35.(4)Li,2,O,是离子晶体，其晶格能可通过图,(a),的,BornHaber,循环计算得到。,Li,2,O,晶格能为,_kJ,mol,1,。,课堂练习,2908,5.2016,全国卷,35.(4)GaF,3,的熔点高于,1000,，,GaCl,3,的熔点为,77.9,，其原因是,_,_,。,GaF,3,为离子晶体，,GaCl,3,为分子晶体,4.2018全国卷课堂练习29085.2016全,25,m,V,M,a,3,n,N,A,=,=,=,M,a,3,n,N,A,晶胞计算,密度计算,CaF,2,mVMa3nNA=Ma3nNA晶胞计算密度计算CaF,26,6.2018,全国卷,35.(5)FeS,2,晶体的晶胞如图,(c),所示。晶胞边长为,a,nm,、,FeS,2,相对式量为,M,，阿伏加德罗常数的值为,N,A,，其晶体密度的计算表达式为,_gcm,3,；晶胞中,Fe,2+,位于,S,2,2-,所形成的正八面体的体心，,该正八面体的边长为,_nm,。,课堂练习,图,(C),6.2018全国卷课堂练习图(C),27,V,球,空间利用率,V,胞,r,3,a,3,3,=,=,=,r,3,a,3,n,3,晶胞计算,空间利用率,4,n,4,CaF,2,100%,V球空间利用率V胞r3a33=r3a3n3晶胞计算空,28,7.2016,全国卷,35.(5)GaAs,的熔点为,1238,，密度为,gcm,-3,，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为,_,，,Ga,与,As,以,_,键键合。,Ga,和,As,的摩尔质量分别为,M,Ga,gmol,-1,和,M,As,gmol,-1,，原子半径分别为,r,Ga,pm,和,r,As,pm,，阿伏伽德罗常数值为,N,A,，则,GaAs,晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为,_,。,课堂练习,原子晶体,共价,7.2016全国卷课堂练习原子晶体共价,29,晶胞计算,原子半径,晶胞计算原子半径,30,8.2017,全国卷,35.(4)KIO,3,晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为,a,=0.446 nm,，晶胞中,K,、,I,、,O,分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。,K,与,O,间的最短距离为,_ nm,，与,K,紧邻的,O,个数为,_,。,(5),在,KIO,3,晶胞结构的另一种表示中，,I,处于各顶角位置，,则,K,处于,_,位置，,O,处于,_,位置。,课堂练习,0.315,12,体心,棱心,8.2017全国卷课堂练习0.31512体心棱心,31,1.2018,全国卷,35.(5)Li,2,O,具有反萤石结构，晶胞如图,(b),所示。已知晶胞参数为,0.4665 nm,，阿伏加德罗常数的值为,N,A,，则,Li,2,O,的密度为,_gcm,3,（列出计算式）。,强化练习,图,(b),1.2018全国卷强化练习图(b),32,2.2018,全国卷,35.(5),金属,Zn,晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为,_,_,。六棱柱底边边长为,a,cm,，高为,c,cm,，阿伏加德罗常数的值为,N,A,，,Zn,的密度为,_g,cm,-3,（列出计算式）。,强化练习,六方最密堆积,2.2018全国卷强化练习,33,3.2017,全国卷,35.,(,3),经,X,射线衍射测得化合物,R,的晶体结构，其局部结构如图（,b,）所示。,(4),R,的晶体密度为,d,gcm,3,，其立方晶胞参数为,a,nm,，晶胞中含有,y,个,(N,5,),6,(H,3,O),3,(NH,4,),4,Cl,单元，该单元的相对质量为,M,，,则,y,的计算表达式为,_,。,强化练习,图,(b),3.2017全国卷强化练习图(b),34,4.2017,全国卷,35.(,5)MgO,具有,NaCl,型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，,X,射线衍射实验测得,MgO,的晶胞参数为,a,=0.420 nm,，则,r,(O,2-,),为,_nm,。,MnO,也属于,NaCl,型结构，晶胞参数为,a,=0.448 nm,，,则,r,(Mn,2+,),为,_nm,。,强化练习,0.148,0.076,4.2017全国卷强化练习0.1480.076,35,强化练习,强化练习,36,6.,2016,全国卷,37.,(,4,),某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。,晶胞中铜原子与镍原子的数量比为,_,。,若合金的密度为,d,gcm,3,，晶胞参数,a,=_nm,。,强化练习,3:1,6.2016全国卷强化练习3:1,37,