《高中化學(xué) 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 章末歸納整合課件 新人教版選修3.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 章末歸納整合課件 新人教版選修3.ppt（62頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

請(qǐng)分別用一句話表達(dá)下列關(guān)鍵詞： 晶體 晶胞 分子晶體 原子晶體 金屬晶體 離子晶體 晶格能 提示 晶體：內(nèi)部微粒(原子、離子和分子)在三維空間按一定規(guī)律做周期性有序排列構(gòu)成的固體物質(zhì)，叫晶體。 晶胞：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元；一般都是平行六面體。 分子晶體：由分子構(gòu)成，相鄰分子靠分子間作用力相互吸引。 原子晶體：原子間都以共價(jià)鍵相結(jié)合，是三維的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。,章 末 歸 納 整 合,金屬晶體：通過(guò)金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的單質(zhì)晶體，叫做金屬晶體。 離子晶體：由陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。 晶格能：氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量，通常取正值。,一、氯化鈉、氯化銫晶體——離子晶體 由于離子鍵無(wú)飽和性與方向性，所以離子晶體中無(wú)單 個(gè)分子存在。陰陽(yáng)離子在晶體中按一定的規(guī)則排列， 使整個(gè)晶體不顯電性且能量最低。離子的配位數(shù)分析 如下：,1．氯化鈉晶體中每個(gè)Na＋周?chē)?個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－周?chē)? 有6個(gè)Na＋，與一個(gè)Na＋距離最近且相等的Cl－圍成的 空間構(gòu)型為正八面體。每個(gè)Na＋周?chē)c其最近且距離 相等的Na＋有12個(gè)。如圖。,因此CsCl的一個(gè)晶胞中含有1個(gè)CsCl(1個(gè)Cs＋和1個(gè)Cl－)。,二、金剛石、二氧化硅——原子晶體,金剛石晶體,C原子數(shù)∶C—C鍵鍵數(shù)＝1∶2；C原子數(shù)∶ 六元環(huán)數(shù)＝1∶2。,2．二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，C被Si代替，C與C 之間插氧，即為SiO2晶體，則SiO2晶體中最小環(huán)為12 環(huán)(6個(gè)Si，6個(gè)O)，,即Si ∶ O＝1∶2，用SiO2表示。 在SiO2晶體中每個(gè)Si原子周?chē)?個(gè)氧原子，同時(shí)每個(gè)氧原子結(jié)合2個(gè)硅原子。一個(gè)Si原子可形成4個(gè)Si—O鍵，1 mol Si原子可形成4 mol Si—O鍵。,但是由此有許多學(xué)生認(rèn)為二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)中一個(gè)最小的環(huán)是由8個(gè)原子構(gòu)成的。實(shí)際上，在二氧化硅晶體中每個(gè)硅原子與周?chē)?個(gè)氧原子的成鍵情況與金剛石晶體中的碳原子與周?chē)钠渌荚舆B接的情況是相同的。即每個(gè)硅原子與周?chē)?個(gè)氧原子構(gòu)成一個(gè)正四面體。只是每個(gè)氧原子又處在由另一個(gè)硅原子為中心的一個(gè)正四面體上。即每個(gè)氧原子為兩個(gè)硅氧四面體共用。如上圖所示。從此圖中可以明確看出，構(gòu)成二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)的最小環(huán)是由12個(gè)原子構(gòu)成的椅式環(huán)，注意圖中O－Si－O夾角為109°28′。,三、干冰——分子晶體 干冰晶體是一種立方面心結(jié)構(gòu)，立方體的8個(gè)頂角及6 個(gè)面的中心各排布一個(gè)CO2分子，晶胞是一個(gè)面心立 方。一個(gè)晶胞實(shí)際擁有的CO2分子數(shù)為4個(gè)(均攤法)， 每個(gè)CO2分子周?chē)嚯x相等且最近的CO2分子共有12 個(gè)。分子間由分子間作用力形成晶體。每個(gè)CO2分子 內(nèi)存在共價(jià)鍵，因此晶體中既有分子間作用力，又有 化學(xué)鍵，但熔、沸點(diǎn)的高低由分子間的作用力決定， 重要因素是相對(duì)分子質(zhì)量，因此當(dāng)晶體熔化時(shí)，分子 內(nèi)的化學(xué)鍵不發(fā)生變化。,四、石墨——混合型晶體 石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)有無(wú)數(shù)個(gè)正六邊 形，同層碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，晶體中C—C的夾 角為120°，層與層之間的作用力為范德華力，每個(gè)C 原子被6個(gè)棱柱共用，每6個(gè)棱柱實(shí)際占有的C原子數(shù) 為2個(gè)。,石墨的獨(dú)特結(jié)構(gòu)決定了它的獨(dú)特性質(zhì)，該晶體實(shí)際介于原子晶體、分子晶體、金屬晶體之間，因此具有各種晶體的部分性質(zhì)特點(diǎn)，是一種混合型晶體。如熔點(diǎn)高、硬度小、能導(dǎo)電等。,五、固態(tài)金屬單質(zhì)——金屬晶體 金屬(除金屬汞外)在常溫下都是晶體，在金屬中，金 屬原子好像許多硬球一樣一層一層緊密地堆積著。每 個(gè)金屬原子周?chē)加性S多相同的金屬原子圍繞著。其 實(shí)由于金屬原子的最外層電子都較少，故金屬原子容 易失去電子變成金屬離子。金屬原子釋放電子后形成 的離子按一定規(guī)律堆積，釋放的電子則在這個(gè)晶體里 由運(yùn)動(dòng)，這就是自由電子。在金屬晶體的內(nèi)部，金屬 離子和自由電子之間存在較強(qiáng)的相互作用力，這個(gè)作 用力便是金屬鍵。因此有人形象地將金屬鍵比喻為金 屬陽(yáng)離子沉浸在自由電子的海洋里。,現(xiàn)有四種晶體，其離子排列方式如下圖所示，其中化學(xué)式正確的是 ( )。,【例1】,答案 CD,NaCl的晶胞如圖，每個(gè)NaCl晶胞中含有的Na＋離子和Cl－離子的數(shù)目分別是 ( )。 A. 14，13 B. 1，1 C. 4，4 D. 6，6,【例2】,答案 C,下面關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是 ( )。 A．最小的環(huán)上，有3個(gè)Si原子和3個(gè)O原子 B．最小的環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1∶2 C．最小的環(huán)上，有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子 D．存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O處于中心，Si處于4個(gè)頂角 解析 二氧化硅是原子晶體，結(jié)構(gòu)為空間網(wǎng)狀，存在硅氧四面體結(jié)構(gòu)，硅處于中心，氧處于4個(gè)頂角，在SiO2晶體中，每6個(gè)Si和6個(gè)O形成一個(gè)12元環(huán)(最小環(huán))，所以C選項(xiàng)正確，A、B、D選項(xiàng)均錯(cuò)誤。 答案 C,【例3】,石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料 (結(jié)構(gòu)示意圖如下)，可由石墨剝離而成，具有極好的應(yīng)用前景。下列說(shuō)法正確的是 ( )。 A．石墨烯與石墨互為同位素 B．0.12 g石墨烯中含有6.02×1022個(gè)碳原子 C．石墨烯是一種有機(jī)物 D．石墨烯中的碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合,【例4】,解析 同位素的研究對(duì)象是原子，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；0.12 g石墨烯的物質(zhì)的量為0.01 mol，所含碳原子個(gè)數(shù)為0.01 NA，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；有機(jī)物一般含有碳、氫元素，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖示可知，石墨烯中碳原子間均為共價(jià)鍵結(jié)合，D選項(xiàng)正確。 答案 D,乙炔是有機(jī)合成工業(yè)的一種原料。工業(yè)上曾用CaC2與水反應(yīng)生成乙炔。 (1) CaC2中C22－與O22＋互為等電子體，O22＋的電子式可表示為_(kāi)_______；1 mol O22＋中含有的π鍵數(shù)目為_(kāi)_______。 (2)將乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2紅棕色沉淀。Cu＋基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)___________________________。 (3)乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得丙烯腈(H2C===CH—C≡N)。丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類(lèi)型是________；分子中處于同一直線上的原子數(shù)目最多為_(kāi)_______。,【例5】,(4) CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如右圖所示)，但CaC2晶體中含有的中啞鈴形C22－的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。CaC2晶體中1個(gè)Ca2＋周?chē)嚯x最近的C22－數(shù)目為_(kāi)_______。,解析 (1)根據(jù)等電子體原理可知，O22＋的電子式[··O??O··]2＋，在1 mol三鍵含有2 mol的π鍵和1 mol的σ鍵，故1 mol O22＋中，含有2NA個(gè)π鍵 (2)Cu為29號(hào)元素，要注意3d軌道寫(xiě)在4s軌道的前面同時(shí)還有就是它的3d結(jié)構(gòu)，Cu＋的基本電子排布式為1s22s22p63s23p63d10,(3)通過(guò)丙烯氰的結(jié)構(gòu)可以知道碳原子的雜化軌道類(lèi)型為sp和sp2雜化，同一直線上有3個(gè)原子。 (4)依據(jù)晶胞示意圖可以看出，從晶胞結(jié)構(gòu)圖中可以看出，1個(gè)Ca2＋周?chē)嚯x最近的C22－有4個(gè)，而不是6個(gè)，要特別注意題給的信息。,答案 (1)[··O??O··]2＋ 2NA (2)1s22s22p63s23p63d10 (3)sp雜化 sp2雜化 3 (4)4,銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途，如金屬銅用來(lái)制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑。 (1)Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu2＋的核外電子排布式為_(kāi)_______。 (2)下圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，可確定該晶胞中陰離子的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。,【例6】,(3)膽礬CuSO4·5H2O可寫(xiě)成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：,下列說(shuō)法正確的是________(填字母)。 A. 在上述結(jié)構(gòu)示意圖中，所有氧原子都采用sp3雜化 B. 在上述結(jié)構(gòu)示意圖中，存在配位鍵、共價(jià)鍵和離子鍵 C. 膽礬是分子晶體，分子間存在氫鍵 D. 膽礬中的水在不同溫度下會(huì)分步失去 (4)往硫酸銅溶液中加入過(guò)量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配離子。已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形，但NF3不易與Cu2＋形成配離子，其原因是___________________。 (5)Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的________(填“高”或“低”)，請(qǐng)解釋原因______________________________________。,解析 (1)Cu(電子排布式為：[Ar]3d104s1)→Cu2＋的過(guò)程中，參與反應(yīng)的電子是最外層的4s及3d上各一個(gè)電子，故Cu2＋離子的電子是為：[Ar]3d9 或1s22s22p63s23p63d9；(2)從圖中可以看出陰離子在晶胞有四類(lèi)：頂角(8個(gè))、棱上(4個(gè))、面上(2個(gè))、體心(1個(gè))，根據(jù)立方體的分?jǐn)偡?，可知該晶胞中?個(gè)陰離子；(3)膽礬是由水合銅離子及硫酸根離子構(gòu)成的，屬于離子化合物，C不正確；(4)N、F、H三種元素的電負(fù)性：F＞N＞H，所以NH3中共用電子對(duì)偏向N，而在NF3中，共用電子對(duì)偏向F，偏離N原子；(5)由于氧離子的離子半徑小于硫離子的離子半徑，所以亞銅離子與氧離子形成的離子鍵強(qiáng)于亞銅離子與硫離子形成的離子鍵，所以Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的高。,答案 (1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 (2)4個(gè) (3)B、D (4)N、F、H三種元素的電負(fù)性：FNH，在NF3中，共用電子對(duì)偏向F，偏離N原子使得氮原子上的孤對(duì)電子難于與Cu2＋形成配位鍵 (5)高 Cu2O與Cu2S相比陽(yáng)離子相同，陰離子所帶的電荷數(shù)也相同，但O2－半徑比S2－半徑小，所以Cu2O的晶格能更大，熔點(diǎn)更高,在NaCl晶體中，Na＋和Cl－的最短平均距離為a cm，NaCl晶體的密度為b g·cm－3，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為 ( )。,【例7】,答案 B 點(diǎn)撥 靈活運(yùn)用解題策略處理復(fù)雜、抽象、一般性的問(wèn)題，往往可以使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單、具體、特殊，而易于形成解題思路。,最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，則它的化學(xué)式是： A．TiC B．Ti6C7 C．Ti14C13 D．Ti13C14,【例8】,解析 由于是構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子結(jié)構(gòu)，而非晶胞結(jié)構(gòu)，故只需數(shù)出 Ti和C的數(shù)目，即可得它的化學(xué)式。 答案 C,生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生的能源。生物質(zhì)氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合，催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。 (1)上述反應(yīng)的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫(xiě)出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式__________________________。 (2)根據(jù)等電子原理，寫(xiě)出CO分子結(jié)構(gòu)式_____________。 (3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成Cu2O沉淀。 ①甲醇的沸點(diǎn)比甲醛的高，其主要原因是________；甲醛分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型為_(kāi)___________________。,【例9】,②甲醛分子的空間構(gòu)型是________；1 mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______。 ③在1個(gè)Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖所示)，所包含的Cu原子數(shù)目為_(kāi)_______。,解析 (1)Zn的原子序數(shù)為30，注意3d軌道寫(xiě)在4s軌道的前面；(2)依據(jù)等電子原理，可知CO與N2為等電子體，N2分子的結(jié)構(gòu)式為：N≡N；互為等電子體分子的結(jié)構(gòu)相似，可寫(xiě)出CO的結(jié)構(gòu)式；(3)甲醇分子之間形成了分子間氫鍵，甲醛分子間只是分子間作用力，而沒(méi)有形成氫鍵，故甲醇的沸點(diǎn)高；甲醛分子中含有碳氧雙鍵，故碳原子軌道的雜化類(lèi)型為sp2雜化；分子的空間構(gòu)型為平面型；1 mol甲醛分子中含有2 mol碳?xì)洇益I，1 mol碳氧σ鍵，故含有σ鍵的數(shù)目為 3NA；依據(jù)晶胞示意圖可以看出Cu原子處于晶胞內(nèi)部，所包含的Cu原子數(shù)目為4。,答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s2 或[Ar]3d10 4s2 (2)C≡O(shè) (3)①甲醇分子之間形成氫鍵 sp2雜化 ②平面三角形 3NA ③4 點(diǎn)撥 本題主要考查核外電子排布式、等電子體原理、分子間作用力、雜化軌道、共價(jià)鍵類(lèi)型、分子的平面構(gòu)型。,硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉，其陰離子X(jué)m－(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示：,【例10】,(1)在Xm－中，硼原子軌道的雜化類(lèi)型有________；配位鍵存在于________原子之間(填原子的數(shù)字標(biāo)號(hào))；m＝________(填數(shù)字)。 (2)硼砂晶體由Na＋、Xm－和H2O構(gòu)成，它們之間存在的作用力有________(填序號(hào))。 A．離子鍵 B．共價(jià)鍵 C．金屬鍵 D．范德華力 E．氫鍵,解析 (1)由球棍模型可知，硼原子能形成3條、4條共價(jià)鍵則B原子為sp2、sp3雜化；B原子提供空軌道，O原子提供孤電子對(duì)，故4,5原子之間形成配位鍵；由陰離子的組成可知，Xm－為[H4B4O9]m－，得出m＝2；(2)Na＋與Xm－間存在離子鍵，H2O分子間存在氫鍵和范德華力。 答案 (1)sp2、sp3 4,5(或5,4) 2 (2)A、D、E,單質(zhì)硼有無(wú)定形和晶體兩種，參考下列數(shù)據(jù)：,【例11】,(1)晶體硼的晶體類(lèi)型屬于________晶體，理由是_____________________。 (2)已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體(如圖所示)，其中含有二十個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目,的頂角，每個(gè)頂角上各有一個(gè)硼原子。通過(guò)觀察圖形及計(jì)算確定：,①該基本結(jié)構(gòu)單元是由________個(gè)硼原子構(gòu)成的；其中B—B鍵的鍵角為_(kāi)_______；所含B—B鍵的的數(shù)目是________。 ②若將晶體硼結(jié)構(gòu)單元中的每一個(gè)頂角均削去，余下的部分就和C60晶體的結(jié)構(gòu)相同，據(jù)此確定：C60是由________個(gè)正六邊形和________個(gè)正五邊形構(gòu)成。 ③硼酸分子的結(jié)構(gòu)式為 和Al(OH)3的結(jié)構(gòu)相 似，已知0.01 mol硼酸與20 mL 0.5 mol·L－1的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。,答案 (1)原子 晶體硼的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都很高，硬度也很大 (2)①12 60° 30 ②20 12 ③B(OH)3＋NaOH===NaBO2＋2H2O 點(diǎn)撥 物質(zhì)的分子有各種幾何構(gòu)型，應(yīng)用數(shù)學(xué)中的幾何思想，分析分子結(jié)構(gòu)，能使抽象的變?yōu)榫唧w的，枯燥的變?yōu)槊篮玫?，因此在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，要把數(shù)學(xué)知識(shí)滲透其中，達(dá)到相互融合，互相促進(jìn)，形成立體化知識(shí)結(jié)構(gòu)，有利于發(fā)散思維、創(chuàng)新思維的形成，解題是為了培養(yǎng)我們的能力，在解題過(guò)程中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)創(chuàng)新。,鎂、銅等金屬離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子。工業(yè)上從海水中提取鎂時(shí)，先制備無(wú)水氯化鎂，然后將其熔融電解，得到金屬鎂。 (1)以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備鎂時(shí)，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點(diǎn)之外還有____________________________________。 (2)已知MgO的晶體結(jié)構(gòu)屬于NaCl型。某同學(xué)畫(huà)出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示，請(qǐng)改正圖中錯(cuò)誤：______。,【例12】,(3)用鎂粉、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時(shí)，焰火發(fā)出五顏六色的光，請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因：__________________________________。 (4)Mg是第三周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見(jiàn)表：解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：_____________。,(5)人工模擬是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。有研究表明，化合物X可用于研究模擬酶，當(dāng)其結(jié)合NNOOR′H或Cu(I)(I表示化合價(jià)為＋1)時(shí)，分別形成a和b：,①a中連接相鄰含N雜環(huán)的碳碳鍵可以旋轉(zhuǎn)，說(shuō)明該碳碳鍵具有________鍵的特性。 ②微粒間的相互作用包括化學(xué)鍵和分子間相互作用，比較a和b中微粒間相互作用力的差異：________。 答案 (1)增大離子濃度，從而增大熔融鹽的導(dǎo)電性(2)⑧應(yīng)為黑色 (3)原子核外電子按一定軌道順序排列，軌道離核越遠(yuǎn)，能量越高。燃燒時(shí)，電子獲得能量，從內(nèi)側(cè)軌道躍遷到外側(cè)的另一條軌道。躍遷到新軌道的電子處在一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，它隨即就會(huì)跳回原來(lái)軌道，并向外界釋放能量(光能),(4)NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2遠(yuǎn)比SiF4熔點(diǎn)要高。又因?yàn)镸g2＋的半徑小于Na＋的半徑，所以MgF2的離子鍵強(qiáng)度大于NaF的離子鍵強(qiáng)度，故MgF2的熔點(diǎn)大于NaF (5)①σ ②a中微粒間的相互作用為氫鍵，b中微粒間的相互作用為配位共價(jià)鍵,1．根據(jù)物質(zhì)在相同條件下的狀態(tài)不同 提示 一般熔、沸點(diǎn)：固＞液＞氣，如：碘單質(zhì)＞汞＞ CO2 2．由周期表看主族單質(zhì)的熔、沸點(diǎn) 提示 同一主族單質(zhì)的熔點(diǎn)基本上是越向下金屬熔點(diǎn)漸 低；而非金屬單質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)漸高。但碳族元素特殊， 即C，Si，Ge，Sn越向下，熔點(diǎn)越低，與金屬族相似； 還有ⅢA族的鎵熔點(diǎn)比銦、鉈低；ⅣA族的錫熔點(diǎn)比鉛 低。,,3．同周期中的幾個(gè)區(qū)域的熔點(diǎn)規(guī)律 提示 ①高熔點(diǎn)單質(zhì) C，Si，B三角形小區(qū)域，因其為原子 晶體，故熔點(diǎn)高，金剛石和石墨的熔點(diǎn)最高大于3 550 ℃。 金屬元素的高熔點(diǎn)區(qū)在過(guò)渡元素的中部和中下部，其最高熔 點(diǎn)為鎢(3 410 ℃)。 ②低熔點(diǎn)單質(zhì) 非金屬低熔點(diǎn)單質(zhì)集中于周期表的右和右上 方，另有ⅠA的氫氣。其中稀有氣體熔、沸點(diǎn)均為同周期的 最低者，如氦的熔點(diǎn)(－272.2 ℃，26×105Pa)、沸點(diǎn) (268.9 ℃)最低。 金屬的低熔點(diǎn)區(qū)有兩處：ⅠA、ⅡB族Zn，Cd，Hg及ⅢA族 中Al，Ge，Th；ⅣA族的Sn，Pb；ⅤA族的Sb，Bi，呈三角 形分布。最低熔點(diǎn)是Hg(－38.87 ℃)，近常溫呈液態(tài)的鎵 (29.78 ℃)、銫(28.4 ℃)，體溫即能使其熔化。,4．從晶體類(lèi)型看熔、沸點(diǎn)規(guī)律 提示 晶體純物質(zhì)有固定熔點(diǎn)：不純物質(zhì)凝固點(diǎn)與成 分有關(guān)(凝固點(diǎn)不固定)。非晶體物質(zhì)，如玻璃、水 泥、石蠟、塑料等，受熱變軟，漸變流動(dòng)性(軟化過(guò) 程)直至液體，沒(méi)有熔點(diǎn)。 ①原子晶體的熔、沸點(diǎn)高于離子晶體，又高于分子晶 體。 在原子晶體中成鍵元素之間共價(jià)鍵越短的鍵能越大，則 熔點(diǎn)越高。判斷時(shí)可由原子半徑推導(dǎo)出鍵長(zhǎng)、鍵能再比 較。如 鍵長(zhǎng)：金剛石(C—C)＞碳化硅(Si—C)＞晶體硅(Si—Si)。 熔點(diǎn)：金剛石＞碳化硅＞晶體硅,②在離子晶體中，化學(xué)式與結(jié)構(gòu)相似時(shí)，陰陽(yáng)離子半徑之和越小，離子鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高。反之越低。 如KF＞KCl＞KBr＞KI，CaO＞KCl。 ③分子晶體的熔沸點(diǎn)由分子間作用力而定，分子晶體分子間作用力越大物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高，反之越低。(具有氫鍵的分子晶體，熔沸點(diǎn)反常地高，如：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，C2H5OH＞CH3—O—CH3)。對(duì)于分子晶體而言又與極性大小有關(guān)，其判斷思路大體是： ⅰ組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高。如：CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4。,ⅱ組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量相近)，分子極性越大，其熔沸點(diǎn)就越高。如：CO＞N2，CH3OH＞CH3—CH3。 ⅲ在高級(jí)脂肪酸形成的油脂中，不飽和程度越大，熔沸點(diǎn)越低。如C17H35COOH(硬脂酸)＞C17H33COOH(油酸)； ⅳ烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物一般隨著分子里碳原子數(shù)增加，熔沸點(diǎn)升高，如C2H6＞CH4，C2H5Cl＞CH3Cl，CH3COOH＞HCOOH。 ⅴ同分異構(gòu)體：鏈烴及其衍生物的同分異構(gòu)體隨著支鏈增多，熔沸點(diǎn)降低。如：CH3(CH2)3CH3(正)＞CH3CH2CH(CH3)2(異)＞((CH3)4C)(新)。芳香烴的異構(gòu)體有兩個(gè)取代基時(shí)，熔點(diǎn)按對(duì)、鄰、間位降低。(沸點(diǎn)按鄰、間、對(duì)位降低),④金屬晶體：金屬單質(zhì)和合金屬于金屬晶體，其中熔、沸點(diǎn)高的比例數(shù)很大，如鎢、鉑等(但也有低的如汞、銫等)。在金屬晶體中金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多，原子半徑越小，金屬陽(yáng)離子與自由電子靜電作用越強(qiáng)，金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高，反之越低。如Na＜Mg＜Al。 合金的熔沸點(diǎn)一般說(shuō)比它各組份純金屬的熔沸點(diǎn)低。如鋁硅合金＜純鋁(或純硅)。,5．某些物質(zhì)熔沸點(diǎn)高、低的規(guī)律性 提示 ①同周期主族(短周期)金屬熔點(diǎn)。如Li＜Be， Na＜Mg＜Al ②堿土金屬氧化物的熔點(diǎn)均在2 000 ℃以上，比其他族 氧化物顯著高，所以氧化鎂、氧化鋁是常用的耐火材 料。 ③鹵化鈉(離子型鹵化物)熔點(diǎn)隨鹵素的非金屬性漸弱而 降低。如NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI。 通過(guò)查閱資料我們發(fā)現(xiàn)影響物質(zhì)熔沸點(diǎn)的有關(guān)因素有： ①化學(xué)鍵，分子間力(范德華力)、氫鍵；②晶體結(jié)構(gòu)， 有晶體類(lèi)型、三維結(jié)構(gòu)等，好像石墨跟金剛石就有點(diǎn)不 一樣；,③晶體成分，例如分子篩的硅鋁比；④雜質(zhì)影響：一般純物質(zhì)的熔點(diǎn)等都比較高。但是，分子間力又與取向力、誘導(dǎo)力、色散力有關(guān)，所以物質(zhì)的熔沸點(diǎn)的高低不是一句話可以講清的。我們?cè)谥袑W(xué)階段只需掌握以上的比較規(guī)律。,晶體中原子空間利用率的計(jì)算，實(shí)質(zhì)是考查同學(xué)們的空間想象能力和幾何計(jì)算能力。此類(lèi)題目要運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的分析方法，一般要先畫(huà)出金屬晶體的側(cè)面圖，再用勾股定理計(jì)算。 (1)計(jì)算每個(gè)晶胞含有幾個(gè)原子。 (2)找出原子半徑r與晶胞邊長(zhǎng)a的關(guān)系。,學(xué)科思想培養(yǎng)六 數(shù)形結(jié)合思想計(jì)算晶體空間利用率,某些晶體(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式緊密堆積，即在晶體結(jié)構(gòu)中可以畫(huà)出一個(gè)立方體的結(jié)構(gòu)單元，金屬原子處于立方體的八個(gè)頂點(diǎn)和六個(gè)側(cè)面上，試計(jì)算這類(lèi)金屬晶體原子的空間利用率。,【例1】?,答案 該類(lèi)金屬晶體原子的空間利用率為74%,下圖為某晶體的一個(gè)晶胞，該晶體由A、B、C三種基本粒子組成。試根據(jù)圖示判斷，該晶體的化學(xué)式是 ( )。 A．A6B8C B．A2B4C C．A3BC D．A3B4C,【例2】?,答案 C,