第三章 化学晶体的类型判断 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修二

多维辨识 了解晶体 ——晶体结构与性质复习 平阳县鳌江中学 李鸟 有比钻石更硬的东西吗？ 任务一：多维辨识 了解晶体 β-C3N4是什么晶体类型， 你的判断依据是什么？ 依据一：利用组成元素，判断微粒间作用力 电负性差别大的元素之间的化合物以离子键为主，电负性相近的非金属元素相互以共价键结合，金属元素相互以金属键结合。一般认为，两种成键元素的电负性差值大于1.7，通常形成离子键，反之通常形成共价键。 问题1：快速判断下列物质所含化学键的类型，并指出其晶体类型。 SiC Na3N AlCl3 干冰 MgO Al2O3 SiO2 依据一：利用组成元素，判断微粒间作用力 β-C3N4其硬度远超过金刚石，成为首屈一指的超硬新材料 依据二：利用物理性质，分析微观结构 问题1:C3N4硬度超过金刚石的原因是什么？ 键 键长 (pm) 键能 (kJ/mol) C-N 147 364 C-C 154 347 该晶体和金刚石二者均为共价晶体，该晶体中的C-N键的键长比金刚石中 的C-C 键的键长短，键能大，故硬度大 答题思路：先分析晶体类型——寻找决定相应物理性质的 作用力——进行大小比较——得出结论。 依据二：利用物理性质，分析微观结构 问题2:Ti的四卤化物熔点如右图，请分析下列熔点变化的原因： TiF4熔点高于其他三种卤化物 TiCl4至TiI4熔点依次升高 TiF4为离子晶体，其他三种均为分子晶体，离子键强于分子间作用力；自TiCl4至TiI4，相对分子质量依次增大，故分子间作用力依次增强，熔点依次升高。 应用：根据微观结构 预测物质性质 问题3:预测HF、HCl、HBr、HI的沸点大小顺序？ H F H F 通常用“X—H…Y—”表示 H F H F 共价键 氢键 注意：不属于化学键！ X、Y为N、O、F 依据二：利用物理性质，分析微观结构 变式1:已知HF分子间氢键键能为 28KJ／mol ， 液态H2O分子间氢键键能为 18.8KJ／mol， H2O的沸点比HF高的原因？ 1molH2O中形成的氢键数目大于1molHF形成的氢键数目 依据二：利用物理性质，分析微观结构 变式2:对羟基苯甲醛（沸点 246.6℃）和邻羟基苯甲醛（沸点196.5℃），分子量相同，但是沸点差异明显的原因？ 对羟基苯甲醛 邻羟基苯甲醛 问题3:预测HF、HCl、HBr、HI的沸点大小顺序？ 问题4:预测HF、HCl、HBr、HI的热稳定性大小顺序？并从结构角度分析原因。 由于分子晶体热稳定性取决于共价键的键能。HF、HCl、HBr、HI中阴离子半径逐渐增大，则键能逐渐减小，故热稳定性逐渐减弱。 应用：根据微观结构 预测物质性质 问题5:已知H2SiO3、H3PO4、H2SO4的酸性依次增大，从结构角度分析原因。 由于电负性：S>P>Si，导致含氧酸中的羟基的极性H2SO4>H3PO4>H2SiO3，故H2SO4更易电离出氢离子。 应用：根据微观结构 预测物质性质 问题6:已知H2SO4的酸性大于H2SO3，从结构角度分析原因。 依据三：利用结构特征，判断晶体类型 anm bnm cnm 金属钠（Na） 金属锌（Zn） 碘（I2） 金刚石（C） 干冰CO2 NaCl晶胞 CsCl晶胞 【教材中的晶胞】 任务二：晶体之“变”，服务生活 石墨相氮化碳 β-C3N4 光催化剂,可用于多种用途 如能源转化、废水处理或有机合成等 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 离子键的 百分数 /% 62 50 41 33 < 33 第三周期元素从左到右，两元素电负性差值越小，离子键成分的百分数就越低。 几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数 四类晶体都有过渡型，没有严格的分界线。 过渡晶体 离子晶体 共价晶体 分子晶体 任务二：晶体之“变”，服务生活 16 问2：若将离子晶体中离子半径无限增大，离子晶体将会发什么变化？ 离子晶体的熔点降低，在室温或稍高于室温时呈液态，成为离子液体。 任务二：晶体之“变”，服务生活 溶剂（难挥发） 电化学（导电性） 17 多维辨识 了解晶体 辨识角度 组成微粒 微粒间作用力 物理性质（熔沸点、硬度、导电性） 其他 金属晶体 金属阳离子+电子 金属键 固体能导