晶体晶胞结构.doc

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核外电子排布式
外围核外电子排布式价电子排布式
价电子定义:1、对于主族元素,最外层电子
2、第四周期,包括3d与4S电子
电子排布图
熟练记忆ScFeCrCu
S能级只有一个原子轨道向空间伸展方向只有1种球形
P能级有三个原子轨道向空间伸展方向有3种纺锤形
d能级有五个原子轨道向空间伸展方向有5种
一个电子在空间就有一种运动状态
例1:N电子云在空间的伸展方向有4种
N原子有5个原子轨道
电子在空间的运动状态有7种
未成对电子有3个------------------------结合核外电子排布式分析
例2、基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为M,该能层具有的原子轨道数为9  、电子数为 4 。
区的划分
按构造原理最后填入电子的能级符号
如Cu最后填入3d与4s故为ds区Ti最后填入能级为3d故为d区
第一电离能:同周期从左到右电离能逐渐增大趋势(反常情况:S2与P3半满或全满较稳定,比后面一个元素电离能较大)
例3、比较C、N、O、F第一电离能的大小---------------F>N>O>C
例4、某元素的全部电离能(电子伏特)如下:
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
I8








回答下列各问:
(1)I6到I7间,为什么有一个很大的差值?这能说明什么问题?_________________________
(2)I4和I5间,电离能为什么有一个较大的差值_________________________________
(3)此元素原子的电子层有__________________层。最外层电子构型为______________
电负性:同周期从左到右电负性逐渐增大(无反常)------------F>O>N>C
对角线规则:某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似,被称为“对角线规则”如:锂和镁在空气中燃烧的产物,铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱
7、共价键:按原子轨道重叠形式分为:σ键和π键(具有方向性和饱和性)
单键--------1个σ键
双键------1个σ键和1个π键
三键---------1个σ键和2个π键
8、等电子体:原子总数相等,价电子总数相等----------具有相似的化学键特征
例5、N2COCN--C22-互为等电子体
CO2CS2N2OSCN--CNO--N3-互为等电子体
从元素上下左右去找等电子体,左右找时及时加减电荷,保证价电子相等。
9、应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。
化学式
σ键电子对数
中心原子含有孤对电子对数
VSEPR模型
分子立体构型
杂化类型
ABn
SO3
对于给出结构的分子或离子,根据中心原子成四个价键(8个电子),直接判断.(B原子六个电子)
例6、N原子的杂化类型
PO42-P的杂化类型_________________
CH3CHOC原子的杂化类型____________
Ni(CO)4中心原子的杂化_________________
10、配合物
配位键也是共价键,属于σ键。
例7、
中心原子或离子
配体
配位原子或离子
配位数
Fe(CO)5
Fe(SCN)3
Zn(CN)4--
AlF6--
规律:一般是电负性较大的原子吸引电子能力较强,电子对不易给出,不作为配位原子
11、分子间作用力:①一般分子间作用力—范德华力②氢键
例8、
12、氢键
①存在:一个分子的X-H中的H原子与另外的X原子相结合而成(X表示N、O、F)
②表示方法:A━H┄B
例9、写出氨水中氢键的种类
N━H┄NN━H┄OO━H┄OO━H┄N共4种
③H2O分子中氢键的数目---1个水分子形成4个氢键---1molH2O分子含氢键2NA
HF分子中氢键的数目---1个HF分子形成2个氢键---1molHF分子含氢键NA
④氢键对某些现象的解释


,体积增大:氢键的存在使处于中心的水分子与其他水分子呈四面体,空间利用率较低,溶化后空隙减小

:
13、比较物质熔沸点的大小⑴先考虑晶体类型。原子晶体>离子晶体>分子晶体
⑵对于属于同种晶型,再具体分析
①离子晶体:(含有离子键---金属和NH4+的出现),晶格能(电荷,半径)
②原子晶体:从共价键的键长分析
③分子晶体:优先考虑氢键的存在,存在氢键的分子相对熔沸点高
对于不存在氢键的分子晶体,再从Mr来比较。
例10、比较Si、SiC、NacL、KcL、H2O、H2S、HCL沸点高低
14、无机含氧酸
①属于几元酸,看结构中所含━OH的数目,或者看与NaOH生成盐的种类
②同一元素的含氧酸,该元素的化合价越高(显正价)则正电性高,则含氧酸酸性强
(该元素的化合价高与含氧酸的氧化性无直接联系)
对于跟多含氧酸,中心元素不同,━OH的数目也不同,(HO)mROn,非羟基氧原子数目越多,含氧酸酸性越强。
NaCl型(一个晶胞中四个Na+,四个Cl-)
CsCl型
正负离子配位数均为8
与铯离子等距离且最近的铯离子有6个、氯离子有8个
CaF2型
CaF2晶体属立方面心点阵,F-作简单立方堆积,Ca2+数目比F-少一半,所以填了一半的立方体空隙,每一个Ca2+由八个F-配位,而每个F-有4个Ca2+配位
ZnS型
TiO2(金红石型)
AB2型晶体中,最常见的重要结构是四方金红石(TiO2)结构。在此结构中Ti4+处在略有变形的氧八面体中,即氧离子作假六方堆积,Ti4+填在它的准八面体空隙中
一、分子晶体的一般宏观性质
①较低的熔沸点
②较小的硬度
③固态或熔融状态下都不导电
构成分子晶体的粒子是分子,粒子间的相互作用是分子间作用力或氢键
二、.晶体分子结构特征
(1)只有范德华力,无分子间氢键-分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子,如:C60、干冰、I2、O2)----晶胞结构都属于面心立方
(2)有分子间氢键-不具有分子密堆积特征(如:HF、冰、NH3)
(与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个)
原子晶体
晶体中每个C原子和4个C原子形成4个共价键,成为正四面体结构,C原子与碳碳键个数比为1:2,最小环由6个C原子组成,每个C原子被12个最小环所共用;平均每个最小环含有1/2个C原子。每个C原子被4个碳碳键所共用;每个碳碳键含有2个C原子,平均每个碳碳键含有1/2个C原子。故平均每个最小环含有1个碳碳键
金刚石是立体网状结构,每个碳原子形成4个共价键,任意抽出2个共价键,每两个单键归两个六元环所有,而不是只归一个六元环所有(如图所示,红色的两个碳碳单键,可以构成蓝色和紫红色的两个六元环)。每个碳原子连出4个共价键,任意抽出2个共价键能决定两个6元环,4个共价键总共能抽出6组。所以6组碳碳键实际上可以构成12个六元环,所以一个碳归十二个六元环共用。
6×1/12=1/2