高二化学选修3知识

发布时间:2017-03-20 14:35

晶体是有明确衍射图案的固体,其原子或分子在空间按一定规律周期重复地排列。下面是由小编整理的高中化学选修3知识,希望对大家有所帮助。

高中化学选修3知识:典型晶体的结构特征

(1)NaCl

属于离子晶体。晶胞中每个Na+周围吸引着6个Cl-,这些Cl-构成的几何图形是正八面体,每个Cl-周围吸引着6个Na+,Na+、Cl-个数比为1:1,每个Na+与12个Na+等距离相邻,每个氯化钠晶胞含有4个Na+和4个Cl-。

(2)CsCl

属于离子晶体。晶胞中每个Cl—(或Cs+)周围与之最接近且距离相等的Cs+(或Cl—)共有8个,这几个Cs+(或Cl—)在空间构成的几何构型为立方体,在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有6个,这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体,一个氯化铯晶胞含有1个Cs+和1个Cl— 。

(3)金刚石(空间网状结构)

属于原子晶体。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;每个最小环含有1/2个C原子。

(4)SiO2

属于原子晶体。晶体中每个Si原子周围吸引着4个O原子,每个O原子周围吸引着2个Si原子,Si、O原子个数比为1:2,Si原子与Si—O键个数比为1:4,O原子与Si—O键个数比为1:2,最小环由12个原子组成。

(5)干冰

属于分子晶体。晶胞中每个CO2分子周围最近且等距离的CO2有12个。1个晶胞中含有4个CO2。

(6)石墨

属于过渡性晶体。是分层的平面网状结构,层内C原子以共价键与周围的3个C原子结合,层间为范德华力。晶体中每个C原子被3个六边形共用,平均每个环占有2个碳原子。晶体中碳原子数、碳环数和碳碳单键数之比为2:3。

(7)金属晶体

金属Po(钋)中金属原子堆积方式是简单立方堆积,原子的配位数为6,一个晶胞中含有1个原子。金属Na、K、Cr、Mo(钼)、W等中金属原子堆积方式是体心立方堆积,原子的配位数为8,一个晶胞中含有2个原子。金属Mg、Zn、Ti等中金属原子堆积方式是六方堆积,原子的配位数为12,一个晶胞中含有2个原子。金属Au、Ag、Cu、Al等中金属原子堆积方式是面心立方堆积,原子的配位数为12,一个晶胞中含有4个原子。

高中化学选修3知识:物质熔沸点高低的判断

(1)不同类晶体:一般情况下,原子晶体>离子晶体>分子晶体

(2)同种类型晶体:构成晶体质点间的作用力大,则熔沸点高,反之则小。

①离子晶体:结构相似且化学式中各离子个数比相同的离子晶体中离子半径小(或阴、阳离子半径之和越小的),键能越强的,熔、沸点就越高。如NaCl、NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸点依次降低。离子所带电荷大的熔点较高。如:MgO熔点高于NaCl。

②分子晶体:在组成结构均相似的分子晶体中,式量大的,分子间作用力就大,熔点也高。如:F2、Cl2、Br2、I2和HCl、HBr、HI等均随式量增大。熔、沸点升高。但结构相似的分子晶体,有氢键存在熔、沸点较高。

③原子晶体:在原子晶体中,只要成键原子半径小,键能大的,熔点就高。如金刚石、金刚砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降低。

④金属晶体:在元素周期表中,主族数越大,金属原子半径越小,其熔、沸点也就越高。如ⅢA的Al,ⅡA的Mg,IA的Na,熔、沸点就依次降低。而在同一主族中,金属原子半径越小的,其熔沸点越高。

高中化学选修3知识:分子的空间构型

1、等电子原理

原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,许多性质是相似的,此原理称为等电子原理。

(1)等电子体的判断方法:在微粒的组成上,微粒所含原子数目相同;在微粒的构成上,微粒所含价电子数目相同;在微粒的结构上,微粒中原子的空间排列方式相同。(等电子的推断常用转换法,如CO2=CO+O=N2+O= N2O= N2+ N—= N3—或SO2=O+O2=O3=N—+O2= NO2—)

(2)等电子原理的应用:利用等电子体的性质相似,空间构型相同,可运用来预测分子空间的构型和性质。

2、价电子互斥理论:

(1)价电子互斥理论的基本要点:ABn型分子(离子)中中心原子A周围的价电子对的几何构型,主要取决于价电子对数(n),价电子对尽量远离,使它们之间斥力最小。

(2)ABn型分子价层电子对的计算方法:

①对于主族元素,中心原子价电子数=最外层电子数,配位原子按提供的价电子数计算,

②O、S作为配位原子时按不提供价电子计算,作中心原子时价电子数为6;

③离子的价电子对数计算

3、杂化轨道理论

(1)杂化轨道理论的基本要点:

①能量相近的原子轨道才能参与杂化。

②杂化后的轨道一头大,一头小,电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向重叠,形成σ键;由于杂化后原子轨道重叠更大,形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳定。

③杂化轨道能量相同,成分相同,如:每个sp3杂化轨道占有1个s轨道、3个p轨道。

④杂化轨道总数等于参与杂化的原子轨道数目之和。

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