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1、第39讲 晶体结构与性质,第十二章 物质结构与性质(选考),考纲要求 1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 2.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。 3.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。 4.了解分子晶体结构与性质的关系。 5.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。 6.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。 7.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。,考点一 晶体常识,考点三 突破五类晶体模型,考点二 晶体的组成和性
2、质,内容索引,考能提升 探究高考 明确考向,课时作业,考点一 晶体常识,1.晶体与非晶体,知识梳理,周期性有序,无序,有,无,固定,不固定,各向异性,各向同性,X-射线衍射,熔点,2.得到晶体的途径 (1) 物质凝固。 (2) 物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 (3)溶质从溶液中 。 3.晶胞 (1)概念 描述晶体结构的 。 (2)晶体中晶胞的排列无隙并置 无隙：相邻晶胞之间没有 。 并置：所有晶胞 排列、 相同。,熔融态,气态,析出,基本单元,任何间隙,平行,取向,1.正误判断，正确的打“”，错误的打“” (1)冰和碘晶体中相互作用力相同( ) (2)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列(
3、 ) (3)凡有规则外形的固体一定是晶体( ) (4)固体SiO2一定是晶体( ) (5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块( ) (6)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”( ) (7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X-射线衍射实验( ),2.如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是_，乙中a与b的个数比是_，丙中一个晶胞中有_个c离子和_个d离子。,4,答案,解析,21,11,4,3.下图为离子晶体空间构型示意图：(阳离子，阴离子)以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：,A_、B_、C_。,答案,解析,MN,MN3,
4、MN2,解题探究,题组一 认识各类晶胞 1.下图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为2价，G为2价，则Q的化合价为_。,答案,解析,R、G、Q的个数之比为142，则其化学式为RQ2G4。 由于R为2价，G为2价，所以Q为3价。,3价,2.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C 三种粒子数之比是 A.394 B.142 C.294 D.384,答案,解析,A粒子数为 ； B粒子数为 ； C粒子数为1； 故A、B、C粒子数之比为142。,3.已知镧镍合金LaNin的晶胞结构如下图，则LaNin中n_。,答案,解析,所以n5。,5,4.Cu元素与H元素可形成一种红色化
5、合物，其晶体结构单元如下图所示。则该化合物的化学式为_。,答案,解析,CuH,根据晶胞结构可以判断：Cu()： 36； H()：6 136，所以化学式为CuH。,5.(1)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为_。,答案,解析,每个Mg周围有6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为MgB2。,MgB2,(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。下图是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为_。,答案,解析,从图可看出，每个 单元中，都有一个B和一个O完
6、全 属于这个单元，剩余的2个O分别被两个结构单元共用，所以BO1(12/2)12，化学式为 。,6.已知下图所示晶体的硬度很可能比金刚石大，且原子间以单键结合，试根据下图确定该晶体的化学式为_。,答案,B3A4,题组二 晶胞的密度及微粒间距离的计算 7.Cu与F形成的化合物的晶胞结构如下图所示，若晶体密度为a gcm3， 则Cu与F最近距离为_pm。(阿伏加德罗常数用NA表示， 列出计算表达式，不用化简；图中为Cu， 为F),答案,解析,设晶胞的棱长为x cm， F：4，其化学式为CuF。ax3NA4M(CuF)，,最短距离为小立方体体对角线的一半，,8.如图为Na2S的晶胞，该晶胞与CaF2
7、晶胞结构相似，设晶体密度是 gcm3， 试计算Na与S2的最短距离为_ cm(阿伏加德罗常数用NA表示 ，只写出计算式)。,答案,解析,其个数之比为12，所以代表S2，代表Na。,设晶胞边长为a cm，则a3NA478,晶胞计算的思维方法 (1)晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一，也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何知识，三是要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。,(2)“均摊法”原理
8、,特别提醒 在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。 在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。 (3)晶体微粒与M、之间的关系 若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积，为晶胞的密度)，则1 mol晶胞的质量为a3NA g，因此有xMa3NA。,考点二 晶体的组成和性质,1.四类晶体的比较,知识梳理,分子,原子,金
9、属阳离子、自由,电子,阴、阳离子,分子间作用力,共价键,金属键,离子键,较小,很大,很大,很小,较大,较低,很高,很高,很低,较高,2.离子晶体的晶格能 (1)定义 气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位： 。 (2)影响因素 离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越 。 离子的半径：离子的半径越 ，晶格能越大。 (3)与离子晶体性质的关系 晶格能越大，形成的离子晶体越 ，且熔点越高，硬度越 。,kJmol1,大,小,稳定,大,1.正误判断，正确的打“”，错误的打“” (1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子( ) (2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子( ) (3)
10、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高( ) (4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低( ) (5)离子晶体一定都含有金属元素( ) (6)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体( ) (7)原子晶体的熔点一定比离子晶体的高( ) (8)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高( ),2.在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石，晶体氩。 (1)其中只含有离子键的离子晶体是_。 (2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_。 (3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_。 (
11、4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_。 (5)其中含有极性共价键的非极性分子是_。 (6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是_。 (7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。,NaCl、Na2S,NaOH、(NH4)2S,(NH4)2S,Na2S2,CO2、CCl4、C2H2,C2H2,H2O2,答案,答案,答案,答案,答案,答案,答案,(8)其中含有极性共价键的原子晶体是_。 (9)不含共价键的分子晶体是_，只含非极性键的原子晶体是_。,SiO2、SiC,晶体氩,晶体硅、金刚石,答案,答案,1.分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。 (1)碳化铝，黄色
12、晶体，熔点2 200 ，熔融态不导电：_。 (2)溴化铝，无色晶体，熔点98 ，熔融态不导电：_。 (3)五氟化矾，无色晶体，熔点19.5 ，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：_。 (4)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：_。 (5)SiI4：熔点120.5 ，沸点287.4 ，易水解：_。 (6)硼：熔点2 300 ，沸点2 550 ，硬度大：_。 (7)硒：熔点217 ，沸点685 ，溶于氯仿：_。 (8)锑：熔点630.74 ，沸点1 750 ，导电：_。,原子晶体,分子晶体,分子晶体,离子晶体,分子晶体,原子晶体,分子晶体,金属晶体,答案,解析,解题探究,题组一 晶体类型的判断,晶体
13、的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或其水溶液都能导电。原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。金属晶体能导电。,2.现有几组物质的熔点()数据：,据此回答下列问题： (1)A组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。,A组熔点很高，为原子晶体，是由原子通过共价键形成的。,答案,解析,原子,共价键,(2)B组晶体共同的物理性质是_(填序号)
14、。 有金属光泽 导电性 导热性 延展性,B组为金属晶体，具有四条共性。,答案,解析,(3)C组中HF熔点反常是由于_ _。,HF中含有分子间氢键，故其熔点反常。,HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可),答案,解析,(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。 硬度小 水溶液能导电 固体能导电 熔融状态能导电,D组属于离子晶体，具有两条性质。,答案,解析,(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbClCsCl，其原因为_ _。,D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。,答案,解析,D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高,晶体类型的5种判断方法 (1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断 离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间
