《2018届高考化学大一轮复习 第十一章 物质结构与性质 11.3 晶体结构与性质课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高考化学大一轮复习 第十一章 物质结构与性质 11.3 晶体结构与性质课件 新人教版（134页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 晶体结构与性质,考点一晶体和晶胞 【核心自主排查】 1.晶体与非晶体： (1)晶体与非晶体比较：,周期性有序,无序,熔点,(2)获得晶体的途径。 熔融态物质凝固。 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 溶质从溶液中析出。,2.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。,基本单元,任何间隙,平行,取向,【思维诊断】(正确的打“”，错误的打“”) (1)具有规则几何外形的固体一定是晶体。() 提示：。晶体具有天然的几何外形，不是加工形成的几何外形。,(2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同。() 提示：
2、。冰和固体碘晶体中都存在范德华力，但冰中水分子间还存在氢键。,(3)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。() 提示：。晶体具有自范性，缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中存在溶解和结晶平衡，最终会慢慢变为完美的立方体块。,(4)通过X-射线衍射实验的方法不能区分晶体和非晶体。() 提示：。构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来。,(5)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。() 提示：。晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，非晶体中粒子在微观空间里不能有序排列，这是晶体
3、和非晶体的本质区别。,(6)立方晶胞中，顶点上的原子被4个晶胞共用。() 提示：。立方晶胞中，顶点上的原子被8个晶胞共用。,【方法点拨】“均摊法”突破晶胞组成的计算 (1)原则：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶 胞所共有，那么每个晶胞对这个粒子分得的份额就是,(2)方法：长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。,非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞 每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被 三个六边形共有，每个六边形占,【基础小题快练】 1.如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图(白球均在六棱柱内)，则该晶体物质的化学式可表示为() A.Mn2BiB.MnB
4、i C.MnBi3D.Mn4Bi3,【解析】选B。由晶体的结构示意图可知：白球代表铋 原子，且均在六棱柱内，所以Bi为6个。黑球代表锰原 子，个数为 =6(个)，则二者的原子 个数比为66=11。,2.某离子晶体晶胞的结构如图所示。,试分析： (1)晶体的化学式为_。 (2)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角XYX是_。 (3)设该晶体的摩尔质量为Mgmol-1，晶体的密度为gcm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为_cm。,【解析】(1)晶胞中，X的个数=8 +6 =4，Y在晶 胞内部，个数是8个，则X与Y的个数比是12，晶体的 化学式为XY2(或Y2X
5、)。 (2)若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体 的中心，键角XYX=10928。,(3)由题意知，该晶胞中含有4个XY2(或Y2X)，设晶胞 的边长为acm，则有a3NA=4M，a= 则晶体中两 个距离最近的X之间的距离为,答案：(1)XY2(或Y2X) (2)10928 (3),【高考模拟预测】 1.(2016四川高考节选)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题： 世纪
6、金榜导学号30682200,(1)R基态原子的电子排布式是_，X和Y中电负性较大的是_(填元素符号)。 (2)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是_。 (3)X与M形成的XM3分子的空间构型是_。,(4)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是_(填离子符号)。,【解析】M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，其电子排布式为1s22s22p4，为氧元素；R是同周期元素中最活泼的金属元素，R的原子序数比O的大，则R一定是钠元素；引起酸雨的主要大气污染物是二氧化硫，则X是S。因为M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，则Y只
7、能是氯元素。Z的基态原子4s和3d轨道半充满，则其价电子排布式为3d54s1，则Z为铬元素。,(1)R是钠元素，其基态原子的电子排布式是1s22s22p63s1或Ne3s1；非金属性ClS，Cl的电负性比S的大。 (2)X的氢化物是H2S，M的氢化物是H2O，由于H2O中存在分子间氢键使其沸点比H2S的高。,(3)XM3分子是SO3，其价层电子对数=3+ =3， S的杂化方式为sp2，分子中没有孤电子对，其轨道构 型和分子构型都是平面三角形。,(4)R2M晶体为Na2O，晶胞中立方体的顶点上有8个白 球，六个面的中心有6个白球，根据“均摊法”可知晶 胞中实际含有白球的数目为8 +6 =4；黑球
8、全部 处于晶胞的内部，即晶胞中含有黑球的数目为8，所以 黑球为Na+，白球为O2-。,答案：(1)1s22s22p63s1(或Ne3s1)Cl (2)H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键 (3)平面三角形(4)Na+,2.(2017郑州模拟)现有8种元素，其中A、B、C、D、E、F为短周期主族元素，G、H为第4周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题：,世纪金榜导学号30682201,(1)已知CA5为离子化合物，写出其电子式：_。 (2)A、B、C三种元素可以形成原子个数比为111的3原子化合物分子，该分子中键和键的个数比为_。 (3)画出D基态原子的核外电子排布
9、图：_。 (4)C与A形成最简单化合物的沸点高于E与A形成的化合物，其原因是_。,(5)EF3中心原子的杂化方式为_；用价层电子对互斥理论推测其立体构型为_。 (6)检验G元素的方法是_； 请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：_ _。,(7)H与硫元素形成的化合物HS的晶体结构如图所示，其晶胞边长为xpm，则HS晶体的密度为_gcm-3(列式即可，阿伏加德罗常数用NA表示)；a与b之间的距离为_pm(用含x的式子表示)。,【解析】根据题中信息，A为H；B为C；C的核外电子排布式为1s22s22p3，为N；E为P，2p轨道全满，3p轨道半满；根据D的逐级电离能，则D为第A族元素，根据元素原子
10、序数顺序，可以确定D为Al。F为第3周期元素，主族序数应为4+3=7，即第A族，为Cl。G为K，H为第4周期第12列，为第B族元素Zn。,(1)NH5为离子化合物，应为NH4H，电子式为 (2)A、B、C形成的原子个数比为111的化合物为 HCN，结构式为HCN，因此分子中含有键2个， 键2个，二者个数比为11。,(3)Al的基态原子核外电子排布图为 (4)C与A形成NH3，E与A形成PH3，由于NH3分子间存在氢键，因此沸点高于PH3。 (5)PCl3中磷原子为sp3杂化。分子中价电子对数为 =4，因此分子立体构型为三角锥形。,(6)检验钾元素一般用焰色反应方法。 (7)根据ZnS晶胞结构，
11、晶胞中含有4个ZnS。 a与b之间的距离为晶胞体对角线的 因此为,答案：(1) (2)11 (3) (4)NH3分子之间可以形成氢键 (5)sp3三角锥形,(6)焰色反应当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量 (7),【加固训练】 1.原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第1至第4周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。,(1)这四种元素中电负性最大的元素其基态原子
12、的价电子排布图为_。第一电离能最小的元素是_(填元素符号)。 (2)C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是_(填化学式)，呈现如此递变规律的原因是_ _。,(3)B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所 示，其原子的杂化类型为_。另一种的晶胞 如图二所示，若此晶胞中的棱长为356.6 pm，则此 晶胞的密度为_gcm-3(保留两位有效数字)。 ( =1.732),(4)D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为_，D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是_(填选项序号)。 极性键非极性键配位键金属键,【解析】原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第1
13、至第4周期，则A应处于第1周期，自然界中存在多种A的化合物，则A为氢元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，则B为碳元素；D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子，D原子外围电子排布为3d104s1，则D为铜元素；结合原子序数可知，C只能处于第3周期，B与C可形成正四面体形分子，则B为氯元素。,(1)四种元素中电负性最大的是Cl，其基态原子的价电 子排布式为3s23p5，其基态原子的价电子排布图为 ，四种元素中只有Cu为金属，其他为非金 属，Cu的第一电离能最小。,(2)HF分子之间形成氢键，使其沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质
14、量越大，范德华力越大，沸点越高，即沸点由高到低的顺序是HFHIHBrHCl。,(3)图一为平面结构，在其层状结构中碳碳键键角为 120，每个碳原子都结合3个碳原子，碳原子采取sp2 杂化。一个晶胞中含碳原子数为8 +6 +4=8， 晶胞质量为 晶胞密度=(8 ) (356.610-10cm)33.5 gcm-3。,(4)晶体Cu为面心立方最密堆积，结合图三醋酸铜晶体的局部结构可确定其晶体中含有极性键、非极性键和配位键。,答案：(1) Cu (2)HFHIHBrHCl HF分子之间形成氢键，使其沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高(3)sp23.5 (4)面心立方最密堆积,2.(2015甲卷)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：,(1)四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_。 (2)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是_ _(填分子式)，原因是_ _；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。,(3)C和D反应可生成组成比为13的化合物E，E的立体构型为_，中心原子的杂化轨道类型为_ _。 (4)化合物D2A的立体构型为_，中心原子的价层电子对数
