《2018高考化学一轮总复习 第十二单元 第3讲 晶体结构与性质课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考化学一轮总复习 第十二单元 第3讲 晶体结构与性质课件（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节,晶体结构与性质,1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。,2了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构,微粒、微粒间作用力的区别。,3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。,4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。了解晶格能的概念及 其对离子晶体性质的影响。,5能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。, 回归教材 ,有,有,无,一、晶体和晶胞 1晶体与非晶体。,固定,无,不固定,2.晶胞。 (1)晶胞：是描述晶体结构的基本单元。 (2)晶体与晶胞的关系：整个晶体可以看作由
2、数量巨大的晶 胞“_”而成，晶胞是晶体结构中的基本重复单元，晶胞 的结构可以反映晶体的结构。 (3)晶胞中粒子数目的计算均摊法：如某个粒子为 n 个 晶胞所共有，则该粒子有_属于这个晶胞。,无隙并置,3晶格能。,kJmol1,大,小,(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：,稳定,高,大,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。 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_，硬度越_。,二、常见晶体类型,分子,原子,阴、阳离子,1四种晶体的比较。,分子间 作用力
3、,共价键,金属键,离子键,（续表）,2.晶体熔、沸点的比较。,原子晶体,离子晶体,(1)不同类型晶体熔、沸点的比较。,分子晶体,不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：_ _。 金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很,高，汞、铯等熔、沸点很低。,小,短,大,强,高,(2)同种晶体类型熔、沸点的比较。 原子晶体：(比较共价键)原子半径越_键长越_ 键能越_共价键越_熔、沸点越_。如熔点：金,刚石_碳化硅_晶体硅。,离子晶体：(比较离子键强弱或晶格能大小)一般地说， 阴、阳离子的电荷数越_，离子半径越_，则离子间的 作用力就越_，其离子晶体的熔、沸点就越_，如熔点： MgO_MgCl2_N
4、aCl_CsCl；衡量离子晶体稳定性的 物理量是晶格能。晶格能越_，形成的离子晶体越_，熔,点越_，硬度越_。,多,小,大,高,大,稳定,高,大,大,高,高,分子晶体：(比较分子间作用力)分子间作用力越_， 物质的熔、沸点越_；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常 地_。如 H2O_H2Te_H2Se_H2S；组成和结构相似的分 子晶体，相对分子质量越_，熔、沸点越_，如 SnH4_ GeH4_SiH4_CH4；组成和结构不相似的物质(相对分子 质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如 CON2， CH3OHCH3CH3；同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如,大,高,CH3CH2CH2CH2
5、CH3,。 金属晶体：金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金 属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：NaMgAl。,3典型晶体模型。,6,12,12,(续表),6,12,8,6,(续表),12,6,(续表),12,8,12, 自主测评 ,1(1)(2014年新课标卷)Cu2O 为半导体材料，在其立 方晶胞内部有 4 个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该 晶胞中有_个铜原子。,Al 单质为面心立方晶体，其晶胞参数 a0.405 nm，晶 胞中铝原子的配位数为_ 。列式表示 Al 单质的密度 _gcm3(不必计算出结果)。,(2)(2014 年江苏卷)Cu2O 在稀硫酸中生成 Cu 和 C
6、uSO4。铜 晶胞结构如上图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜 原子数目为_。,(3)(2013 年江苏卷)Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所,示。,在 1 个晶胞中，Zn 离子的数目为_。 该化合物的化学式为_。,(4)(2013年四川卷)Al2O3 在一定条件下可制得 AlN，AlN 的 晶体结构如上图所示，该晶体中 Al 的配位数是_。 (5)(2013年新课标卷)F、K 和 Ni 三种元素组成的一个化,合物的晶胞如图所示。,解析：(1)利用均摊法得氧原子的个数为468, 该化合物的化学式为 _ ， Ni 的 配 位 数 为 _。 列式计算该晶体的密度_gcm3。,1 2,1 8
7、,8，依据化学式Cu2O 可知Cu 原子数为16；面心立方晶体,结构如图,，选择顶点上一个 Al 原子为中心原子，,列描述错误的是_。,(4)氮氧化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透明材料。下,AAlON 和石英的化学键类型相同 BAlON 和石英晶体类型相同,CAlON 和 Al2O3 的化学键类型不同 DAlON 和 Al2O3 晶体类型相同,. .,Cu F2、NF3 的晶体类型为分子晶体；Cu 为金属晶体；NH4F 为离子 晶体。(2)BN 为原子晶体，MgBr2 为离子晶体，SiCl4 为分子晶 体，因而熔点：BNMgBr2SiCl4。(3)两者均为离子化合物，且 电荷数均为 1
8、，但后者离子半径大，离子键较弱，因此熔点较 低。(4)氮氧化铝(AlON)与石英(SiO2)均为原子晶体，所含化学 键均为共价键；Al2O3 为离子晶体，所含化学键为离子键。,答案：(1)abd,(2)BNMgBr2SiCl4,(3),两者均为离子,晶体，且电荷数均为 1，但后者离子半径大，离子键较弱，因,此熔点较低,(4)D,解析：(1)在反应4NH33F2=NF34NH4F中，NH3、,(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其 晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为_。,(5)丁二酮肟常用于检验 Ni2：在稀氨水介质中，丁二酮肟,与 Ni2反应可生成鲜红色沉淀，其结构如
9、图所示：,该结构中，碳碳之间的共价键类型是键，碳氮之间的共 价键类型是_，氮镍之间形成的化学键是_。 该结构中，氧氢之间除共价键外还可能存在_。 该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_。,答案：(1)Ar3d84s2(或1s22s22p63s23p63d84s2) (2) (3)6 6 (4)LaNi5 (5)键和键 配位键 氢键 sp2杂化和sp3杂化,4MnO2 是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一，在活 性材料 MnO2 中加入 CoTiO3 纳米粉体，可以提高其利用率，优 化碱锰电池的性能。,(1)写出基态 Mn 原子的核外电子排布式：_。 (2)CoTiO3 晶体结构模型如下图所示。在C
10、oTiO3 晶体中 1 个 Ti 原子、1个Co 原子周围距离最近的 O 原子数目分别为 _、_。,(3)二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性 的光催化剂，常用于污水处理。O2 在其催化作用下，可将CN 氧化成 CNO，进而得到 N2。与 CNO互为等电子体的分子、 离子化学式分别为_、_(各写一种)。,考点一 考向1,晶体和晶胞 晶胞中粒子个数的计算,例1元素 X 的某价态离子Xn中所有电子正好充满 K、L、 M 三个电子层，它与 N3形成的晶体结构如图所示。 (1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为 _。 (3)X 元素的原子序数是_。 (4)晶体中每个N3被_个等距离的Xn
11、包围。,(2)该晶体中Xn中n_。,答案：(1)31,(2)1,(3)29,(4)6,方法技巧晶胞组成的计算规律。,(1),(2)非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用均摊 法，其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如，石 墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1 个碳原子对六边,考向2,晶体密度与微粒距离间的关系计算,例2用晶体的 X-射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。 对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边 长为 361 pm。又知铜的密度为 9.00 gcm3，则铜晶胞的体积是 _cm3，晶胞的质量是_g，阿伏加德罗常数为 _列式计算，已知 Ar(Cu)63.
12、6。,方法技巧晶体微粒与M(摩尔质量，gmol1)、(晶体密度，,gcm3)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；又1 个晶胞的质量为a3 g(a3 为晶胞的体 积，单位为cm3)，则1 mol 晶胞的质量为a3NA g，因此有xM a3NA。,【考点练透】,1某离子晶体晶胞的结构如图所示。X()位于立方体顶,点，Y() 位于立方体中心。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M gmol1，晶体的密度为, gcm3，阿伏加德罗常
13、数的值为NA，则晶体中两个距离最近 的 X 之间的距离为_cm。,2金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在 立方体的 8 个顶点及各个面的中心各有一个金原子，每个金原 子被相邻的晶胞所共用(如图)。金原子的直径为 d，用 NA 表示 阿伏加德罗常数，M 表示金的摩尔质量。,(1)金晶体每个晶胞中含有_个金原子。,(2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外， 还应假定_。,(3)一个晶胞的体积是_。,(4)金晶体的密度是_。,考点二 考向1,晶体类型的结构和性质 晶体类型的判断,例3有 A、B、C 三种晶体，分别由 H、C、Na、Cl 四种元 素中的一种或几种组成，对这三种
14、晶体进行实验，结果如下表：,(1)晶体的化学式分别为 A_ 、 B_ 、,C_。,(2) 晶 体 的 类 型 分 别 是 A_ 、 B_ 、,C_。,(3)晶体中微粒间作用力分别是 A_、B_、,C_。,解析：根据A、B、C 所述晶体的性质可知，A 为离子晶体， 只能为NaCl，微粒间的作用力为离子键；B 应为原子晶体，只 能为金刚石，微粒间的作用力为共价键；C 应为分子晶体，且 易溶，只能为HCl，微粒间的作用力为范德华力。,答案：(1)NaCl C,HCl,(2)离子晶体,原子晶体,分子晶体,(3)离子键,共价键,范德华力,方法技巧晶体类型的判断方法。,(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断：离子晶体 的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用力是离子键；原子晶 体的构成微粒是原子，微粒间的作用力是共价键；分子晶体的 构成微粒是分子，微粒间
