《（全国通用版）2019版高考化学一轮复习 第十二章 物质结构与性质 12.3 晶体结构与性质课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国通用版）2019版高考化学一轮复习 第十二章 物质结构与性质 12.3 晶体结构与性质课件（116页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节晶体构造与性质考点一晶体和晶胞【根底回忆】1.晶体与非晶体:(1)晶体与非晶体比较:晶体晶体非非 晶晶 体体结结 构构 特特 征征结结构微粒在三构微粒在三维维空空间间里里_排列排列结结构微粒相构微粒相对对_排列排列性性质质特特征征自范性自范性有有无无熔点熔点固定固定不固定不固定异同表异同表现现各向异性各向异性不具有各不具有各向异性向异性周期性有序无序晶体晶体非非 晶晶 体体二二者者区区别别方方法法间间接方法接方法测测定其是否有固定的定其是否有固定的_科学方法科学方法对对固体固体进进行行X-X-射射线线衍射衍射实验实验熔点(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(
2、凝华)。溶质从溶液中析出。2.晶胞:(1)概念:描述晶体构造的_。(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,_一样。根本单元任何间隙平行取向【思维诊断】(正确的打“,错误的打“)(1)具有规那么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一样。()提示:。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
3、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,晶体的这一构造特征可以通过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)原那么: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
4、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。【题组过关】1.(2021四川高考节选)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。请答复以下问题: 导学号79100200(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
5、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晶体的晶胞如下图,那么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,那么R一定是钠元素;引起酸雨的主要大气污染物是二氧化硫,那么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,那么Y只能是氯元素。Z的基态原子4s和3d轨道半充满,那么其价电子排布式为3d54s1,那么Z为铬元素。(1)R是钠元素,其基态
6、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个灰球,六个面的中心有6个灰球,根据“均摊法可知晶胞中实际含有灰球的数目为8+6=4;黑球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+,灰球为O2-。答案:(1)1s22s22p63s1(或Ne3s1)Cl(2
7、)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.铁是最常见的金属材料。铁能形成Fe(H2NCONH2)6(NO3)3三硝酸六尿素合铁()和Fe(CO)x等多种配合物。导学号79100201(1)基态Fe3+的核外电子排布式为_,与N互为等电子体的分子是_。(2)尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的杂化方式依次为_。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_。(3)配合物Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5,沸点为103,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于_(填晶体类型)。(4)铁有、三种同素异形体,、三种晶胞中铁原子的配位数之比
8、为_。【解析】(1)Fe原子核外有26个电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+,Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5,中有4个原子,5+63+1=24个价电子,SO3中有4个原子,6+63=24个价电子,与是等电子体。(2)尿素分子中C形成三个键,杂化方式为sp2;分子中氮原子的价层电子对数为=4,杂化方式为sp3,同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增大呈增大趋势,但第A族、第A族元素第一电离能大于其相邻元素,C、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大,N处于第A族,所
9、以第一电离能NOC。(3)分子晶体的熔沸点较低,根据题给信息知,该物质的熔沸点较低,所以为分子晶体。(4)-Fe为体心立方密堆积,配位数为8,-Fe为面心立方密堆积,配位数为12,-Fe为简单立方堆积,配位数为6,那么、三种晶胞中铁原子的配位数之比为8126=463。答案:(1)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)SO3(合理即可)(2)sp2、sp3NOC(3)分子晶体(4)4633.(2021南宁模拟)硒化锌是一种透明色半导体,也可作为红外光学材料,熔点是1520。(1)基态锌原子的价电子排布式是_。(2)根据元素周期律,电负性Se_S,第一电离能Se_As(填“或“)。(
10、3)H2S分子的电子式:_,H2Se分子的立体构型是_,其中硒原子的杂化轨道类型是_。(4)H2O的沸点高于H2Se的沸点(-42),其原因是_。(5)晶体Zn为六方最密堆积,其配位数是_。(6)ZnSe晶胞如图,假设阿伏加德罗常数的值为NA,那么144gZnSe晶体中的晶胞数是_。【解析】(1)此题考察价电子排布式,Zn位于第4周期B族,价电子包括最外层电子和次外层d能级,排布式为3d104s2。(2)考察电负性规律和第一电离能规律,非金属性越强,电负性越强,同主族从上到下非金属性减弱,即电负性:SeS,同周期随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但第A族和第A族出现反常,因此第一电离能:S
11、eAs。(3)H2S的电子式为,H2Se中心原子Se有2个键,孤电子对数为=2,分子构型为V形。(4)考察分子间氢键对物质物理性质的影响,H2O中存在分子间氢键,H2Se不存在分子间氢键,因此H2O的沸点高于H2Se。(5)考察金属晶体堆积方式,Zn是六方最密堆积,其配位数为12。(6)考察晶胞的计算,根据晶胞的构造,Zn位于内部,Se位于顶点和面心,因此1个晶胞中含有4个ZnSe,其质量为144g,因此144gZnSe含有晶胞的个数为。答案:(1)3d104s2(2)(3)V形sp3(4)水分子间存在氢键、H2Se分子间无氢键(5)12(6)【加固训练】1.(2021兰州模拟)如图是氯化铯晶
12、体的晶胞示意图(晶体中最小的重复构造单元),晶体中2个最近的Cs+核间距为acm,氯化铯(CsCl)的式量为M,NA为阿伏加德罗常数,那么氯化铯晶体的密度为()【解析】选C。晶胞中平均含有一个Cs+和一个Cl-,晶胞的质量为g,体积为a3cm3,所以晶体密度为gcm-3,应选C。2.(2021全国卷)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有一样的电子构型;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。答复以下问题:(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
13、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反响可生成组成比为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为_,单质D与湿润的Na2CO3反响可制备D2A,其化学方程式为_。(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞构造如下图,晶胞参数a=0.566nm,F的化学式为_;晶胞中A原子的配位数为_;列式计算晶体F的密度(gcm-3)_。【解析】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有一样的电子构型,那么A是O,B是Na;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3
14、倍,那么C是P;D元素最外层有一个未成对电子,所以D是氯元素。(1)非金属性越强,电负性越大,四种元素中电负性最大的是O。P的原子序数为15,其电子排布式为1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3)。(2)氧元素有氧气和臭氧两种单质,由于臭氧的相对分子质量较大,范德华力大,所以沸点高;A和B的氢化物为H2O和NaH,晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。(3)C和D形成的物质为PCl3,其中P含有一对孤电子对,其价层电子对数是4,所以立体构型为三角锥形,中心原子为sp3杂化。(4)化合物Cl2O的中心原子O含有2对孤电子对,价层电子对数为4,所以立体构型为V形,Cl2和碳酸钠反响的化学方
15、程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl。(5)根据晶胞构造可知氧原子的个数=8+6=4,Na全部在晶胞中,共计是8个,那么F的化学式为Na2O。以顶点氧原子为中心,与氧原子距离最近的钠原子的个数是8个,即晶胞中A原子的配位数为8。晶体F的密度=答案:(1)O1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3)(2)O3O3相对分子质量较大,范德华力大分子晶体离子晶体(3)三角锥形sp3(4)V形42Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(5)Na2O8考点二四种晶体类型的构造和性质【根底回忆】1.四种晶体类型的比较:分子晶体分
16、子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体离子晶离子晶体体构成粒构成粒子子_金属阳离金属阳离子、自由子、自由电电子子_分子原子阴、阳离子分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体 金属晶体金属晶体离子晶离子晶体体粒子粒子间间作作用力用力_( (某些含某些含氢键氢键) )_硬度硬度较较小小很大很大有的很大有的很大, ,有的很小有的很小较较大大熔、沸熔、沸点点较较低低很高很高有的很高有的很高, ,有的很低有的很低较较高高范德华力共价键金属键离子键分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体离子晶体离子晶体溶解性溶解性相似相溶相似相溶难难溶于任溶于任何溶何溶剂剂常常见见溶溶剂剂难难溶溶大多易溶大多易溶于水等极于水等极性溶性溶剂剂导电导电、传热传热性性一般不一般不导导电电, ,溶于水溶于水后有的后有的导导电电一般不具一般不具有有导电导电性性电电和和热热的的良良导导体体晶体不晶体不导导电电, ,水溶液水溶液或熔融或熔融态态导电导电分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体 离子晶体离子晶体物物质质类别类别及及举举例例大多数非大多数非金属金属单质单质、气气态氢态氢化化物、酸、物、酸、非非金属氧化金属氧
