《高考化学总复习 第11章 物质结构与性质 第3讲 晶体结构与性质配套课件 新人教版选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学总复习 第11章 物质结构与性质 第3讲 晶体结构与性质配套课件 新人教版选修3（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第3讲晶体结构与性质讲晶体结构与性质【2019备考】备考】最最新新考考纲纲：1.了了解解晶晶体体的的类类型型，了了解解不不同同类类型型晶晶体体中中结结构构微微粒粒、微微粒粒间间作作用用力力的的区区别别。2.了了解解晶晶格格能能的的概概念念，了了解解晶晶格格能能对对离离子子晶晶体体性性质质的的影影响响。3.了了解解分分子子晶晶体体结结构构与与性性质质的的关关系系。4.了了解解原原子子晶晶体体的的特特征征，能能描描述述金金刚刚石石、二二氧氧化化硅硅等等原原子子晶晶体体的的结结构构与与性性质质的的关关系系。5.理理解解金金属属键键的的含含义义，能能用用金金属属键键理理论论解解释释金金属属的的一一些
2、些物物理理性性质质。了了解解金金属属晶晶体体常常见见的的堆堆积积方方式式。6.了了解解晶晶胞胞的的概概念念，能能根根据据晶晶胞胞确确定定晶晶体体的的组组成并进行相关的计算。成并进行相关的计算。考点一晶体的常识和常见四种晶体性质考点一晶体的常识和常见四种晶体性质(频数：数：难度：度：)1.晶体晶体(1)晶体与非晶体晶体与非晶体晶体晶体非晶体非晶体结构特征结构特征结构微粒结构微粒_排列排列结构微粒结构微粒_排列排列周期性有序周期性有序无序无序性质性质特征特征自范性自范性_熔点熔点_异同表现异同表现_二者区二者区别方法别方法间接方法间接方法看是否有固定的看是否有固定的_科学方法科学方法对固体进行对固
3、体进行_实验实验有有无无固定固定不固定不固定各向异性各向异性各向同性各向同性熔点熔点X-射线衍射射线衍射(2)晶胞晶胞概念：描述晶体结构的概念：描述晶体结构的_。晶体中晶胞的排列晶体中晶胞的排列无隙并置无隙并置a.无隙：相邻晶胞之间没有无隙：相邻晶胞之间没有_。b.并置：所有晶胞并置：所有晶胞_排列、排列、_相同。相同。(3)晶格能晶格能定义：气态离子形成定义：气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：_。基本单元基本单元任何间隙任何间隙平行平行取向取向kJmol1影响因素影响因素a.离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越离子所带电
4、荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越_。b.离子的半径：离子的半径越离子的半径：离子的半径越_，晶格能越大。，晶格能越大。与离子晶体性质的关系与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越晶格能越大，形成的离子晶体越_，且熔点越，且熔点越_，硬度越，硬度越_。具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。晶晶胞胞是是从从晶晶体体中中“截截取取”出出来来具具有有代代表表性性的的“平平行行六六面面体体”，但但不不一一定定是是最最小小的的“平行六面体平行六面体”。大大小小稳定稳定高高大大2.四种晶体类型的比较四种晶体类型的比较比较比较类型类型分子晶体分子晶体
5、原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体离子晶体离子晶体构成粒子构成粒子_金属阳离子、自由电子金属阳离子、自由电子_粒子间的相粒子间的相互作用力互作用力_(某些含氢键某些含氢键)_硬度硬度_有的有的_，有的，有的_分子分子原子原子阴、阳离子阴、阳离子范德华力范德华力共价键共价键金属键金属键离子键离子键较小较小很大很大很大很大很小很小较大较大熔、沸点熔、沸点_有的有的_，有的有的_溶解性溶解性相似相溶相似相溶难溶于任难溶于任何溶剂何溶剂常见溶剂常见溶剂难溶难溶大多易溶于水大多易溶于水等极性溶剂等极性溶剂导电、导电、传热性传热性一般不导电，溶于一般不导电，溶于水后有的导电水后有的导电一般不具有导电一般不具
6、有导电性，个别为半导性，个别为半导体体电和热的良导电和热的良导体体晶体不导电，晶体不导电，水溶液或熔融水溶液或熔融态导电态导电物质类别物质类别及举例及举例大多数非金属单质、大多数非金属单质、气态氢化物、酸、气态氢化物、酸、非金属氧化物非金属氧化物(SiO2除外除外)、绝大多、绝大多数有机物数有机物(有机盐有机盐除外除外)部分非金属单质部分非金属单质(如金刚石、硅、如金刚石、硅、晶体硼晶体硼)，部分，部分非金属化合物非金属化合物(如如SiC、SiO2)金属单质与合金属单质与合金金(如如Na、Al、Fe、青铜、青铜)金属氧化物金属氧化物(如如K2O、Na2O)、强碱强碱(如如KOH、NaOH)、绝
7、大、绝大部分盐部分盐(如如NaCl)较低较低很高很高很高很高很低很低较高较高原子晶体原子晶体离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体小小短短大大高高离子晶体：离子晶体：a.一一般般地地说说，阴阴、阳阳离离子子的的电电荷荷数数越越_，离离子子半半径径越越_，则则离离子子间间的的作作用用力力就就越越_，其离子晶体的熔、沸点就越，其离子晶体的熔、沸点就越_，如熔点：，如熔点：MgO_MgCl2_NaCl_CsCl。b.衡衡量量离离子子晶晶体体稳稳定定性性的的物物理理量量是是晶晶格格能能。晶晶格格能能越越_，形形成成的的离离子子晶晶体体越越_，熔点越，熔点越_，硬度越，硬度越_。分子晶体：分子晶体：a.分分子
8、子间间作作用用力力越越_，物物质质的的熔熔、沸沸点点越越_；具具有有氢氢键键的的分分子子晶晶体体熔熔、沸沸点点反常地反常地_。如。如H2O_H2Te_H2Se_H2S。b.组组成成和和结结构构相相似似的的分分子子晶晶体体，相相对对分分子子质质量量越越_，熔熔、沸沸点点越越_，如如SnH4_GeH4_SiH4_CH4。多多小小强强高高大大稳定稳定高高大大大大高高高高大大高高常温下常温下为气气态或液或液态的物的物质，其晶体，其晶体应属于分子晶体属于分子晶体(Hg除外除外)。原原子子晶晶体体中中一一定定含含有有共共价价键，而而分分子子晶晶体体中中不不一一定定有有共共价价键，如如稀稀有有气气体体的的晶
9、晶体。体。原原子子晶晶体体熔熔化化时，破破坏坏共共价价键，分分子子晶晶体体熔熔化化时破破坏坏的的是是分分子子间作作用用力力，分分子子内的共价内的共价键不被破坏。不被破坏。1.(RJ选修选修3P844改编改编)下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()A.Si和和CO2B.NaBr和和O2C.CH4和和H2OD.HCl和和KCl解解析析A项项，晶晶体体类类型型不不同同；B项项，化化学学键键和和晶晶体体类类型型均均不不同同；D项项，化化学学键键和和晶晶体体类型均不同。类型均不同。答案答案C2.(RJ选修选修3P848、9、10整合整合)
10、下列说法正确的是下列说法正确的是(双双选)()A.Na2O和和SiO2熔化克服的作用力属于同种类型熔化克服的作用力属于同种类型B.氯化钠和氯化钠和HCl溶于水克服的作用力均是离子键溶于水克服的作用力均是离子键C.HF、HCl、HBr、HI中的熔点中的熔点HF反常高的原因是反常高的原因是HF分子之间能形成氢键分子之间能形成氢键D.某晶体的熔点为某晶体的熔点为112.8，溶于，溶于CS2、CCl4等溶剂，可推导该晶体可能为分子晶体等溶剂，可推导该晶体可能为分子晶体解解析析A项项，Na2O和和SiO2熔熔化化克克服服的的作作用用力力分分别别为为离离子子键键和和共共价价键键；B项项，NaCl和和HCl
11、溶于水克服的作用力分别是离子键和共价键。溶于水克服的作用力分别是离子键和共价键。答案答案CD3.(溯溯源源题)(1)2017江江苏苏化化学学，21(5)某某FexNy的的晶晶胞胞如如图图1所所示示，Cu可可以以完完全全替替代代该该晶晶体体中中a位位置置Fe或或者者b位位置置Fe，形形成成Cu替替代代型型产产物物Fe(xn)CunNy。FexNy转转化化为为两两种种Cu替替代代型型产产物物的的能能量量变变化化如如图图2所所示示，其其中中更更稳稳定定的的Cu替替代代型型产产物物的的化化学学式式为为_。(2)2016课课标标全全国国，37(5)GaAs的的熔熔点点为为1238，密密度度为为gcm3，
12、其其晶晶胞胞结结构构如如图图所所示示。该该晶晶体体的的类型为类型为_，Ga与与As以以_键键合。键键合。(3)2014课课标标理理综综，37(1)准准晶晶是是一一种种无无平平移移周周期期序序，但但有有严严格格准准周周期期位位置置序序的的独独特特晶晶体体，可可通通过过_方法区分晶体、准晶体和非晶体。方法区分晶体、准晶体和非晶体。答案答案(1)Fe3CuN(2)原子晶体共价原子晶体共价(3)X射线衍射射线衍射探探源源：本本高高考考题题组组源源于于教教材材RJ选选修修3P62“科科学学视视野野”、P65“2分分子子晶晶体体与与原原子子晶晶体体”、P78“4离离子子晶晶体体”及及其其拓拓展展，对对晶晶
13、体体类类型型的的判判断断及及其其熔熔、沸沸点点高高低低的的比比较较进进行行了考查。了考查。题组一晶体类型的判断题组一晶体类型的判断1.下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是()A.分子晶体中一定含有共价键分子晶体中一定含有共价键B.原子晶体中共价键越强，熔点越高原子晶体中共价键越强，熔点越高C.离子晶体中含有离子键，不含有共价键离子晶体中含有离子键，不含有共价键D.金属阳离子只能存在于离子晶体中金属阳离子只能存在于离子晶体中答案答案B2.现有几组物质的熔点现有几组物质的熔点()数据：数据：A组组B组组C组组D组组金刚石：金刚石：3550Li：181HF：8
14、3NaCl：801硅晶体：硅晶体：1410Na：98HCl：115KCl：776硼晶体：硼晶体：2300K：64HBr：89RbCl：718二氧化硅：二氧化硅：1723Rb：39HI：51CsCl：645据此回答下列问题：据此回答下列问题：(1)A组属于组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。(2)B组晶体共同的物理性质是组晶体共同的物理性质是_(填序号填序号)。有金属光泽有金属光泽导电性导电性导热性导热性延展性延展性(3)C组中组中HF熔点反常是由于熔点反常是由于_。(4)D组晶体可能具有的性质是组晶体可能具有的性质是_(填序号填序号)。硬度小硬度
15、小水溶液能导电水溶液能导电固体能导电固体能导电熔融状态能导电熔融状态能导电(5)D组组 晶晶 体体 的的 熔熔 点点 由由 高高 到到 低低 的的 顺顺 序序 为为 NaCl KCl RbCl CsCl， 其其 原原 因因 为为_。解解析析(1)A组组熔熔点点很很高高，为为原原子子晶晶体体，是是由由原原子子通通过过共共价价键键形形成成的的。(2)B组组为为金金属属晶晶体体，具具有有四四条条共共性性。(3)HF中中含含有有分分子子间间氢氢键键，故故其其熔熔点点反反常常。(4)D组组属属于离子晶体，具有于离子晶体，具有两条性质。两条性质。(5)D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。组属于离子晶体，
16、其熔点与晶格能有关。答案答案(1)原子共价键原子共价键(2)(3)HF分分子子间间能能形形成成氢氢键键，其其熔熔化化时时需需要要消消耗耗的的能能量量更更多多(只只要要答答出出HF分分子子间间能能形形成成氢键即可氢键即可)(4)(5)D组组晶晶体体都都为为离离子子晶晶体体，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在在离离子子所所带带电电荷荷数数相相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高3.在在下下列列物物质质中中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。、晶
17、体硅、金刚石。(1)其中只含有离子键的离子晶体是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_；(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是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
18、性共价键的极性分子是其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。(8)其中含有极性共价键的原子晶体是其中含有极性共价键的原子晶体是_。答案答案(1)NaCl、Na2S(2)NaOH、(NH4)2S(3)(NH4)2S(4)Na2S2(5)CO2、CCl4、C2H2(6)C2H2(7)H2O2(8)SiO2、SiC【规律总结】【规律总结】晶体类型的晶体类型的5种判断方法种判断方法1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子的作用是离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子，
19、微粒原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价的作用是共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用的作用为分子分子间作用力。作用力。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒子，微粒间的作用是金属的作用是金属键。2.依据物质的分类判断依据物质的分类判断(1)金属氧化物金属氧化物(如如K2O等等)、强碱、强碱(NaOH、KOH等等)和绝大多数的盐类是离子晶体。和绝大多数的盐类是离子晶体。(2)大大多多数数非非金金属属单单质质(除除金金刚刚石石、石石墨墨、晶晶体体硅硅、晶晶体体硼硼等等)、非非金金属属氢氢化化物物
20、、非非金属氧化物金属氧化物(除除SiO2外外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外除有机盐外)是分子晶体。是分子晶体。(3)常常见见的的原原子子晶晶体体单单质质有有金金刚刚石石、晶晶体体硅硅、晶晶体体硼硼等等，常常见见的的原原子子晶晶体体化化合合物物有有碳化硅、二氧化硅等。碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质金属单质(注：汞在常温为液体注：汞在常温为液体)与合金是金属晶体。与合金是金属晶体。3.依据晶体的熔点判断依据晶体的熔点判断(1)离子晶体的熔点离子晶体的熔点较高，常在数百至一千高，常在数百至一千摄氏度以上。氏度以上。(2)原子晶体熔点高，常在一千原子晶体
21、熔点高，常在一千摄氏度至几千氏度至几千摄氏度。氏度。(3)分子晶体熔点低，常在数百分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。氏度以下至很低温度。(4)金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。4.依据导电性判断依据导电性判断(1)离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能能导电。(2)原子晶体一般原子晶体一般为非非导体。体。(3)分分子子晶晶体体为非非导体体，而而分分子子晶晶体体中中的的电解解质(主主要要是是酸酸和和强极极性性非非金金属属氢化化物物)溶溶于水，使分子内的化学于水，使分子内的化学键断裂形成自由移断裂形成自由移动的离子，
22、也能的离子，也能导电。(4)金属晶体是金属晶体是电的良的良导体。体。5.依据硬度和机械性能判断依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大且脆。离子晶体硬度较大且脆。原子晶体硬度大。原子晶体硬度大。分子晶体硬度小且较脆。分子晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。注意：注意：(1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外除外)。(2)石石墨墨属属于于混混合合型型晶晶体体，但但因因层层内内原原子子之之间间碳碳碳碳共共价价键键的的键键长长为为1.421010m，比比金刚
23、石中碳碳共价键的键长金刚石中碳碳共价键的键长(键长为键长为1.541010m)短，所以熔、沸点高于金刚石。短，所以熔、沸点高于金刚石。(3)AlCl3晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，其熔、沸点低晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，其熔、沸点低(熔点熔点190)。(4)合金的硬度比成分金属大，但熔、沸点比成分金属低。合金的硬度比成分金属大，但熔、沸点比成分金属低。题组二晶体熔、沸点的判断题组二晶体熔、沸点的判断4.下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是()O2、I2、HgCO、KCl、SiO2Na、K、RbNa、Mg、AlA.B.
24、C.D.解解析析中中Hg在在常常温温下下为为液液态态，而而I2为为固固态态，故故错错；中中SiO2为为原原子子晶晶体体，其其熔熔点点最最高高，CO是是分分子子晶晶体体，其其熔熔点点最最低低，故故正正确确；中中Na、K、Rb价价电电子子数数相相同同，其其原原子子半半径径依依次次增增大大，金金属属键键依依次次减减弱弱，熔熔点点逐逐渐渐降降低低，故故错错；中中Na、Mg、Al价价电电子子数数依依次次增增多多，原原子子半半径径逐逐渐渐减减小小，金金属属键键依依次次增增强强，熔熔点点逐逐渐渐升升高高，故故正确。正确。答案答案D5.(1)碳碳化化硅硅(SiC)是是一一种种晶晶体体，具具有有类类似似金金刚刚
25、石石的的结结构构，其其中中碳碳原原子子和和硅硅原原子子的的位位置置是是交替的。下列各种晶体：交替的。下列各种晶体：晶体硅晶体硅硝酸钾硝酸钾金刚石金刚石碳化硅碳化硅干冰干冰冰，它们的熔点由高到低的顺序是冰，它们的熔点由高到低的顺序是_(填序号填序号)。(2)继继C60后后，科科学学家家又又合合成成了了Si60、N60。请请解解释释如如下下现现象象：熔熔点点Si60N60C60，而而破坏分子所需要的能量破坏分子所需要的能量N60C60Si60，其原因是，其原因是_。解解析析(1)这这些些晶晶体体属属于于原原子子晶晶体体的的有有、离离子子晶晶体体的的有有、分分子子晶晶体体的的有有。一一般般来来说说，
26、原原子子晶晶体体的的熔熔点点离离子子晶晶体体的的熔熔点点分分子子晶晶体体的的熔熔点点；对对于于原原子子晶晶体体，键键长长SiSiSiCCC，相相应应键键能能SiSiSiCCC，故故它它们们的的熔熔点点：金金刚刚石石碳碳化化硅硅晶晶体体硅硅。(2)熔熔点点与与分分子子间间作作用用力力大大小小有有关关，而而破破坏坏分分子子则则是是破破坏坏分分子子内的共价键。内的共价键。答案答案(1)(2)结结构构相相似似的的分分子子晶晶体体的的相相对对分分子子质质量量越越大大，分分子子间间作作用用力力(或或范范德德华华力力)越越强强，熔熔化化所所需需的的能能量量越越多多，故故熔熔点点：Si60N60C60；而而破
27、破坏坏分分子子需需断断开开化化学学键键，元元素素电电负负性性越越强强其其形形成成的的化化学学键键越越稳稳定定，断断键键时时所所需需能能量量越越多多，故故破破坏坏分分子子需需要要的的能能量量大大小小顺序为顺序为N60C60Si60【方法规律】【方法规律】分类比较晶体的熔、沸点分类比较晶体的熔、沸点首首先先看看物物质质的的状状态态，一一般般情情况况下下固固体体液液体体气气体体；二二是是看看物物质质所所属属类类型型，一一般般是是原原子子晶晶体体离离子子晶晶体体分分子子晶晶体体(注注意意：不不是是绝绝对对的的，如如氧氧化化铝铝熔熔点点大大于于晶晶体体硅硅)，结结构类型相同时再根据相应规律进行判断。构类
28、型相同时再根据相应规律进行判断。同类晶体熔、沸点比较思路为：原子晶体同类晶体熔、沸点比较思路为：原子晶体共价键键能共价键键能键长键长原子半径；分子晶原子半径；分子晶体体分子间作用力分子间作用力相对分子质量；离子晶体相对分子质量；离子晶体离子键强弱离子键强弱离子所带电荷数、离离子所带电荷数、离子半径。子半径。考点二五类常见晶体模型与晶胞计算考点二五类常见晶体模型与晶胞计算(频数：数：难度：度：)1.典型晶体模型典型晶体模型(1)原子晶体原子晶体(金刚石和二氧化硅金刚石和二氧化硅)金金刚刚石石晶晶体体中中，每每个个C与与另另外外_个个C形形成成共共价价键键，CC键键之之间间的的夹夹角角是是1092
29、8，最最小小的的环环是是_元元环环。含含有有1molC的的金金刚刚石石中中，形形成成的的共共价价键键有有_mol。SiO2晶晶体体中中，每每个个Si原原子子与与_个个O成成键键，每每个个O原原子子与与_个个硅硅原原子子成成键键，最最小小的的环环是是_元元环环，在在“硅硅氧氧”四四面面体体中中，处处于于中中心心的的是是_原原子子，1molSiO2中含有中含有_molSiO键。键。4六六242十二十二Si4(2)分子晶体分子晶体干冰晶体中，每个干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的分子周围等距且紧邻的CO2分子有分子有_个。个。冰冰的的结结构构模模型型中中，每每个个水水分分子子与与相相邻邻的的
30、_个个水水分分子子以以氢氢键键相相连连接接，含含1molH2O的冰中，最多可形成的冰中，最多可形成_mol“氢键氢键”。1242(3)离子晶体离子晶体NaCl型型：在在晶晶体体中中，每每个个Na同同时时吸吸引引_个个Cl，每每个个Cl同同时时吸吸引引_个个Na，配位数为配位数为_。每个晶胞含。每个晶胞含_个个Na和和_个个Cl。CsCl型型：在在晶晶体体中中，每每个个Cl吸吸引引_个个Cs，每每个个Cs吸吸引引_个个Cl，配配位位数数为为_。66644888(4)石墨晶体石墨晶体石石墨墨层层状状晶晶体体中中，层层与与层层之之间间的的作作用用是是_，平平均均每每个个正正六六边边形形拥拥有有的的碳
31、原子个数是碳原子个数是_，C原子采取的杂化方式是原子采取的杂化方式是_。分子间作用力分子间作用力2sp2(3)图示：图示：在在使使用用均均摊法法计算算晶晶胞胞中中的的微微粒粒个个数数时，要要注注意意晶晶胞胞的的形形状状，不不同同形形状状的的晶晶胞胞，应先先分分析析任任意意位位置置上上的的一一个个粒粒子子被被几几个个晶晶胞胞所所共共有有，如如六六棱棱柱柱晶晶胞胞中中，顶点点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒依次被棱、底面上的棱、面心的微粒依次被6、3、4、2个晶胞所共有。个晶胞所共有。3.几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目A.NaCl(含含4个个Na，4个个
32、Cl)B.干冰干冰(含含4个个CO2)C.CaF2(含含4个个Ca2，8个个F)D.金刚石金刚石(含含8个个C)E.体心立方体心立方(含含2个原子个原子)F.面心立方面心立方(含含4个原子个原子)4.有关晶胞各物理量的关系有关晶胞各物理量的关系对对于于立立方方晶晶胞胞，可可简简化化成成下下面面的的公公式式进进行行各各物物理理量量的的计计算算：a3NAnM，a表表示示晶晶胞胞的的棱棱长长，表表示示密密度度，NA表表示示阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数的的值值，n表表示示1mol晶晶胞胞中所含晶体的物质的量，中所含晶体的物质的量，M表示摩尔质量，表示摩尔质量，a3NA表示表示1mol晶胞的质量。晶胞的
33、质量。1.基础知识正误判断基础知识正误判断(1)晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。()(2)在分子晶体中一定有范德华力和化学键。在分子晶体中一定有范德华力和化学键。()(3)金属镁形成的晶体中，每个镁原子周围与其距离最近的原子有金属镁形成的晶体中，每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个。个。()(4)在在NaCl晶体中，每个晶体中，每个Na周围与其距离最近的周围与其距离最近的Na有有12个。个。()(5)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。()(6)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。()(7)离
34、子晶体一定都含有金属元素。离子晶体一定都含有金属元素。()解解析析(1)金金属属晶晶体体中中存存在在金金属属阳阳离离子子，但但不不存存在在阴阴离离子子。(2)稀稀有有气气体体为为单单原原子子分分子子，形形成成的的晶晶体体为为分分子子晶晶体体，晶晶体体中中不不存存在在化化学学键键。(3)金金属属镁镁为为六六方方最最密密堆堆积积模模型型，每每个个镁镁原原子子周周围围与与其其距距离离最最近近的的原原子子有有12个个。(4)在在NaCl晶晶体体中中，所所有有的的Na呈呈面面心心立立方方最最密密堆堆积积，因因此此每每个个Na周周围围与与其其距距离离最最近近的的Na有有12个个。(5)有有些些金金属属晶晶
35、体体的的熔熔点点高高于于某某些些原原子子晶晶体体，如如钨钨的的熔熔点点高高于于SiO2。(6)像像硫硫单单质质、碘碘单单质质等等常常温温下下为为固固态态，金金属属汞汞常常温温下下为为液液态态，因因此此硫硫、碘碘等等分分子子晶晶体体的的熔熔点点高高于于金金属属汞汞晶晶体体。(7)铵铵盐盐如如NH4Cl形成离子晶体，不含金属元素。形成离子晶体，不含金属元素。答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2.(RJ选选修修3P776改改编编)请请列列表表比比较较金金属属晶晶体体的的简简单单立立方方、体体心心立立方方、六六方方和和面面心心立立方方四四种种堆堆积积模模型型的的配配位位数数，原原子子空
36、空间间利利用用率率、堆堆积积方方式式和和晶晶胞胞的的区区别别以以及及列列举举代代表表物。物。答案答案堆积模型堆积模型采纳这种堆积的典型代表采纳这种堆积的典型代表空间利用率空间利用率配位数配位数晶胞晶胞简单立简单立方堆积方堆积Po(钋钋)52%6体心立体心立方堆积方堆积Na、K、Fe68%8六方最六方最密堆积密堆积Mg、Zn、Ti74%12面心立方面心立方最密堆积最密堆积Cu、Ag、Au74%12晶晶胞胞参参数数，描描述述晶晶胞胞的的大大小小和和形形状状。已已知知Ge单单晶晶的的晶晶胞胞参参数数a565.76pm，其其密密度为度为_gcm3(列出计算式即可列出计算式即可)。题组一晶胞中原子个数的
37、计算题组一晶胞中原子个数的计算1.某某晶晶体体的的一一部部分分如如图图所所示示，这这种种晶晶体体中中A、B、C三三种种粒粒子子数数之之比是比是()A.394B.142C.294D.384答案答案B2.已知镧镍合金已知镧镍合金LaNin的晶胞结构如下图，则的晶胞结构如下图，则LaNin中中n_。答案答案53.Cu元元素素与与H元元素素可可形形成成一一种种红红色色化化合合物物，其其晶晶体体结结构构单单元元如如下下图图所所示示。则则该该化化合合物物的化学式为的化学式为_。答案答案CuH4.(1)硼硼化化镁镁晶晶体体在在39K时时呈呈超超导导性性。在在硼硼化化镁镁晶晶体体中中，镁镁原原子子和和硼硼原原
38、子子是是分分层层排排布布的的，下下图图是是该该晶晶体体微微观观结结构构的的透透视视图图，图图中中的的硼硼原原子子和和镁镁原原子子投投影影在在同同一一平平面面上上，则则硼硼化镁的化学式为化镁的化学式为_。(2)在在硼硼酸酸盐盐中中，阴阴离离子子有有链链状状、环环状状等等多多种种结结构构形形式式。下下图图是是一一种种链链状状结结构构的的多多硼硼酸根，则多硼酸根离子符号为酸根，则多硼酸根离子符号为_。题组二晶胞密度、原子半径及空间利用率质量的计算题组二晶胞密度、原子半径及空间利用率质量的计算5.用用晶晶体体的的X射射线线衍衍射射法法对对Cu的的测测定定得得到到以以下下结结果果：Cu的的晶晶胞胞为为面
39、面心心立立方方最最密密堆堆积积(如如图图)，已已知知该该晶晶体体的的密密度度为为9.00gcm3，晶晶胞胞中中该该原原子子的的配配位位数数为为_；Cu的的原原子子半半径径为为_cm(阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数的的值为值为NA，要求列式计算，要求列式计算)。6.Cu与与F形形成成的的化化合合物物的的晶晶胞胞结结构构如如下下图图所所示示，若若晶晶体体密密度度为为agcm3，则则Cu与与F最最近近距距离离为为_pm。(阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数用用NA表表示示，列列出出计计算算表表达达式式，不不用用化化简简；图中图中为为Cu，为为F)试题分析试题分析(2015全国卷全国卷，37)碳及其化合物广泛
40、存在于自然界中，回答下列问题：碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：(1)处处于于一一定定空空间间运运动动状状态态的的电电子子在在原原子子核核外外出出现现的的概概率率密密度度分分布布可可用用_形形象象化描述。在基态化描述。在基态14C原子中，核外存在原子中，核外存在_对自旋相反的电子。对自旋相反的电子。(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_。(3)CS2分子中，共价键的类型有分子中，共价键的类型有_，C原原子子的的杂杂化化轨轨道道类类型型是是_，写写出出两两个个与与CS2具具有有相相同同空空间间构构型型和和键键合合形形式式的的分
41、子或离子分子或离子_。(4)CO能能与与金金属属Fe形形成成Fe(CO)5，该该化化合合物物熔熔点点为为253K，沸沸点点为为376K，其其固固体体属属于于_晶体。晶体。(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：在在石石墨墨烯烯晶晶体体中中，每每个个C原原子子连连接接_个个六六元元环环，每每个个六六元元环环占占有有_个个C原子。原子。在在金金刚刚石石晶晶体体中中，C原原子子所所连连接接的的最最小小环环也也为为六六元元环环，每每个个C原原子子连连接接_个个六元环，六元环中最多有六元环，六元环中最多有_个个C原子在同一
42、平面。原子在同一平面。解解题题思思路路：(1)电电子子云云是是处处于于一一定定空空间间运运动动状状态态的的电电子子在在原原子子核核外外出出现现的的概概率率密密度度分分布布的的形形象象化化的的描描述述；C原原子子的的核核外外有有6个个电电子子，电电子子排排布布为为1s22s22p2，其其中中1s、2s上上的的2对电子的自旋方向相反，而对电子的自旋方向相反，而2p轨道的电子的自旋方向相同；轨道的电子的自旋方向相同；(2)在在原原子子结结构构中中，最最外外层层电电子子小小于于4个个的的原原子子易易失失去去电电子子，而而C原原子子的的最最外外层层是是4个个电电子子，且且C原原子子的的半半径径较较小小，
43、则则难难以以通通过过得得或或失失电电子子达达到到稳稳定定结结构构，所所以以通通过过共共用用电电子对的方式即形成共价键来达到稳定结构；子对的方式即形成共价键来达到稳定结构；(3)CS2分分子子中中，C与与S原原子子形形成成双双键键，每每个个双双键键都都是是含含有有1个个键键和和1个个键键，分分子子空空间间构构型型为为直直线线型型，则则含含有有的的共共价价键键类类型型为为键键和和键键；C原原子子的的最最外外层层形形成成2个个键键，无无孤孤对对电电子子，所所以以为为sp杂杂化化；O与与S同同主主族族，所所以以与与CS2具具有有相相同同空空间间构构型型和和键键合合形形式式的的分分子子为为CO2；与与二
44、二氧氧化化碳碳互互为为等等电电子子体体的的离离子子有有SCN，所所以以SCN的的空空间间构构型型与与键键合方式与合方式与CS2相同；相同；(4)该化合物熔点为该化合物熔点为253K，沸点为，沸点为376K，说明熔沸点较低，所以为分子晶体；，说明熔沸点较低，所以为分子晶体；(5)根根据据均均摊摊法法来来计计算算。石石墨墨烯烯晶晶体体中中，每每个个C原原子子被被3个个6元元环环共共有有，每每个个六六元元环环占占有的有的C原子数是原子数是61/32；每每个个C原原子子周周围围形形成成4个个共共价价键键，每每2个个共共价价键键即即可可形形成成1个个六六元元环环，则则可可形形成成6个个六六元元环环，每每
45、个个共共价价键键被被2个个六六元元环环共共用用，所所以以一一个个C原原子子可可连连接接12个个六六元元环环；根根据据数数学学知知识识，3个个C原原子子可可形形成成一一个个平平面面，而而每每个个C原原子子都都可可构构成成1个个正正四四面面体体，所所以以六六元元环环中中最多有最多有4个个C原子共面。原子共面。正正确确答答案案：(1)电电子子云云2(2)C有有4个个价价电电子子且且半半径径较较小小，难难以以通通过过得得或或失失电电子子达达到到稳稳定结构定结构(3)键和键和键键spCO2、SCN(或或COS等等)(4)分子分子(5)32124真题演练真题演练1.2016全全国国卷卷，37(4)GaF3
46、的的熔熔点点高高于于1000，GaCl3的的熔熔点点为为77.9，其其原原因因是是_。解析解析根据晶体类型比较熔点。一般来说，离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点。根据晶体类型比较熔点。一般来说，离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点。答案答案GaF3为离子晶体，为离子晶体，GaCl3为分子晶体为分子晶体2.(2015四四川川理理综综)X、Z、Q、R、T、U分分别别代代表表原原子子序序数数依依次次增增大大的的短短周周期期元元素素。X和和R属属同同族族元元素素；Z和和U位位于于第第A族族；X和和Z可可形形成成化化合合物物XZ4；Q基基态态原原子子的的s轨轨道道和和p轨道的电子总数相等；轨道的电子总数相等；
47、T的一种单质在空气中能够自燃。的一种单质在空气中能够自燃。请回答下列问题：请回答下列问题：X所所在在周周期期元元素素最最高高价价氧氧化化物物对对应应的的水水化化物物中中，酸酸性性最最强强的的是是_(填填化化学学式式)；Z和和U的的氢氢化化物物中中沸沸点点较较高高的的是是_(填填化化学学式式)；Q、R、U的的单单质质形形成成的的晶晶体，熔点由高到低的排列顺序是体，熔点由高到低的排列顺序是_(填化学式填化学式)。解解析析X位位于于第第二二周周期期，该该周周期期元元素素最最高高价价氧氧化化物物对对应应的的水水化化物物中中，酸酸性性最最强强的的是是HNO3；HF分分子子间间存存在在氢氢键键，所所以以H
48、F的的沸沸点点高高于于HCl的的；Mg为为金金属属单单质质，Si单单质质为原子晶体，为原子晶体，Cl2为分子晶体，故熔点为分子晶体，故熔点SiMgCl2。答案答案HNO3HFSi、Mg、Cl23.2016全全国国卷卷，37(5)Ga和和As的的摩摩尔尔质质量量分分别别为为MGagmol1和和MAsgmol1，原原子子半半径径分分别别为为rGapm和和rAspm，阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数值值为为NA，则则GaAs晶晶胞胞中中原原子子的的体体积积占占晶胞体积的百分率为晶胞体积的百分率为_。4.2015新新课课标标全全国国理理综综，37(5)氧氧和和钠钠能能够够形形成成化化合合物物F，其其晶晶胞胞结结构构如如图图所所示示，晶晶胞胞参参数数a0.566nm，F的的化化学学式式为为_；晶晶胞胞中中氧氧原原子子的的配配位位数数为为_；列列式计算晶体式计算晶体F的密度的密度(gcm3)_。
