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。,考点二常见晶体结构模型的微观结构分析,探究高考明确考向,内容索引,考点一晶体和晶胞,课时
2、作业,考点三四种晶体的性质与判断,晶体和晶胞,考点一,知识梳理,1.晶体与非晶体,周期性有序,无序,有,无,固定,不固定,各向异性,各向同性,熔点,X-射线衍射,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,4.晶胞组成的计算均摊法(1)原则晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是,(2)方法长方体(包括立方体)晶胞中不同
3、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,正误判断 辨析易错易混,(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)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(),答案,解题探究,1.如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：,答案,试写出：(1)甲晶体化学式(X为阳离子
4、)为_。(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是_。(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是_。(4)乙晶体中每个A周围结合B的个数为_。,X2Y,131,8,12,2.右图是由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,3,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.(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,MgB2,解析,解析每个Mg周围有
5、6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为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,解析从图可看出，每个 单元中，都有一个B和一个O完全属于这个单元，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,4.Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如下图所示。则该化合物的化学式为_。,答案,CuH,解析,常见晶体结构模型的微观结构分析,考点二,知识梳理,1.原子晶体(金刚石和二氧化硅),(2)SiO2晶体中，每个Si原子与 个O原子成键，每个O原子与 个硅原子成键，最小
6、的环是 元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是 原子，1 mol SiO2中含有 mol SiO键。,(1)金刚石晶体中，每个C与另外 个C形成共价键，CC 键之间的夹角是10928，最小的环是 元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有 mol。,4,六,2,4,2,十二,Si,4,2.分子晶体(1)干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有 个。,(2)冰的结构模型中，每个水分子与相邻的 个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成 mol“氢键”。,12,4,2,3.离子晶体,(1)NaCl型：在晶体中，每个Na同时吸引 个Cl，每个Cl同时吸引_个N
7、a，配位数为 。每个晶胞含 个Na和 个Cl。(2)CsCl型：在晶体中，每个Cl吸引 个Cs，每个Cs吸引 个Cl，配位数为 。,6,6,6,4,4,8,8,8,4.石墨晶体,石墨层状晶体中，层与层之间的作用是 ，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是 ，C原子采取的杂化方式是 。,分子间作用力,2,sp2,5.常见金属晶体的原子堆积模型,深度思考 提升思维能力,1.判断下列物质的晶胞结构，将对应序号填在线上。,(1)干冰晶体 ； (2)氯化钠晶体 ；(3)金刚石 ； (4)钠 ；(5)冰晶体 ； (6)铜晶体 。,答案,2.下列是几种常见的晶胞结构，填写晶胞中含有的粒子数。,答案,A.NaCl
8、(含_个Na，_个Cl)B.干冰(含_个CO2)C.CaF2(含_个Ca2，_个F)D.金刚石(含_个C)E.体心立方(含_个原子)F.面心立方(含_个原子),4 4,4,4 8,8,2,4,3.(常见晶体结构模型)填空。(1)在金刚石晶体中最小碳环含有_个C原子；每个C原子被_个最小碳环共用。(2)在干冰中粒子间作用力有_。(3)含1 mol H2O的冰中形成氢键的数目为_。(4)在NaCl晶体中，每个Na周围_个距离最近且相等的Na，每个Na周围有_个距离最近且相等的Cl，其立体构型为_。(5)在CaF2晶体中，每个Ca2周围距离最近且等距离的F有_个；每个F周围距离最近且等距离的Ca2有
9、_个。,答案,6 12,共价键、范德华力,2NA,12,6,正八面体形,8,4,1.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。(NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算表达式，不用化简；图中,解题探究,答案,解析,2.如图为Na2S的晶胞，该晶胞与CaF2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(NA表示阿伏加德罗常数的值，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a3NA478,3.用晶体的X-射线衍射法对Cu的测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方最密堆
10、积(如下图)，已知该晶体的密度为9.00 gcm3，晶胞中该原子的配位数为_；Cu的原子半径为_cm(阿伏加德罗常数为NA，要求列式计算)。,12,答案,解析,解析设晶胞的边长为a cm，则a3NA464,四种晶体的性质与判断,考点三,知识梳理,1.四种晶体类型比较,分子,原子,分子间作用力,共价键,很大,金属阳离子和自由电子,阴、阳离子,离子键,金属键,很高,不导,导,良,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
11、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,正误判断 辨析易错易混,(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)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(),答案,深度思考 提升思维能力,1.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
12、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_。(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_。,NaCl、Na2S,NaOH、(NH4)2S,答案,(NH4)2S,Na2S2,(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_。(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_。,CO2、CCl4、C2H2,C2H2,答案,H2
13、O2,SiO2、SiC,晶体氩,晶体硅、金刚石,2.比较下列晶格能大小。(1)NaCl_KCl；(2)CaF2_MgO；(3)Na2S_Na2O；(4)CaO_KCl。,答案,解题探究,题组一晶体类型与性质综合判断1.(1)2015全国卷，37(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于_晶体。(2)2015全国卷，37(2)节选O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(3)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH33F2,答案,分子,分子晶体,离子晶体,abd,上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_(填序号)。a.离子晶体 b.分子晶体c.原子晶体 d.金属晶体,2.(1)用“”或“”填空：,答案,解析,解析同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势，但s、p、d等轨道处于全空、半满、全满的稳定状态时，则出现反常现象。Si、S元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2、3s23p4，其中3p轨道
