2022届老高考化学(人教版)一轮总复习课件:第32讲 晶体结构与性质.pptx
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1、第十一章 物质结构与性质物质结构与性质 第32讲晶体结构与性质 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 考试要求:考试要求:1.能说出晶体与非晶体的区别。能说出晶体与非晶体的区别。2.能结合实例描述晶体能结合实例描述晶体 中微粒排列的周期性规律。中微粒排列的周期性规律。3.能借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、能借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、 金属晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。金属晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。 名师点拨:名师点拨:本讲内容为高考必考内容,晶体结构知识主要考查晶体本讲内容为高考必考内容,晶体结构知识主要考查晶体 构成
2、微粒的直径、核间距、晶体密度、晶胞参数等的计算,配位数、化构成微粒的直径、核间距、晶体密度、晶胞参数等的计算,配位数、化 学式的判断,利用原子分数坐标判断晶体中原子的相对位置学式的判断,利用原子分数坐标判断晶体中原子的相对位置。晶体性质晶体性质 知识主要考查晶体类型的判断,晶体熔沸点高低的比较及原因解释。知识主要考查晶体类型的判断,晶体熔沸点高低的比较及原因解释。 高高考考备考导航备考导航 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 难度难度以中等或中等偏难为主,预计以中等或中等偏难为主,预计2022年高考命题围绕陌生物质的晶体年高考命题围绕陌生物质的晶体 密度、晶胞参数计
3、算,晶体中原子的空间位置判断等知识点,考查考生密度、晶胞参数计算,晶体中原子的空间位置判断等知识点,考查考生 触类旁通、具体问题具体分析处理的能力。触类旁通、具体问题具体分析处理的能力。 2022年高考备考应掌握教材中典型的分子晶体年高考备考应掌握教材中典型的分子晶体(冰、干冰、碘单冰、干冰、碘单 质质)、离子晶体、离子晶体(NaCl、CsCl、CaF2)、金属晶体、金属晶体(Cu、Mg等等)、原子、原子(共共 价价)晶体晶体(金刚石、金刚石、SiO2等等)的结构特点,建立常见晶体结构的思维模型。的结构特点,建立常见晶体结构的思维模型。 关注社会热点、科技前沿成果中涉及的新型物质的结构,并能运
4、用晶体关注社会热点、科技前沿成果中涉及的新型物质的结构,并能运用晶体 模型理论对新型物质的结构进行判断,对其性质进行预测和解释。熟练模型理论对新型物质的结构进行判断,对其性质进行预测和解释。熟练 掌握运用均摊法和数学思维解决不同晶体模型的有关计算。掌握运用均摊法和数学思维解决不同晶体模型的有关计算。 考点一晶体和晶胞考点一晶体和晶胞 考点二常见晶体的结构与性质考点二常见晶体的结构与性质 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 1晶体晶体 (1)晶体与非晶体的比较晶体与非晶体的比较 考点一晶体和晶胞考点一晶体和晶胞 核心知识梳理核心知识梳理 周期性周期性有序有序无序无序
5、返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 有有无无 固定固定不不固定固定 各向异性各向异性无无各向异性各向异性 熔点熔点 X射线射线衍射衍射 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 (2)获得晶体的三种途径。获得晶体的三种途径。 熔融态物质凝固。熔融态物质凝固。 气态物质冷却不经液态直接气态物质冷却不经液态直接_。 溶质从溶液中析出。溶质从溶液中析出。 微点拨微点拨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。 晶体与非晶体的本质区别是晶体有自范性,非晶体无自范性。晶体与非晶体的本质区别是晶体有自范性,非晶
6、体无自范性。 凝固凝固(凝华凝华) 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 基本基本单元单元 无隙并无隙并置置 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 微点拨微点拨在使用均摊法计算晶胞中的微粒个数时,要注意晶胞的在使用均摊法计算晶胞中的微粒个数时,要注意晶胞的 形状,不同形状的晶胞,应先分析任意
7、位置上的一个粒子被几个晶胞所形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所 共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒依次被共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、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。 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 3晶体结构的堆积模型晶体结构的堆积模型 (1)晶体结构的密堆积的原理晶体结构的密堆积的原理 金属原子、离子或分子在没有其他因素金属原子、离子或分子在没有其他因素(如氢键如氢键)影响时,在空间的影响时,在空间的 排列大都服从紧密堆积原理。这是因为金属键、离子键和分子间作用力排
8、列大都服从紧密堆积原理。这是因为金属键、离子键和分子间作用力 均没有均没有_,因此都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的,因此都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的 其他原子、离子或分子分布于周围,并以密堆积的方式其他原子、离子或分子分布于周围,并以密堆积的方式_体系的体系的 能量,使晶体变得比较稳定。能量,使晶体变得比较稳定。 方向性方向性 降低降低 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 (2)等径圆球的密堆积等径圆球的密堆积(金属晶体金属晶体) 三维空间模型三维空间模型 A非密置层在三维空间堆积非密置层在三维空间堆积 a简单立方堆积简单立方堆积 相邻相邻非密置
9、层原子的原子核在非密置层原子的原子核在_的堆积,空间利用率的堆积,空间利用率 太低,只有金属太低,只有金属_(Po)采用这种堆积方式采用这种堆积方式。 同一直线同一直线上上 钋钋 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 b体心立方堆积体心立方堆积 将将上层金属原子填入下层金属原子形成的凹穴中,并使非密置层的上层金属原子填入下层金属原子形成的凹穴中,并使非密置层的 原子稍稍分离,每层均照此堆积。这种堆积方式所得的晶胞是一个含有原子稍稍分离,每层均照此堆积。这种堆积方式所得的晶胞是一个含有 两个原子的立方体,一个原子在立方体的两个原子的立方体,一个原子在立方体的_,另一个原
10、子在立方,另一个原子在立方 体的体的_,其空间利用率比简单立方堆积,其空间利用率比简单立方堆积_,碱金属属于这种,碱金属属于这种 堆积方式堆积方式。 顶角顶角 体体心心高高 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 A3型最密型最密堆积堆积 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 A1型最密型最密堆积堆积 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 常见的堆积模型常见的堆积模型 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 12812 74% 42
11、2 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 (3)非等径圆球的密堆积非等径圆球的密堆积(离子晶体离子晶体) 由于阴、阳离子的半径不同,因此离子晶体为由于阴、阳离子的半径不同,因此离子晶体为_的的 密 堆 积 , 可 以 将 这 种 堆 积 方 式 看 成 是 大 球 先 按 一 定 的 方 式 做密 堆 积 , 可 以 将 这 种 堆 积 方 式 看 成 是 大 球 先 按 一 定 的 方 式 做 _的密堆积,小球再填充在大球所形成的的密堆积,小球再填充在大球所形成的_中。中。 在一些离子晶体中,阴离子半径较大,应先将阴离子看成是在一些离子晶体中,阴离子半径较大,应先将
12、阴离子看成是 _进行密堆积,而阳离子有序地填在阴离子所形成的空隙进行密堆积,而阳离子有序地填在阴离子所形成的空隙 中。例如,中。例如,NaCl晶体中的晶体中的Cl 按 按_方式进行最密堆积,方式进行最密堆积,Na 填在 填在 Cl 所形成的空隙中; 所形成的空隙中;ZnS晶体中晶体中S2 按 按_方式进行最密堆积,方式进行最密堆积, Zn2 填入 填入S2 所形成的空隙中。 所形成的空隙中。 不等径不等径圆球圆球 等径等径圆球圆球空隙空隙 等径等径圆球圆球 A1型型 A1型型 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 4晶体结构的相关计算晶体结构的相关计算 (1)晶胞计算
13、公式晶胞计算公式(立方晶胞立方晶胞)。 a3NAnM(a为棱长;为棱长;为密度;为密度;NA为阿伏加德罗常数的数值;为阿伏加德罗常数的数值;n为为 1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量;晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量;M为该粒子或特定组合为该粒子或特定组合 的摩尔质量的摩尔质量)。 (2)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长设棱长 为为a)。 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 1判断正误,正确的打判断正误,正确的打“”
14、“”,错误的打,错误的打“”。 (1)凡是有规则外形的固体一定是晶体凡是有规则外形的固体一定是晶体() (2)晶体与非晶体的本质区别:是否有自范性晶体与非晶体的本质区别:是否有自范性() (3)晶体的熔点一定比非晶体的熔点高。晶体的熔点一定比非晶体的熔点高。() (4)冰和固体碘晶体中相互作用力相同。冰和固体碘晶体中相互作用力相同。() (5)缺角的缺角的NaCl晶体在饱和晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体溶液中会慢慢变为完美的立方体 块。块。() 基础小题自测基础小题自测 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 (6)通过通过X射线衍射实验的方法可以区分晶
15、体和非晶体。射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体。 () (7)粉末状的物质不是晶体,具有各向异性的固体一定是晶体。粉末状的物质不是晶体,具有各向异性的固体一定是晶体。 () (8)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。的有序排列。() (9)晶体内部的微粒按一定规律进行周期性排列。晶体内部的微粒按一定规律进行周期性排列。() (10)A1型最密堆积又称为六方最密堆积。型最密堆积又称为六方最密堆积。() (11)A1型最密堆积和型最密堆积和A3型最密堆积的配位数均为型最密堆积的配位数均为12。() 返回导
16、航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 2深度思考深度思考 某物质的晶体中含有某物质的晶体中含有A、B、C三种元素,其原子排列方式如图所示三种元素,其原子排列方式如图所示 (其中前后两面面心中的其中前后两面面心中的B元素的原子未能画出元素的原子未能画出)。则晶体中。则晶体中A、B、C的的 原子个数比为原子个数比为() A131 B231 C221 D133 A 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 (2021湖北武汉高三检测湖北武汉高三检测)(1)晶体是一类非常重要的材晶体是一类非常重要
17、的材 料,在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为料,在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300毫米毫米 的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正 确的是确的是() A形成晶体硅的速率越大越好形成晶体硅的速率越大越好 B晶体硅没有固定的熔、沸点晶体硅没有固定的熔、沸点 C可用可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃 D晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关 微考点微考点1晶体与非晶体的比较晶体与非晶体的比
18、较 考点突破提升考点突破提升 典例典例 1 C 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 (2)下列说法错误的是下列说法错误的是() A晶体在受热熔化过程中不一定存在化学键的断裂晶体在受热熔化过程中不一定存在化学键的断裂 B原子晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体的分子间除存在原子晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体的分子间除存在 范德华力外,还有可能存在氢键范德华力外,还有可能存在氢键 C区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实射线衍射实 验验 D非金属元素的原子间只形成共价键,金属元素的原子和非金属非金属元素的原子间
19、只形成共价键,金属元素的原子和非金属 元素的原子间只形成离子键元素的原子间只形成离子键 D 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 解析解析分子晶体熔化时一般破坏分子间作用力,而不影响化学分子晶体熔化时一般破坏分子间作用力,而不影响化学 键,如碘单质熔化,故键,如碘单质熔化,故A正确;原子晶体的原子间只存在共价键,某些正确;原子晶体的原子间只存在共价键,某些 分子晶体的分子间存在范德华力和氢键,如冰等,故分子晶体的分子间存在范德华力和氢键,如冰等,故B正确;构成晶体正确;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的粒子在微观空间里呈现周期性
20、的有序排列,晶体的这一结构特征可以 通过通过X射线衍射图谱反映出来,因此,区分晶体和非晶体的最可靠的射线衍射图谱反映出来,因此,区分晶体和非晶体的最可靠的 科学方法是对固体进行科学方法是对固体进行X射线衍射实验,故射线衍射实验,故C正确;铵盐是非金属元正确;铵盐是非金属元 素组成的化合物,属于离子化合物,氯化铝是金属元素与非金属元素组素组成的化合物,属于离子化合物,氯化铝是金属元素与非金属元素组 成的共价化合物,故成的共价化合物,故D错误。错误。 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 对点集训对点集训1(1)下列物质中前者为晶体,后者为非晶体的是下列物质中前者为晶体,
21、后者为非晶体的是 () A白磷、蓝矾白磷、蓝矾B陶瓷、塑料陶瓷、塑料 C碘、橡胶碘、橡胶D食盐、蔗糖食盐、蔗糖 解析解析A中白磷和蓝矾都是晶体;中白磷和蓝矾都是晶体;B中二者均为非晶体;中二者均为非晶体;C中碘为中碘为 晶体,橡胶为非晶体;晶体,橡胶为非晶体;D中二者均为晶体。中二者均为晶体。 C 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 (2)(2021经典习题汇编经典习题汇编)下列有关的叙述不正确的有下列有关的叙述不正确的有_(填填 序号序号)。 固体物质一定是晶体固体物质一定是晶体铁、冰、玻璃是晶体铁、冰、玻璃是晶体缺角的缺角的NaCl晶晶 体在饱和体在饱和NaCl
22、溶液中会慢慢变为完美的立方体晶体体现了晶体的自范性溶液中会慢慢变为完美的立方体晶体体现了晶体的自范性 晶体的熔点一定比非晶体的熔点高晶体的熔点一定比非晶体的熔点高晶体和非晶体的本质区别是晶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体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列区分晶体和非晶体最区分晶体和非晶体最 可靠的方法是对固体进行可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验射线衍射实验 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 解析解析固体物质分为晶体和非晶体,故固体物质分为晶体和非晶体,故错误,符合题意。玻璃错误,符合题意。玻璃 是非晶体,故是非晶体,故
23、错误,符合题意。晶体的自范性是指晶体能自发地呈现错误,符合题意。晶体的自范性是指晶体能自发地呈现 多面体外形的性质,缺角的氯化钠晶体在饱和多面体外形的性质,缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美溶液中慢慢变为完美 的立方体晶体体现了晶体的自范性,故的立方体晶体体现了晶体的自范性,故正确,不符合题意。非晶体没正确,不符合题意。非晶体没 有固定的熔点,不能比较熔点的高低,故有固定的熔点,不能比较熔点的高低,故错误,符合题意。晶体中粒错误,符合题意。晶体中粒 子在微观空间呈现周期性的有序排列,而非晶体中微粒排列无序,故子在微观空间呈现周期性的有序排列,而非晶体中微粒排列无序,故 正确,不符
24、合题意。区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行正确,不符合题意。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,故射线衍射实验,故正确,不符合题意。正确,不符合题意。 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 萃取精华:萃取精华: 晶体与非晶体的几点理解晶体与非晶体的几点理解 同一物质可以是晶体,也可以是非晶体,如晶体同一物质可以是晶体,也可以是非晶体,如晶体SiO2和非晶体和非晶体 SiO2。 有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体,不一定是晶体。例有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体,不一定是晶体。例 如,玻璃制品可以塑造出规则的几何外形,也可以具有
25、美观对称的外观。如,玻璃制品可以塑造出规则的几何外形,也可以具有美观对称的外观。 具有固定组成的物质也不一定是晶体,如某些无定形体也有固定具有固定组成的物质也不一定是晶体,如某些无定形体也有固定 的组成。的组成。 晶体不一定都有规则的几何外形,如玛瑙。晶体不一定都有规则的几何外形,如玛瑙。 返回导航 高考一轮总复习 化学 人教版 第十一章物质结构与性质 (2021湖北咸宁模拟湖北咸宁模拟)下列关于金属晶体的堆积模型的说下列关于金属晶体的堆积模型的说 法正确的是法正确的是() A金属晶体中的原子在二维空间有三种放置方式金属晶体中的原子在二维空间有三种放置方式 B金属晶体中非密置层在三维空间可形成
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