《第3章不同状态的物质与性质》复习第2课时 ppt课件-（2019）新鲁科版高中化学选择性必修二.pptx

1、物质结构与性质知识复习和总结物质结构与性质知识复习和总结第第2 2课时课时 晶体的结构与分析晶体的结构与分析11 11、有关晶胞计算的思维流程、有关晶胞计算的思维流程确定晶胞参数时就转化好长度单位！确定晶胞参数时就转化好长度单位！1nm=10-7cm=10 -9m 1pm=10-10cm=10-12m1nm=10-7cm=10 -9m 1pm=10-10cm=10-12m各类晶胞的体积计算各类晶胞的体积计算空间利用率空间利用率52%52%空间利用率空间利用率68%68%2空间利用率空间利用率74%74%空间利用率空间利用率74%74%示例、碳元素的单质有多种形式，下图依次是示例、碳元素的单质有

2、多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚、石墨和金刚石的结构图：石的结构图：回答下列问题：回答下列问题：(1)金刚石、石墨、金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为们互为_。同素异形体同素异形体(2)金刚石、石墨烯金刚石、石墨烯(指单层石墨指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为中碳原子的杂化形式分别为_、_。sp2sp3(3)C60属于属于_晶体，石墨属于晶体，石墨属于_晶体。晶体。分子分子混合型混合型(4)石墨晶体中，层内石墨晶体中，层内CC键的键长为键的键长为142 pm，而金刚石中，而金刚石中CC键的键长为键的键长为154 pm。其原

3、因是金刚石中只存在。其原因是金刚石中只存在CC间的间的_共共价键，而石墨层内的价键，而石墨层内的CC间不仅存在间不仅存在_共价键，还有共价键，还有_键。键。(5)C60的晶体结构类似于干冰，则每个的晶体结构类似于干冰，则每个C60晶胞的质量为晶胞的质量为_g(用含用含NA的式子表示，的式子表示，NA为阿伏加德罗常数的值为阿伏加德罗常数的值)。(6)金刚石晶胞含有金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶，金刚石晶胞的边长为胞的边长为a，根据硬球接触模型，则，根据硬球接触模型，则r a，列式表示碳原，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率子在晶胞中的空间占有率 (列

4、出计算式即可列出计算式即可)。8(7)硅晶体的结构跟金刚石相似，硅晶体的结构跟金刚石相似，1 mol硅晶体中含有硅硅单键的硅晶体中含有硅硅单键的数目约是数目约是_NA个个(NA为阿伏加德罗常数的值为阿伏加德罗常数的值)2CC键键的键长的键长2rr晶体中微粒的关系：晶体中微粒的关系：1212、晶体粒子配位数的考查、晶体粒子配位数的考查 配位数的考查主要有金刚石或配位数的考查主要有金刚石或CaF2CaF2的的4 4配位，配位，NaClNaCl或简单或简单立方的立方的6 6配位，配位，CsClCsCl、CaF2CaF2或体心立方的或体心立方的8 8配位，面心立方或六配位，面心立方或六方的方的1212

5、配位。其中六方的配位。其中六方的1212配位可以用六棱柱判断。配位可以用六棱柱判断。示例：示例：(2020高考全国卷高考全国卷)CaTiO3的晶胞的晶胞如图所示，如图所示，Ca2+的配位数是的配位数是_。12示例：据报道示例：据报道,只含镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性。鉴只含镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该晶体的晶胞从而引起广泛关注。该晶体的晶胞结构如图所示结构如图所示,试写出该晶体的化学式试写出该晶体的化学式:_。 晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有_个。个。 12MgN

6、i3C示例：下图为示例：下图为CuCl的晶胞。的晶胞。原子坐标参数可用来表示晶胞内各原子的相对位置，图中各原原子坐标参数可用来表示晶胞内各原子的相对位置，图中各原子坐标参数子坐标参数A为为(0，0，0)；B为为(0，1，1)；C为为(1，0，0)；则；则D原子的坐标参数为原子的坐标参数为_。 (3/4，1/4，1/4)1313、晶胞中原子坐标问题的考查、晶胞中原子坐标问题的考查示例、示例、(2020年山东高考试题年山东高考试题17题题)以晶胞参数为单位长度建立的以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标

7、。四方晶系方晶系CdSnAs2的晶胞结构如下图所示，晶胞棱边夹角均为的晶胞结构如下图所示，晶胞棱边夹角均为90，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。坐标原子坐标原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一个晶胞中有一个晶胞中有 个个Sn，找出距离，找出距离Cd(0,0,0)最近的最近的Sn （用（用分数坐标表示）。分数坐标表示）。CdSnAs2晶体中与单个晶体中与单个Sn键合的键合的As有有 个。个。44CdSnAs4个个Cd4个个Sn8个个As示例：示例：(2019全国卷全国卷)下图是下图是MgCu2的拉维斯结构，的拉维斯结构，Mg以

8、金刚石以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的式排列的Cu。图。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离原子之间最短距离x=_pm，Mg原子之间最短距离原子之间最短距离y=_pm。1414、晶胞中正八面体空隙、正四面体空隙的观察与计算的考查、晶胞中正八面体空隙、正四面体空隙的观察与计算的考查 典例典例1、一种四方结构的超导化合物的晶胞如图、一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞所示。晶胞中中Sm和和As原子的投影位置如图原子的投影位置如图2

9、所示。所示。图中图中F和和O2共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和和1x代代表，则该化合物的化学式表示为表，则该化合物的化学式表示为_。第第130-132130-132页页SmFeAsO1xFx典例典例3GaAs的熔点为的熔点为1 238 ，密度为，密度为 gcm3，其晶胞结，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为构如图所示。该晶体的类型为_，Ga与与As以以_键键键合。键合。Ga和和As的摩尔质量分别为的摩尔质量分别为MGa gmol1和和MAs gmol1，原子半径分别为，原子半径分别为rGa pm和和rAs pm，阿伏加德罗常数值为

10、，阿伏加德罗常数值为NA，则，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。第第132132页页第第132132页页2铜与氧元素形成的晶胞如下图所示：铜与氧元素形成的晶胞如下图所示：第第133133页页3利用新制的利用新制的Cu(OH)2检验醛基时，生成砖红色的检验醛基时，生成砖红色的Cu2O，其晶，其晶胞结构如图所示。胞结构如图所示。2(2020天津等级考天津等级考)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为德罗常数的值为NA，则，则CoO晶体的密度为晶体的密度为_gcm3。第第134134页页3(2020高考

11、全国卷高考全国卷)LiFePO4的晶胞结构示意图如的晶胞结构示意图如(a)所示。所示。其中其中O围绕围绕Fe和和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有的单元数有_个。个。电池充电时，电池充电时，LiFePO4脱出部分脱出部分Li，形成，形成Li1xFePO4，结构，结构示意图如示意图如(b)所示，则所示，则x_，n(Fe2) n(Fe3)_。4(2020高考全国卷高考全国卷节选节选)(1)Ti的四卤化物熔点如下表所示，的四卤化物熔点如下表所示，TiF4

12、熔点高于其熔点高于其他三种卤化物，自他三种卤化物，自TiCl4至至TiI4熔点依次升高，原因是熔点依次升高，原因是_。化合物化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点熔点/37724.1238.3155(2)CaTiO3的晶胞如图的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺所示，其组成元素的电负性大小顺序是序是_；金属离子与氧离子间的作用力为；金属离子与氧离子间的作用力为_，Ca2的配位数是的配位数是_。(3)一种立方钙钛矿结构的金属一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为卤化物光电材料的组成为Pb2、I和有机碱离子和有机碱离子CH3NH3()，其晶胞如图，其晶胞如图(b)所示。其中所示。其中Pb2与图与图(a)中中_的空间位置相同，有机碱的空间位置相同，有机碱CH3NH3()中，中，N原子的原子的杂化轨道类型是杂化轨道类型是_；若晶胞参数为；若晶胞参数为a nm，则晶体密度，则晶体密度为为_gcm3(列出计算式列出计算式)。(2)研究发现，氨硼烷在低温高压条件下为正研究发现，氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为交晶系结构，晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm、90。氨硼烷的。氨硼烷的222超晶超晶胞结构如图所示。胞结构如图所示。离子离子sp3NH4+ 、SO42-8