高考化学总复习 考点核心突破 5.4 晶体结构与性质课件

《高考化学总复习 考点核心突破 5.4 晶体结构与性质课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学总复习 考点核心突破 5.4 晶体结构与性质课件（59页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、考点 核心突破训练 高效提能第四节晶体结构与性质考点 核心突破训练 高效提能考纲考纲点击点击1.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化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。硅等原子晶体的结构与性质的关系。2.知道金属键的含义，能用金属键理论解释金属知道金属键的含义，能用金属键理论解释金属的某些物理性质。了解金属晶体的基本堆积方式。的某些物理性质。了解金属晶体的基本堆积方式。3.了解了解NaCl型和型和CsCl型离子晶体的结构特征，能型离子晶体的结构特征，能用晶格能解释典型离子化合物的某些物理性质。用晶格能解释典型离子化合物的某些物理性质。4.了解分子晶体与原

2、子晶体、离子晶体、金属晶了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒，微粒间作用力的区别。体的结构微粒，微粒间作用力的区别。考点 核心突破训练 高效提能考点一晶体和晶胞考点考点核心突破核心突破1晶体与非晶体晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的区别：晶体与非晶体的区别：考点 核心突破训练 高效提能比较比较晶体晶体非晶体非晶体结构特征结构特征结构粒子结构粒子_排列排列结构粒子结构粒子_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现异同表现二者区别方法二者区别方法间接方法间接方法测定其是否有固测定其是否有固定的定的_科学方法科学方法对固体进行对固体进行_ _实验

3、实验周期性有序周期性有序无序无序各向异性各向异性各向同性各向同性熔点熔点X射射线衍射线衍射考点 核心突破训练 高效提能(2)获得晶体的三条途径：熔融态物质凝固。气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。溶质从溶液中析出。2晶胞(1)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。(2)晶体与晶胞的关系：数量巨大的晶胞“_”构成晶体。无隙并置无隙并置考点 核心突破训练 高效提能思维拓展1判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”。(1)晶体有自范性但排列无序(2)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同(3)晶胞是晶体中的最小的结构重复单元(4)固体SiO2一定是晶体(5)冰和固体碘晶体中相互作用力相同(6)晶

4、体内部的微粒按一定规律周期性的排列提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6)考点 核心突破训练 高效提能2(1)立方晶胞中，顶点、棱边、面心依次被多少个晶胞共用？(2)六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被多少个晶胞共用？提示：(1)立方晶胞中，顶点、棱边、面心依次被8、4、2个晶胞共用。(2)六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞共用。考点 核心突破训练 高效提能题组一考查晶胞中原子个数的计算1(2013江苏)Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。(1)在1个晶胞中，Zn离子的数目为_。(2)该化合物的化学式为_。考点 核心突破训练 高效提能解析从

5、晶胞图分析，含有X离子为81/861/24。Y为4个，所以化合物中X与Y之比为1 1，则化学式为ZnS。答案(1)4(2)ZnS考点 核心突破训练 高效提能2(2013四川)Al2O3在一定条件下可制得AlN，AlN的晶体结构如下图所示，该晶体中Al的配位数是_。考点 核心突破训练 高效提能解析以图中居于晶胞体心位置的铝原子为例，距离该原子最近且相等的氮原子有四个。答案4考点 核心突破训练 高效提能3利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，下图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。考点 核心突破训练 高效提能解析B的原子半径比N大，因而结构示意

6、图中大球代表B原子，利用晶胞结构很容易计算出含有2个B和2个N，化学式为BN。答案2BN考点 核心突破训练 高效提能技法突破“分割法”突破晶胞组成的计算考点 核心突破训练 高效提能考点 核心突破训练 高效提能题组二考查晶体密度与微粒距离间的关系计算4(2013新课标)F、K、和Ni三种元素组成的一种化合物的晶胞如图所示。考点 核心突破训练 高效提能(1)该化合物的化学式为_；Ni的配位数为_；(2)列式计算该晶体的密度_ gcm3。解析(1)由晶胞示意图可以看出，晶胞中F原子位置：棱上16个，面上4个，体内2个，故每个晶胞平均占有F原子个数为：161/441/228；K原子的位置：棱上8个，体

7、内2个，故每个晶胞平均占有K原子个数为：81/424；Ni原子的位置：顶点8个，体心1个，故每个晶胞平均占有Ni原子个数为：81/812。 考点 核心突破训练 高效提能所以这三种原子个数比为：N(K) N(Ni) N(F)4 2 82 1 4，故该化合物的化学式为：K2NiF4；该化合物是离子晶体，配位数是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目，由图可以看出Ni的配位数是6。(2)由密度公式知该晶体的密度为m/V(394592198)/(NA4004001 3081030)3.4 gcm3。答案(1)K2NiF46(2)3.4考点 核心突破训练 高效提能5(2012海南)用晶体的X射线衍射法可

8、以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 gcm3，则铜晶胞的体积是_ cm3、晶胞的质量是_ g，阿伏加德罗常数为_(列式计算，己知Ar(Cu)63.6)。考点 核心突破训练 高效提能考点 核心突破训练 高效提能思维模型晶体微粒与M、之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；又1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为a3NA g，因此有xMa3NA。考点 核心突破训练 高效提能考点二常见晶体类型的结构和性质1

9、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金属阳离子、自由子、自由电子电子粒子间的粒子间的相互作用相互作用力力_(某些含氢某些含氢键键)分子分子原子原子阴、阳离阴、阳离子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考点 核心突破训练 高效提能比较比较类型类型分子分子晶体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硬度硬度较小较小很大很大有的很有的很大，有的大，有的很小很小较大较大熔、沸点熔、沸点较低较低很高很高有的很有的很高，有的高，有的很低很低较高较高溶解性溶解性相似相似相溶相

10、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考点 核心突破训练 高效提能比较比较类型类型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导电、传导电、传热性热性一般不导电，一般不导电，溶于水后有的溶于水后有的导电导电一般不具一般不具有导电性有导电性电和热的电和热的良导体良导体晶体不导电，水晶体不导电，水溶液或熔融溶液或熔融物质类别物质类别及举例及举例大多数非金属大多数非金属单质、气态氢单质、气态氢化物、酸、非化物、酸、非金属氧化物金属氧化物(SiO2除外除外)、绝大多数有机绝大多数有机物物(有机盐除有机盐除外外)部分非金部分

11、非金属单质属单质(如如金刚石、金刚石、硅、晶体硅、晶体硼硼)，部分，部分非金属化非金属化合物合物(如如SiC、SiO2)金属单质金属单质与合金与合金(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)、绝大部、绝大部分盐分盐(如如NaCl)考点 核心突破训练 高效提能2典型晶体模型晶体晶体晶体结构晶体结构晶体详解晶体详解原原子子晶晶体体金金刚刚石石(1)每个碳与相邻每个碳与相邻4个碳以共价键结个碳以共价键结合，形成正四面体结构合，形成正四面体结构(2)键角均为键角均为_(3)最小碳环由最小碳环由6个个C组成且六原子组成且六原子不在同

12、一平面内不在同一平面内(4)每个每个C参与参与4条条CC键的形成，键的形成，C原子数与原子数与CC键数之比为键数之比为_SiO2(1)每个每个Si与与_个个O以共价键结合，以共价键结合，形成正四面体结构形成正四面体结构(2)每个正四面体占有每个正四面体占有1个个Si,4个个“O”，n(Si)n(O) _(3)最小环上有最小环上有_个原子，即个原子，即6个个O,6个个Si109281241212考点 核心突破训练 高效提能晶体晶体晶体结构晶体结构晶体详解晶体详解分分子子晶晶体体干冰干冰(1)8个个CO2分子构成立方体且在分子构成立方体且在6个个面心又各占据面心又各占据1个个CO2分子分子(2)每

13、个每个CO2分子周围等距紧邻的分子周围等距紧邻的CO2分子有分子有_个个离离子子晶晶体体NaCl(型型)(1)每个每个Na(Cl)周围等距且紧邻周围等距且紧邻的的Cl(Na)有有6个。每个个。每个Na周围周围等距且紧邻的等距且紧邻的Na有有_个个(2)每个晶胞中含每个晶胞中含_个个Na和和_个个ClCsCl(型型)(1)每个每个Cs周围等距且紧邻的周围等距且紧邻的Cl有有_个，每个个，每个Cs(Cl)周围等距且周围等距且紧邻的紧邻的Cs(Cl)有有8个个(2)如图为如图为8个晶胞，每个晶胞中含个晶胞，每个晶胞中含1个个Cs、1个个Cl1212448考点 核心突破训练 高效提能晶体晶体晶体结构晶

14、体结构晶体详解晶体详解金金属属晶晶体体简单立简单立方堆积方堆积典型代表典型代表Po，配位数为，配位数为_，空间，空间利用率利用率52%面心立面心立方最密方最密堆积堆积又称为又称为A1型或铜型，典型代表型或铜型，典型代表Cu、Ag、Au，配位数为，配位数为_，空间利用率空间利用率74%体心立体心立方堆积方堆积又称为又称为A2型或钾型，典型代表型或钾型，典型代表Na、K、Fe，配位数为，配位数为_，空间，空间利用率利用率68%六方最六方最密堆积密堆积又称为又称为A3型或镁型，典型代表型或镁型，典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为，配位数为_，空，空间利用率间利用率74%612812 考点 核心突破训

15、练 高效提能思维拓展1判断下列说法是否正确(正确的打“”，错误的打“”)。(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)金属钠形成的晶体中，每个钠原子周围与其距离最近的原子有8个考点 核心突破训练 高效提能(6)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(7)在NaCl晶体中，每个Na周围与其距离最近的Na有12个(8)在CsCl晶体中，每个Cs周围与其距离最近的Cl有8个提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)考点 核心突破训练 高效提能2CO2和

16、SiO2在物理性质上有较大差异，而在化学性质上却有较多相似，你知道原因吗？提示：决定二者物理性质的因素：晶体类型及结构、微粒间的作用力，CO2是分子晶体，其微弱的分子间作用力是其决定因素，SiO2是原子晶体，其牢固的化学键是其决定因素。二者的化学性质均由其内部的化学键决定，而CO与SiO键都是极性键。考点 核心突破训练 高效提能3(2013福建)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：2NH33F2NF33NH4F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金属晶体答案abd考点 核心突破训练 高效提能题组一考查晶体类型的判断1有下列八

17、种晶体：A水晶B冰醋酸C氧化镁D白磷E晶体氩F氯化铵G铝H金刚石以上晶体中：(1)属于原子晶体的化合物是_，直接由原子构成的晶体是_，直接由原子构成的分子晶体是_。考点 核心突破训练 高效提能(2)由极性分子构成的晶体是_，含有共价键的离子晶体是_，属于分子晶体的单质是_。(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是_，受热熔化后化学键不发生变化的是_，需克服共价键的是_。考点 核心突破训练 高效提能解析在题项中属于原子晶体的是：金刚石和水晶(由硅原子和氧原子构成)；属于分子晶体的是：冰醋酸、白磷和晶体氩；属于离子晶体的是：MgO(由Mg2和O2组成)、NH4Cl(由NH和Cl组成)；而Al属

18、于金属晶体，金属的导电是靠自由电子的移动，并不发生化学变化，但金属熔化时金属键就被破坏。分子晶体的熔化只需要克服分子间作用力，而原子晶体、离子晶体熔化时分别需要克服共价键、离子键。答案(1)AA、E、HE(2)BFD、E(3)GB、D、EA、H考点 核心突破训练 高效提能2有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对这三种晶体进行实验，结果如表：熔点熔点/硬度硬度水溶性水溶性导电性导电性水溶液与水溶液与Ag反应反应A811较大较大易溶易溶水溶液或熔水溶液或熔融导电融导电白色沉淀白色沉淀B3 500很大很大不溶不溶不导电不导电不反应不反应C114.2很小很小易溶易

19、溶液态不导电液态不导电白色沉淀白色沉淀考点 核心突破训练 高效提能(1)晶体的化学式分别为A_、B_、C_。(2)晶体的类型分别是A_、B_、C_。(3)晶体中微粒间作用力分别是A_、B_、C_。考点 核心突破训练 高效提能解析根据A、B、C所述晶体的性质可知，A为离子晶体，只能为NaCl，微粒间的作用力为离子键；B应为原子晶体，只能为金刚石，微粒间的作用力为共价键；C应为分子晶体，且易溶，只能为HCl，微粒间的作用力为范德华力。答案(1)NaClCHCl(2)离子晶体原子晶体分子晶体(3)离子键共价键范德华力考点 核心突破训练 高效提能剖题探法剖题探法 “五方法五方法”突破晶体类型的判断突破

20、晶体类型的判断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，微粒间的离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。作用是离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。分子间作用力。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。子，微粒间的作用是金属键。考点 核心突破训练 高效提能2依据物质的分类判断

21、(1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数盐类是离子晶体。(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。(3)常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质是金属晶体。考点 核心突破训练 高效提能3依据晶体的熔点判断(1)离子晶体的熔点较高。(2)原子晶体熔点高。(3)分子晶体熔点低。(4)金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。考点 核心突破训练 高效提能4依据导电性判断(1)离子晶体溶于水及熔融状

22、态时能导电。(2)原子晶体一般为非导体。(3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。(4)金属晶体是电的良导体。考点 核心突破训练 高效提能5依据硬度和机械性能判断(1)离子晶体硬度较大或硬而脆。(2)原子晶体硬度大。(3)分子晶体硬度小且较脆。(4)金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。考点 核心突破训练 高效提能题组二考查常见的晶体结构3下面有关晶体的叙述中，不正确的是A金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B氯化钠晶体中，每个Na周围距离相等的Na共有6个C氯化

23、铯晶体中，每个Cs周围紧邻8个ClD干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子考点 核心突破训练 高效提能解析氯化钠晶体中，每个Na周围距离相等的Na共12个。每个Na周围距离相等且最近的Cl共有6个。答案B考点 核心突破训练 高效提能4(2014烟台联考)碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。(1)与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是_(写出元素符号)。考点 核心突破训练 高效提能(2)石墨烯是目前人们制造的新物质，该物质是由单层碳原子六边形平铺而成的，像一张纸一样(如图甲)，石墨烯中碳原子的杂化方式为_；常温条件下丙烯是气态，

24、而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是_ 。考点 核心突破训练 高效提能(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O形成的最小环上O原子数目是_。(4)图丙是C60的晶胞模型(一个小黑点代表一个C60分子)，图中显示出的C60分子数为14个。实际上一个C60晶胞中含有_个C60分子。考点 核心突破训练 高效提能解析(1)C元素和O元素基态原子的核外未成对电子数都是2。(3)金刚石空间结构中数目最少的环中有6个原子，即六元环，共有6个CC

25、键，而二氧化硅中的硅原子相当于金刚石中的碳原子，氧原子在硅硅键之间，故二氧化硅中氧原子的数目与金刚石中CC键的数目相同。(4)晶胞中粒子个数的计算公式体内1面上1/2棱上1/4顶角1/8。C60晶胞模型中显示出的14个C60分子，8个在晶胞顶角上，6个在面上，故一个晶胞中含有的C60分子数目为81/861/24。答案(1)O(2)sp2甲醇分子间存在氢键，而丙烯分子间只有范德华力(3)6(4)4考点 核心突破训练 高效提能5(1)将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层。在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于_层，配位数是_；B属于_层，配位数是_。考点 核心突破训练 高效提

26、能(2)将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是_，平均每个晶胞所占有的原子数目是_。考点 核心突破训练 高效提能(3)有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式。钋位于元素周期表的第_周期第_族，元素符号是_，最外电子层的电子排布式是_。答案(1)非密置4密置6(2)61(3)六APo6s26p4考点 核心突破训练 高效提能题组三考查晶体熔沸点的比较6(2013重庆)BN、MgBr2、SiCl4的熔点由高到低的顺序为_。解析BN为原子晶体，SiCl4为分子晶体MgBr2为离子晶体，因而熔沸点

27、：BNMgBr2SiCl4。答案BNMgBr2SiCl4考点 核心突破训练 高效提能答案两者均为离子化合物，且电荷数均为1，但后者离子半径大，离子键较弱，因此熔点较低考点 核心突破训练 高效提能8下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是AF2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高BHF、HCl、HBr、HI的熔、沸点顺序为HFHIHBrHClC金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅DNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低解析A项、B项中分子晶体熔、沸点高低与分子间的作用力有关，含有氢键时会出现反常现象，与分子内共价键无关。D项离子晶体内存在的是离子键。答案C考点 核心突破

28、训练 高效提能剖题探法晶体熔沸点的比较1不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。考点 核心突破训练 高效提能考点 核心突破训练 高效提能(2)离子晶体：一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgONaClCsCl。衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。考点 核心突破训练 高效提能(3)分子晶体：分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4GeH4SiH4CH4。组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CON2，CH3OHCH3CH3。考点 核心突破训练 高效提能