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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,A,*,第,3,节晶体结构与物质的性质,1,A,-,2,-,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。,3.,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。,4.,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。,5.,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。,6.,了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。,2,A,-,3,-,基础梳理,考点突破,考点一,晶体和晶胞,1,.,晶体与非晶体,3,A,-,4,-,基础梳理,考点突破,2,.,晶胞,(1),晶胞,:,是描述晶体结构的基本单元。,(2),晶体与晶胞的关系,:,整个晶体可以看作由数量巨大的晶胞,“,无隙并置,”,而成,晶胞是晶体结构中的基本重复单元,晶胞的结构可以反映晶体的结构。,(3),晶胞中粒子数目的计算,均摊法,:,如某个粒子为,n,个晶胞所共有,则该粒子有,属于这个晶胞。,4,A,-,5,-,基础梳理,考点突破,3,.,晶格能,(1),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,:,kJmol,-1,。,(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,大,。,离子的半径,:,离子的半径越,小,晶格能越大。,与离子晶体性质的关系,:,晶格能越大,形成的离子晶体越,稳定,且熔点越,高,硬度越,大,。,5,A,-,6,-,基础梳理,考点突破,自主巩固,判断正误,正确的画,“,”,错误的画,“”,。,(1),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,(,),(3),熔融态物质凝固就得到晶体,(,),(4),晶体有一定的熔沸点,(,),(5),区分晶体和非晶体最可靠的科学方法,:,是否具有固定的熔沸点,(,),6,A,-,7,-,基础梳理,考点突破,晶胞组成的计算规律,(1),7,A,-,8,-,基础梳理,考点突破,(2),非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用均摊法,其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如,石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点,(1,个碳原子对六边形的贡献为,那么每一个六边形实际有,6 =2,个碳原子。,又如,在六棱柱晶胞,(,如图所示,MgB,2,的晶胞,),中,顶点上的原子为,6,个晶胞,(,同层,3,个,上层或下层各,3,个,),共有,底面上的原子为,2,个晶胞共有,因此镁原子个数为,硼原子个数为,6,。,8,A,-,9,-,基础梳理,考点突破,(3),求算晶体密度。,9,A,-,10,-,基础梳理,考点突破,例,1,六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为,361.5 pm,立方氮化硼一个晶胞中含有,个氮原子、,个硼原子,立方氮化硼的密度是,gcm,-3,(,只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为,N,A,),。,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,10,A,-,11,-,基础梳理,考点突破,11,A,-,12,-,基础梳理,考点突破,跟踪训练,1,.(1)(2015,全国,37,节选,)O,和,Na,能够形成化合物,F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数,a,=0.566 nm,F,的化学式为,;,晶胞中,A,原子的配位数为,;,列式计算晶体,F,的密度,(gcm,-3,),。,12,A,-,13,-,基础梳理,考点突破,(2)(2015,全国,37,节选,),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,:,在石墨烯晶体中,每个,C,原子连接,个六元环,每个六元环占有,个,C,原子。,在金刚石晶体中,C,原子所连接的最小环也为六元环,每个,C,原子连接,个六元环,六元环中最多有,个,C,原子在同一平面。,13,A,-,14,-,基础梳理,考点突破,14,A,-,15,-,基础梳理,考点突破,2,.(1)(2014,全国,37,节选,),Cu,2,O,为半导体材料,在其立方晶胞内部有,4,个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有,个铜原子。,Al,单质为面心立方晶体,其晶胞参数,a,=0.405 nm,晶胞中铝原子的配位数为,。列式表示,Al,单质的密度,gcm,-3,(,不必计算出结果,),。,(2)(2014,江苏化学,21,节选,)Cu,2,O,在稀硫酸中生成,Cu,和,CuSO,4,。铜晶胞结构如右图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为,。,15,A,-,16,-,基础梳理,考点突破,(3)(2013,江苏化学,21,节选,)Zn,与,S,所形成化合物晶体的晶胞如图所示。,在,1,个晶胞中,Zn,离子的数目为,。,该化合物的化学式为,。,(4)(2013,四川理综,11,节选,)Al,2,O,3,在一定条件下可制得,AlN,AlN,的晶体结构如图所示,该晶体中,Al,的配位数是,。,16,A,-,17,-,基础梳理,考点突破,(5)(2013,全国,37,节选,)F,、,K,和,Ni,三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。,该化合物的化学式为,Ni,的配位数为,;,列式计算该晶体的密度,gcm,-3,。,17,A,-,18,-,基础梳理,考点突破,(6)(2013,山东理综,33,节选,),利用,“,卤代硼法,”,可合成含,B,和,N,两种元素的功能陶瓷,如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,。,18,A,-,19,-,基础梳理,考点突破,19,A,-,20,-,基础梳理,考点突破,20,A,-,21,-,基础梳理,考点突破,21,A,-,22,-,基础梳理,考点突破,22,A,-,23,-,基础梳理,考点突破,考点二,四种晶体类型的比较,四种晶体的比较,23,A,-,24,-,基础梳理,考点突破,24,A,-,25,-,基础梳理,考点突破,25,A,-,26,-,基础梳理,考点突破,自主巩固,判断正误,正确的画,“,”,错误的画,“”,。,(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),离子晶体中一定不含有共价键,(,),(6),分子晶体或原子晶体中一定不含离子键,(,),(7)AlCl,3,属于离子晶体,(,),26,A,-,27,-,基础梳理,考点突破,1,.,晶体熔、沸点的比较,(1),不同类型晶体熔、沸点的比较。,不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律,:,原子晶体,离子晶体,分子晶体。,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。,27,A,-,28,-,基础梳理,考点突破,(2),同种晶体类型熔、沸点的比较。,原子晶体,:(,比较共价键强弱,),原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越强,熔、沸点越高。,如熔点,:,金刚石,碳化硅,晶体硅,离子晶体,:(,比较离子键强弱或晶格能大小,),a.,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大,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点,:MgOMgCl,2,NaClCsCl,。,b.,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。,28,A,-,29,-,基础梳理,考点突破,分子晶体,:(,比较分子间作用力大小,),a.,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、沸点反常地高。如沸点,H,2,OH,2,TeH,2,SeH,2,S,。,b.,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,SnH,4,GeH,4,SiH,4,CH,4,。,c.,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,CON,2,CH,3,OHCH,3,CH,3,。,d.,同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。,29,A,-,30,-,基础梳理,考点突破,金属晶体,:,金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点,:NaMgKClRbCl,MgO,晶体为离子晶体,离子所带电荷越多,半径越小,晶格能越大,熔点越高,37,A,-,38,-,基础梳理,考点突破,解析,:,(1)A,组由非金属元素组成,熔点最高,属原子晶体,熔化时需破坏共价键。由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体熔、沸点高,硬度大。,(2)B,组都是金属,存在金属键,具有金属晶体的性质,可以用,“,电子气理论,”,解释相关的性质。,(3)C,组卤化氢晶体属于分子晶体,HF,熔点高是由于分子之间形成氢键。,(4)D,组是离子化合物,熔点高,具有离子晶体的性质。,(5),晶格能与离子电荷数和离子半径有关,电荷数越多,半径越小,晶格能越大,熔点越高。,38,A,-,39,-,基础梳理,考点突破,误区警示,:,(1),分子晶体熔、沸点的比较要特别注意氢键的存在。,(2),离子晶体的熔点不一定都低于原子晶体,如,MgO,是离子晶体,熔点是,2 800,;,而,SiO,2,是原子晶体,熔点是,1 732,。,39,A,-,40,-,基础梳理,考点突破,跟踪训练,1,.(1)(2015,全国,37,节选,)CO,能与金属,Fe,形成,Fe(CO),5,该化合物的熔点为,253 K,沸点为,376 K,其固体属于,晶体。,(2)(2015,全国,37,节选,)O,、,Na,的氢化物所属的晶体类型分别为,和,。,答案,解析,解析,关闭,(1)Fe(CO),5,熔、沸点低,属于分子晶体,;(2)O,、,Na,的氢化物分别为,H,2,O,、,NaH,晶体类型分别为分子晶体、离子晶体。,答案,解析,关闭,(1),分子,(2),分子晶体离子晶体,40,A,-,41,-,基础梳理,考点突破,2,.(2015,山东理综,33,节选,),下列有关,CaF,2,的表述正确的是,。,a.Ca,2+,与,F,-,间仅存在静电吸引作用,b.F,-,的离子半径小于,Cl,-,则,CaF,2,的熔点高于,CaCl,2,c.,阴阳离子比为,2,1,的物质,均与,CaF,2,晶体构型相同,d.CaF,2,中的化学键为离子键,因此,CaF,2,在熔融状态下能导电,答案,:,bd,41,A,-,42,-,基础梳理,考点突破,解析,:,CaF,2,是离子化合物,阴阳离子间存在静电作用,包括引力和斥力,a,项错误,;,熔点与晶格能有关,晶格能与离子半径成反比,b,项正确,;,阴、阳离子比相同的晶体,晶体构型不一定相同,c,项错误,;,离子键在熔融状态下可以断裂,因此离子化合物可以在熔融状态下导电,d,项正确。,所以,x,+2(100 mL-,x,)=150 mL,解得,:,x,=50 mL,氧气的体积为,100 mL-50 mL=50 mL,所以,混合气体中,Cl,2,和,O,2,的体积之比为,50 mL,50 mL=1,1,。假设氯气和氧气各,1,摩尔,则混合气体的平均摩尔质量为,:=51.5 gmol,-1,即平均相对分子质量为,51.5,。,42,A,
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