2019-2020年高三化学一轮复习考点41晶体类型与性质Ⅱ学案.doc

2019-2020年高三化学一轮复习考点41晶体类型与性质学案【考纲解析】1、能用“电子气理论”解释金属的一些物理性质，掌握金属晶体的四种原子堆积模型。3、理解晶格能的概念及应用。3、会分析几种典型晶体的晶胞结构。【学生整理】一、晶体类型的判断1、根据各类晶体的定义判断：根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断。如由阴、阳离子间通过离子键结合而形成的晶体属于 ；由分子间通过分子间作用力（包括氢键）相结合形成的晶体属于 ；由相邻原子间通过共价健相结合形成空间网状结构的晶体属于 ；由金属阳离子和自由电子之间通过较强烈的相互作用（金属键）形成的晶体属于 。2、根据物质所属类别判断（1）活泼金属氧化物（Na2O、CaO、Na2O2等）、强碱和绝大多数盐类属于 （AlCl3、BeCl2例外，属于分子晶体）；（2）大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅、硼外）、气态氢化物、非金属氧化物（除SiO2外）、酸和大多数有机物（除有机盐外）以及惰性气体均属于 ；（3）金属单质（常温下除汞外）和合金属于 ；（4）金刚石、晶体硅、晶体二氧化硅、碳化硅、硼、氮化硅等属于 。3、根据各类晶体的特征性质判断（主要是根据物质的物理性质如熔沸点、溶解性、导电性等进行判断（1）根据晶体的熔、沸点判断：熔沸点低的单质和化合物一般为 晶体；熔沸点较高的化合物一般为 晶体；熔沸点很高的一般为 晶体；（2）依据导电性判断： 晶体处于固态时不导电，溶于水及熔化状态时，能够导电； 晶体不导电； 晶体固态及液态均不导电，但溶于水后由于电离形成自由移动的离子也能够导电（如HCl、H2SO4等），但属于非电解质（如酒精、蔗糖等）的分子晶体的水溶液不导电； 晶体是电的良导体；（3）根据硬度和机械强度判断： 晶体硬度较大难于压缩； 晶体硬度大； 晶体多数硬度较大，但也有较低的，且具有金属光泽，有延展性； 晶体硬度小且较脆。二、物质熔、沸点高低比较规律： 不同类型的晶体，熔、沸点一般是： 晶体 晶体 晶体；大多数金属晶体 分子晶体； 根据物质在常温下的状态判断：固体的熔、沸点 液体；液体气体等； 原子晶体：原子半径小，键长 ，键能 ，晶体熔、沸点 ；如金刚石、碳化硅、石英、硅的熔点大小为： ； 离子晶体：比较离子键的强弱，用晶格能大小，离子所带电荷数越多，离子半径越小，熔、沸点越高。如MgO、NaCl、CsC的熔点大小为： ； 分子晶体：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔、沸点越 ，如：CF4、CCl4、CBr4、CCI4的熔点大小为 ： ；如果含有氢键，则出现以上规律的反常，显示出高的熔沸点，如：H2O H2S（注意HF、H2O、NH3分子中有氢键）； 金属晶体：金属阳离子半径越小，离子电荷数越多，其熔、沸点越 ，如：熔、沸点Na Mg Al。三、典型晶体结构1、氯化钠晶体（1）阴、阳离子的配位数是 ，即每个Na+紧邻 个Cl-，这些Cl-构成的几何图形是 ；（2）每个Na+与 个Na+等距离相邻；（3）平均每个氯化钠晶胞含有 个Na+和 个Cl-。2、氯化铯晶体（见右图）（1）每个Cl- （或Cs+ ）周围与之最接近且距离相等的Cs+ (或Cl-) 共有 个，这几个Cs+ （或Cl- ）在空间构成的几何构型为 ；（2）在每个Cs+ 周围距离相等且最近的Cs+ 共有 个，这几个Cs+ （或Cl- ）在空间构成的几何构型为 ；（3）一个氯化铯晶胞含有 个Cs+ 和 个Cl- 。3、氟化钙晶体（1）钙离子的配位数为： ，氟离子的配位数为 ；（2）晶体中每一个Y同时吸引着 个X，每个X同时吸引着 个Y，该晶体的化学式是 ；（3）晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X共 有 个；（4）晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角(XYX)为 ；（5）设该晶体的摩尔质量为M gmol-1，晶体密度为 gcm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中两个距离最近的X中心间的距离 cm。4、干冰晶体（见右图）（1）只存在范德华力的分子晶体一般为 堆积，以一个分子为中心周围等距离的相同分子为 个，如 。（2）除范德华力外还存在氢键，由于氢键有方向性，周围相同的分子个数明显减少，如冰，每个水分子周围只有 个水分子。5、金刚石（见右图）（1）金刚石中每个碳原子与周围 个碳原子形成CC键，它们构成的空间构型为_，键的夹角为 ，在金刚石中由碳原子构成的最小环是 环，该环上有 个碳原子，每个碳原子上有 个环，晶体中C原子个数与CC键数之比为 ；（2）C原子采取 杂化。6、二氧化硅晶体（原子晶体化合物）二氧化硅晶体中，每个Si与 个O原子形成共价键，每个O与 个Si原子形成共价键。在二氧化硅中由原子构成的最小环是 ，该环上有 个原子六个硅，六个氧，一个环上硅与氧原子个数比为1:1，但一个硅被12个环所共有，而一个氧被六个环所共有。在二氧化硅晶体中Si与O原子个数比为 ，平均每n mol SiO2晶体中含有Si-O键 _个。7、石墨属于 晶体，是 状结构，同层碳原子间以 结合，不同层间以 结合，晶体中每个C原子被 个六边形共用，平均每个环占有 个碳原子；键的夹角为 ，晶体中碳原子数、碳环数和碳碳单键数之比为 。四、金属晶体的原子堆积模型对比堆积模型典型代表空间利用率配位数晶 胞（结构示意图）非密置层简单立方堆积体心立方堆积密置层六方最密堆积面心立方最密堆积【自主检测】1、下列叙述肯定正确的是（）A在离子晶体中不可能存在非极性键B在共价化合物的分子晶体中不可能存在离子键C在极性分子中不可能存在非极性键D在原子晶体中不可能存在极性共价键2、下列物质，化学式能准确表示该物质分子组成的是（）A氯化铵（NH4Cl）B二氧化硅（SiO2）C白磷（P4）D硫酸钠（Na2SO4）3、【xx新课标卷理综化学】化学选修3：物质结构与性质碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态原子中，核外存在 对自旋相反的电子。（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。（3）CS2分子中，共价键的类型有 ，C原子的杂化轨道类型是 ，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。（4）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于 晶体。（5）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： 石墨烯晶体 金刚石晶体在石墨烯晶体中，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。【课堂点拨】例题：由氧化物经氯化作用过生成氯化物是工业生产氯化物的常用方法，Cl2、CCl4是常用的氯化剂。如：CaO晶胞CaO2Na2O2Cl2=4NaClO2，2CaO2Cl2=2CaCl2O2，SiO22CCl4=SiCl42COCl2，Cr2O33CCl4=2CrCl33COCl2，（1）Cr2O3、CrCl3中Cr均为3价，写出Cr3的基态电子排布式 ；（2）CCl4分子的价层电子对互斥模型和立体结构 (填“相同”、“ 不相同”），理由是 ；（3）COCl2俗称光气，分子中C原子采取sp2杂化成键。光气分子的结构式是_ ，其中碳氧原子之间共价键是 (填序号）：a2个键 b2个键 c1个键、1个键（4）CaO晶胞如右上图所示，CaO晶体中Ca2的配位数为 。CaO晶体和NaCl晶体中离子排列方式相同，其晶格能分别为：CaO3401kJ/mol、NaCl786kJ/mol。导致两者晶格能差异的主要原因是_ 。