十三优秀教案晶体的结构与性质

1、个人收集整理 仅供参考学习学案 65 晶体地结构与性质 考纲要求 1. 懂得离子键地势成,能依据离子化合物地结构特点说明其物理性质 .2.明白原子晶体地特点,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体地结构与性质地关系 .3.懂得金属键地含义,能用金属键理论说明金属地一些物理性质 属晶体地结构微粒、微粒间作用力地区分 . 学问点一晶体与非晶体1晶体与非晶体.4.明白分子晶体、原子晶体、离子晶体、金性结构特点晶体非晶体结构微粒 _排列结构微粒 _排列自范性质熔点看是否有固定地_特异同表现征二间接方法者区别科学方法对固体进行 _试验方法2.得到晶体地途径 1_. 2_. 3_. 3晶胞1 概念 描述晶体结构

2、地 _. 2 晶体中晶胞地排列 无隙并置 无隙：相邻晶胞之间没有 _. 并置：全部晶胞 _排列、 _相同 . 学问点二分子晶体与原子晶体1分子晶体地结构特点1 晶体中只含 _. 2 分子间作用力为 _,也可能有1 / 20 个人收集整理 仅供参考学习_. 3 分子密积累：一个分子四周通常有 _个紧邻地分子 . 2原子晶体地结构特点1 晶体中只含原子 . 2 原子间以 _结合 . 问题思考1具有规章几何形状地固体肯定是晶体吗？晶胞是否肯定为学问点三金属晶体1金属键1 “ 电子气理论” 要点“ 平行六面体 ” ？该理论把金属键描述为金属原子脱落下来地 _形成遍布整块晶体地“ 电子气” ,被 _所共

3、用,从而把全部地金属原子维系在一起 .2 金属晶体是由 _、 _通过 _形成地一种“ 巨分子”.金属键地强度 _.2 / 20 个人收集整理仅供参考学习晶胞2金属晶体地几种积累模型积累模型接受这种积累空间配利用位地典型代表率数简洁立方Po 52% 钾型Na、K、Fe 68% 镁型Mg、Zn、Ti 74% 12 铜型Cu、Ag 、Au 74% 学问点四离子晶体1离子晶体1 概念 离子键： _间通过 _ 指相互排斥和相互吸引地平稳形成地化学键 .离子晶体：由阳离子和阴离子通过_结合而成地晶体. 2 打算离子晶体结构地因素 几何因素：即_. 电荷因素,即阴、阳离子电荷不同,配位数必定不同 . 3 /

4、 20 个人收集整理 仅供参考学习键性因素：离子键地纯粹程度 . 3 一般物理性质 一般地说,离子晶体具有较高地_点和 _点,较大地 _、难于压缩 .这些性质都是由于离子晶体中存在着较强地离子键 .如要破坏这种作用需要较多地能量 .2晶格能1 定义：气态离子形成 1 摩尔离子晶体 _地能量,单位 kJ mol 1,通常取正值 . 2 大小及与其他量地关系晶格能是最能反映离子晶体 所带电荷数越大,就晶格能越大_地数据 .在离子晶体中,离子半径越小,离子 .晶格能越大,阴、阳离子间地离子键就越强,形成地离子晶体就越稳固,而且熔点高,硬度大 .学问点五几种常见地晶体模型1 原子晶体 金刚石和二氧化硅

5、 金刚石晶体中,每个 C 与另外 _个 C 形成共价键, CC 键之间地夹角是 _,最小地环是 _元环 .含有 1molC 地金刚石中,形成地共价键有 _mol.SiO 2 晶体中,每个 Si 原子与 _个 O 成键,每个地环是 _元环,在“ 硅氧” 四周体中,处于中心地是O 原子与 _个硅原子成键,最小 _原子 .2 分子晶体1mol 冰中,有干冰晶体中,每个CO 2分子四周等距且紧邻地CO2 分子有 _个. 冰地结构模型中,每个水分子与相邻地_个水分子以氢键相连接,4 / 20 _mol “ 氢键”.个人收集整理仅供参考学习3 离子晶体NaCl 型：在晶体中,每个 Na同时吸引 _个 Cl

6、,每个 Cl同时吸引 _个 Na,配位数为 _.每个晶胞含 _个 Na和_个 Cl .CsCl 型：在晶体中,每个 Cl吸引 _个 Cs,每个 Cs吸引 _个 Cl,配位数为_.4 石墨晶体 石墨层状晶体中,层与层之间地作用是_,平均每个正六边形拥有地碳原子个数是_,C 原子实行地杂化方式是_.5 / 20 个人收集整理仅供参考学习问题思考2在晶体模型中,金刚石中地 晶体中有化学键吗？“ 铁棍 ” 和干冰中地 “ 铁棍 ” 表示地意义一样吗？分子6 / 20 个人收集整理 仅供参考学习一、晶体基本类型和性质地比较比较类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体概念分子间靠分子间原子之间以共价金属阳离子

7、和自阳离子和阴离子键结合而形成地由电子以金属键作用力结合而成通过离子键结合具有空间网状结结合而形成地晶地晶体而形成地晶体构地晶体体构成粒子结粒子间地较小很大有地很大,有地较大相互作用构力硬度很小性熔、沸点较低一般不具有导电有地很高,有地晶体不导电,水很低溶解性相像相溶质导电、传一般不导电、溶电和热地良导体溶液或熔融态导热性于水后有地导电性电延展性无无良好无大多数非金属单物质类别质如 P4、Cl 2、一部分非金属单金属单质与合金金属氧化物 如气态氢化物、酸如 HCl 、质如金刚石、H2SO4、非金属K 2O、Na 2O、硅、晶体硼 ,氧化物 如如 Na、Al 、强碱 如 KOH 、及举例一部分非

8、金属化SO2、 CO2,Fe、青铜 NaOH 、绝大部合物 如 SiC、SiO2 除外 、绝分盐 如 NaCl SiO2 大多数有机物如 CH4,有机盐除外 7 / 20 个人收集整理仅供参考学习典例导悟12022 黄冈质检 以下表达正确地是 A 分子晶体中地每个分子内肯定含有共价键 B原子晶体中地相邻原子间只存在非极性共价键 C离子晶体中可能含有共价键 D金属晶体地熔点和沸点都很高 二、晶体地有关运算1确定晶体组成地方法 均摊法.如：某个粒子为n 个晶胞所共有,就该粒子均摊法：指每个晶胞平均拥有地粒子数目有 1/n 属于一个晶胞 . 1 长方体形 正方体 晶胞中不同位置地粒子对晶胞地奉献 处

9、于顶点地粒子,同时为 _个晶胞共有,每个粒子对晶胞地奉献为 _.处于棱 上地粒子,同时为 _个晶胞共有,每个粒子对晶胞地奉献为 _.处于面上地粒子,同时为 _个晶胞共有,每个粒子对晶胞地奉献为 胞,对晶胞地奉献为 _._.处于体心地粒子,就完全属于该晶2 非长方体形 正方体 晶胞中粒子对晶胞地奉献视详细情形而定.如石墨晶胞每一层内6个碳原子排成六边形,其顶点地1 个碳原子对六边形地奉献为1/3.8 / 20 个人收集整理仅供参考学习典例导悟2右图为高温超导领域里地一种化合物 钙钛矿晶体结构是具有代表性地最小重复单元. 1 在该物质地晶体中,每个钛离子四周与它最近且等距离地钛原子共有 _个 .

10、2 该晶体中,元素氧、钛、钙地个数比是 _. 9 / 20 个人收集整理 仅供参考学习2晶体密度 或微粒间距离 地运算解题思路 知道微粒间距离依据晶胞结构摩尔质量 晶胞体积 密度,或已知密度求微粒间距离.悟典例导3 右图是10 / 20 氯化铯晶体地晶胞个人收集整理仅供参考学习Cs核间距离为晶体中地最小重复单元,已知晶体中两个最近地acm,氯化铯地相对分子质量为A. NA a3gcm 8M3B. 8Ma3 8NAgcm3C. NA a M 3gcm3D. NAa Ma 33gcm3M,NA 为阿伏加德罗常数,就氯化铯晶体密度是题组一晶体地 “ 分割 ” 与运算12022 课标全国卷375 六方

11、氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相像,硬度与金刚石相当,晶胞边长为 个氮原子、 _个硼原子、立方氮化硼地密度是式,不必运算出数值.阿伏加德罗常数为NA.361.5pm. 立方氮化硼晶胞中含有 _g cm3只要求列算22022 山东理综 324CaO 与 NaCl 地晶胞同为面心立方结构,已知CaO 晶体密度为 agcm3, NA 表示阿伏加德罗常数,就CaO 晶胞体积为 _cm3. 32022 全国理综 ,13下面关于 SiO2 晶体网状结构地表达正确地是A 最小地环上,有3 个 Si 原子和 3 个 O 原子B最小地环上,Si 和 O 原子数之比为12 C最小地环上,

12、有6 个 Si 原子和 6 个 O 原子D存在四周体结构单元,O 处于中心, Si 处于 4 个顶点11 / 20 4.2022个人收集整理仅供参考学习X 占据全国课标卷, 374X 、Y 、Z 可形成立方晶体结构地化合物,其晶胞中全部棱地中心,Y 位于顶角, Z 处于体心位置,就该晶体地组成为 XYZ_.52022 山东理综, 324 铅、钡、氧形成地某化合物地晶胞结构是：Pb 4处于立方晶胞顶点, Ba2处于晶胞中心,O2 处于晶胞棱边中心 .该化合物化学式为 _,每个Ba 2与_个 O2配位 .题组二晶体地类型与晶体地性质62022 江苏 21A 原子序数小于 36 地 X 、Y、Z、W

13、 四种元素,其中 X 是形成化合物种类最多地元素,Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子总数地 2 倍, Z 原子基态时 2p原子轨道上有 3 个未成对地电子,W 地原子序数为 29.回答以下问题：1Y 2X 2 分子中 Y 原子轨道地杂化类型为 _,1molY 2X 2 含有 键地数目为_.2 化合物 ZX 3地沸点比化合物YX 4 地高,其主要缘由是_.3 元素 Y 地一种氧化物与元素Z 地一种氧化物互为等电子体,元素Z 地这种氧化物地分子式是 _.4 元素 W 地一种氯化物晶体地晶胞结构如下列图,该氯化物地化学式是 _ ,它可与浓盐酸发生非氧化仍原反应,生成协作物HnWCl 3,反应地化

14、学方程式为_.72022 浙江理综, 8有 X、Y、Z、W、M 五种短周期元素,其中 X 、Y、Z、W 同周期, Z、M 同主族； X与 M 2具有相同地电子层结构；离子半径：Z2W；Y 地单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要地半导体材料 .以下说法中,正确地是 A X、M 两种元素只能形成 X 2M 型化合物B由于 W、Z、M 元素地氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低C元素 Y 、Z、W 地单质晶体属于同种类型地晶体D元素 W 和 M 地某些单质可作为水处理中地消毒剂82022 海南, 19 金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛 .请回答以下问题：1Ni 原子地核外电

15、子排布式为_ ；2NiO 、FeO 地晶体结构类型均与氯化钠地相同,Ni2和 Fe2地离子半径分别为 69pm和 78pm,就熔点 NiO_FeO 填“” ；3NiO 晶胞中 Ni 和 O 地配位数分别为 _、12 / 20 个人收集整理 仅供参考学习_ ；4 金属镍与镧 La 形成地合金是一种良好地储氢材料,其晶胞结构示意图如下图所示.该合金地化学式为_；题组一晶体地结构与性质1以下关于晶体地说法正确地是 A 在晶体中只要有阴离子就肯定有阳离子B在晶体中只要有阳离子就肯定有阴离子C原子晶体地熔点肯定比金属晶体地高D分子晶体地熔点肯定比金属晶体地低22022 惠州调研 以下性质适合分子晶体地是

16、 熔点 1070,易溶于水,水溶液导电熔点 10.31,液态不导电,水溶液导电能溶于 CS2,熔点 112.8,沸点 444.63熔点 97.81,质软导电,密度为0.97g cmA B C D 题组二常见晶体及其结构地熟悉3如下图表示一些晶体中地某些结构,它们分别是 结构中地某一种地某一部分 .13 / 20 NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨个人收集整理仅供参考学习_个碳原子最接1 其中代表金刚石地是填编号字母,下同_,其中每个碳原子与近且距离相等 .金刚石属于 _晶体 .2 其中代表石墨地是 _,其中每个正六边形占有地碳原子数平均为3 其中代表 NaCl 地是 _,每个 Na四周与它

17、最接近且距离相等地_个. Na有_个. 紧邻 . 4 代表 CsCl 地是 _,它属于 _晶体,每个Cs与 _个 Cl5 代表干冰地是 _,它属于 _晶体,每个 题组三晶体地有关运算CO 2 分子与 _个 CO 2 分子紧邻 .42022 沈阳质检 最近科学家发觉一种由钛原子和碳原子构成地气态团簇分子,如右14 / 20 个人收集整理 仅供参考学习图所示 .图中顶点和面心地原子都是钛原子,棱地中心和体心地原子都是碳原子,该分子地化学式是 A Ti 13C14B Ti14C13CTi 4C5DTiC 52022 西安联考 金晶体地最小重复单元也称晶胞 是面心立方体,即在立方体地8个顶点及各个面地

18、中心各有一个金原子,每个金原子被相邻地晶胞所共用 右图 .金原子地直径为d,用 NA 表示阿伏加德罗常数,M 表示金地摩尔质量 .1 金晶体每个晶胞中含有 _个金原子 . 2 欲运算一个晶胞地体积,除假定金原子是刚性小球外,仍应假定_.3 一个晶胞地体积是 _. 4 金晶体地密度是 _. 题组四综合探究6已知 A 、B、C、 D、E 五种元素地原子序数依次递增,期.A 位于周期表地 s 区,其原子中电子层数和未成对电子数相同；A 、 B、C、D 位于前三周 B 地基态原子中电子占据三种能量不同地原子轨道,且每种轨道中地电子总数相同；D 原子地核外成对电子数是未成对电子数地 3 倍.A、B、D

19、三种元素组成地一种化合物 M 是新装修居室中常含有地一种有害气体, A 、B 两种元素组成地原子个数之比为 11 地化合物 N 是常见地有机溶剂 .E 有“ 生15 / 20 物金属” 之称,个人收集整理仅供参考学习E4和氩原子地核外电子排布相同.请回答以下问题 答题时, A 、B、C、D、E 均用所对应地元素符号表示 ：1E 地基态原子地外围电子排布式为 _. 2 由 A、B、C 形成地 ABC 分子中,含有 _个 键, _个 键. 3 以下表达正确地是_填字母 . M 是极性分子；N 不溶于aM 易溶于水,是由于M 与水分子之间能形成氢键,且水,是由于N 是非极性分子sp 2 杂化bM 和

20、二氧化碳分子中地中心原子均接受cN 分子中含有6 个 键和 1 个 键dBD 2晶体地熔点、沸点都比二氧化硅晶体地低4E 地一种氧化物 Q,其晶胞结构如下列图,就 Q 地化学式为_ ,该晶体中氧原子地配位数为_.5B 、 C、D 三种元素地第一电离能由小到大地次序为 _. 6 在浓地 ECl3 地盐酸溶液中加入乙醚,并通入 HCl 至饱和,可得到配位数为 6、组成为 ECl 36H 2O 地绿色晶体,该晶体中两种配体地物质地量之比为 15,就该配离子地化学式为 _.学案 65 晶体地结构与性质【课前预备区】学问点一1周期性有序无序有无固定不固定各向异性各向同性熔点 X- 射线衍射21熔融态物质

21、凝固2 气态物质冷却不经液态直接凝固3 溶质从溶液中析出31基本单元2 任何间隙平行取向学问点二11分子 312 2范德华力氢键22共价键学问点三11价电子全部原子2 金属阳离子自由电子金属键差别很大16 / 20 个人收集整理 仅供参考学习26812 学问点四11阴、阳离子静电作用离子键2 晶体中阴、阳离子地半径比打算晶体结构3 熔沸硬度21释放 2稳固性学问点五1 4109 28 六 2 42 十二 Si 2 1242 3 66644 888 4 分子间作用力 问题摸索2sp211具有规章几何形状地固体不肯定是晶体,如玻璃；2 晶胞是从晶体中“ 截取” 出来具有代表性地最小部分,而不肯定是

22、最小地“ 平行六.面体”. 2不一样,金刚石中表示地是CC 共价键,而干冰中地“ 铁棍” 表示分子间作用力,分子晶体中多数含有化学键如 CO 2中地 C=O 键 ,少数就无 如稀有气体形成地晶体【课堂活动区】一、分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子分子间作用力共价键金属键离子键很高较高难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多易溶于水等极性溶剂二、 1.181 841 4 21 21典例导悟1C稀有气体为单原子分子,晶体中分子内无共价键,A 不正确； SiO2 晶体为原子晶体, Si 原子与氧原子间为极性键,B 不正确； Na 2O2、铵盐等离子晶体中含有共价键,C 正确；不同金属晶体、金属键强弱不同,

23、其熔、沸点差别很大,D 不正确 .216 2311 解 析 从 所 给 模 型 图 中 可 确 定 晶 体 中 距 离 最 近 地 钛 原 子 地 相 对 位 置 为,即每个钛原子四周与它最近且等距离地钛原子有 6 个.图中钙原子位于立方体体心,为该立方体单独占有；钛原子位于顶点,为 8 个立方体共有,故每个立方体拥有钛原子数为 81 81个；氧原子位于棱上,为 4 个立方体17 / 20 个人收集整理 仅供参考学习所共有,每个立方体拥有氧原子数为 121 43个,故 NONTi NCa3 11.3C该晶胞中含有 1 个 Cs和 1 个 Cl,就 1 个 CsCl 分子地质量为 M Ng,晶胞

24、地体积为a 3cm 3,故密度为NAa M3gcm3.【课后练习区】高考集训14425 4 361.5 1010 3 NABN 可确定立方氮化硼晶胞中含有4 个 N 原子, 4解析 依据金刚石地晶胞结构及化学式 个 B 原子 .就一个晶胞地质量可表示为25 NA 4gBN 地摩尔质量为25gmol1,一个晶胞地体积 可 表 示 为 361.5 10 103cm31pm 10 12m 10 10cm , 晶 体 密 度 地 表 达 式 为25 4 gcm3.361.5 10 10 3 NA2. 224 NA a解析 依据 CaO 晶胞与 NaCl 晶胞相同,可知 CaO 晶胞中含有 4 个 Ca

25、2和 4 个 O2,就晶胞质量为 m56g NA 4 224 NAg,就晶胞地体积 VmNAagcm3 224 NAacm 3.3C 431 1 解析 每一个晶胞中实际拥有地离子数目地运算规律为：顶点：体心：晶胞独有,推出 X YZ 311.8、棱上： 1 4、面心： 1 2、5BaPbO312 2解析 依据共用关系,每个晶胞中含有Pb4：81 8 1Ba2：1O2： 12 1 4 3,故化学式为 BaPbO3.Ba2处于晶胞中心,只有1 个, O2处于晶胞棱边中心,共12 个,故每个Ba与 12 个 O2配位 .61sp 杂化23NA 或 3 6.02 10232NH 3 分子间存在氢键3N

26、 2O 4CuClCuCl 2HCl 浓=H 2CuCl 3或 CuCl2HCl 浓=H 2CuCl 3解析 形成化合物种类最多地元素是 H,基态时,最外层电子数是内层电子数 2 倍地元素是 C,2p 原子轨道上有 3 个未成对电子地是 N 元素,原子序数为 29 地是 Cu 元素 .1C 2H2是直线形分子,C 原子杂化方式为 sp 杂化, C2H2 分子中有一个碳碳三键,因此1molC 2H2 分子中有 3NA 键,即 3 6.02 1023个.2 由于 NH 3分子间存在氢键,使其沸点较高 . 3CO 2 和 N2O 都是 22 个电子,二者互为等电子体 . 4 晶胞中 Cu 地个数为

27、8 1/861/24,而 Cl 全在晶胞中,因此该晶体地化学式为CuCl. 7DX与 M2具有相同地电子层结构且均属于短周期元素,可推知 X 为钠元素, M为氧元素,由此可知 Z 为硫元素； X 、Y 、Z、W 属于同周期元素,由离子半径：Z2W,可推知 W 为氯元素； Y 地单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要地半导体材料,不难判18 / 20 个人收集整理 仅供参考学习断, Y 为硅元素 .Na 与 O 两种元素可形成 Na2O 和 Na2O2 两种化合物,故 A 项错误；虽然HCl 、H 2S、 H2O 相对分子质量依次减小,但因 H 2O 分子间存在氢键,沸点高于 HCl 和H2S,故

28、B 项错误；单质 Si 属于原子晶体,单质 S和 Cl 2 属于分子晶体,故 C 项错误； O3 和Cl 2 都具有强氧化性,可作为水处理地消毒剂,故 D 项正确 .81Ar3d 84s 2或 1s22s 22p 63s 23p 63d 84s 22 366 4LaNi 5解析 1核外电子排布式与价电子排布式要区分开 . 2NiO 、FeO 都属于离子晶体,熔点高低受离子键强弱影响,离子半径越小,离子键越强,熔点越高 . 3 由于 NiO 晶体结构类型与 NaCl 相同,而 NaCl 晶体中 Na、Cl地配位数都是 6,所以, NiO 晶体 Ni2、O2地配位数也是 6.4 依据晶胞结构可运算,一个合金晶胞中,La：881,Ni ：18 1 25.所以该合金地化学式为 LaNi 5.考点集训1A 在原子晶体中构成晶体地粒子是原子,在离子晶体中构成晶体地粒子是阳离子和阴离子；在分子晶体中构成晶体地粒子是分子,在金属晶体中构成晶体地粒子是金属阳离子和自由电子,应选项 B 错误；晶体地熔点一般是原子晶体 离子晶体 分子晶体,而金属晶体地熔点相差比较大,晶体硅地熔点 1 410 要比金属钨地熔点 3 410低,而金属汞地熔点 常温下是液体 比蔗糖、白磷 常温下是