晶体结构与性质课件2021届高三新高考一轮复习化学

物质结构元素周期律第20讲晶体结构与性质考纲要求

学科素养1.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。2.了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。3.了解分子晶体结构与性质的关系。4.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。1.宏观辨识与微观探析:认识晶胞及晶体的类型,能从不同角度分析晶体的组成粒子、结构特点,能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。考纲要求

学科素养5.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。6.了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。2.证据推理与模型认知:能运用典型晶体模型判断晶体的结构特点及组成并进行相关计算。3.变化观念与平衡思想:认识不同晶体类型的特点,能从多角度、动态的分析不同晶体的组成及相应物质的性质。考点一晶体常识基础·自主诊断

素养·全面提升1.晶体与非晶体的区别

晶体非晶体结构特征结构微粒

排列结构微粒

排列性质特征自范性

熔点

异同表现

区别二者方法间接方法看是否有固定的

科学方法对固体进行

实验

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-射线衍射具有规则几何外形的固体不一定是晶体,如玻璃。第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学2.获得晶体的三条途径(1)熔融态物质凝固。(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。(3)溶质从溶液中析出。3.晶胞(1)概念描述晶体结构的

。

基本单元(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙相邻晶胞之间没有

。

②并置所有晶胞

排列、

相同。

③形状一般而言晶胞都是平行六面体。任何间隙平行取向第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学

4.晶格能(1)定义气态离子形成1mol离子晶体释放的能量,通常取正值,单位:

。

(2)影响因素①离子所带电荷数离子所带电荷数越多,晶格能越

。

②离子的半径离子的半径越

,晶格能越大。kJ·mol-1大小第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学(3)与离子晶体性质的关系:晶格能越大,形成的离子晶体越

,且熔点越

,硬度越

。

晶格能只描述离子晶体的性质。

稳定高大第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)固态物质一定是晶体。 (

)(2)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。(

)×√对点自测

(3)金属钠形成的晶体中,每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个。 (

)√[解析]钠属于体心立方堆积,正确。(4)二氧化硅和干冰晶体熔化时所克服的作用力类型相同。 (

)×第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学(5)晶胞是晶体中的最小的“平行六面体”。 (

)×[解析]晶胞也可以是其他形状的。(6)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。 (

)√(7)通过X-射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体。 (

)√[解析]晶体存在自范性。(8)冰晶体中,分子之间存在两种相互作用力。 (

)√第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学2.确定一种固体是晶体还是非晶体最可行的方法是

,如何确定一种晶体是否为离子晶体:

。

X-射线衍射实验测量熔融状态下相应物质是否能导电第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学1.下列物质中前者为晶体,后者为非晶体的是(

)A.白磷、蓝矾 B.陶瓷、塑料C.碘、橡胶 D.食盐、蔗糖C

[解析]A中白磷和蓝矾都是晶体;B中二者均为非晶体;C中碘为晶体,橡胶为非晶体;D中二者均为晶体。题组一晶体与非晶体的区别第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学2.[2019·辽宁高二期中]

下列有关晶体和非晶体的说法中不正确的是(

)A.具有规则几何外形的固体均为晶体B.晶体具有自范性,非晶体没有自范性C.晶体具有固定的熔沸点D.区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X-射线衍射实验A

[解析]晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,同时晶体内部排列有规则,而非晶体则没有,但形状不一定有规则,具有规则几何外形的固体不一定是晶体,故A错误;晶体的规则几何外形是自发形成的,有些固体尽管有规则的几何外形,但因为不是自发形成的,所以不属于晶体,所以晶体具有自范性,非晶体没有自范性,故B正确;第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学2.[2019·辽宁高二期中]

下列有关晶体和非晶体的说法中不正确的是(

)A.具有规则几何外形的固体均为晶体B.晶体具有自范性,非晶体没有自范性C.晶体具有固定的熔沸点D.区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X-射线衍射实验A

晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故C正确;区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X-射线衍射实验,故D正确。第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学■规律小结晶体具有规则的几何外形,具有各向异性和固定的熔点,用X-射线研究时,晶体内部的微粒在空间呈现有规则的重复排列,非晶体则没有这些性质。第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学第20讲晶体结构与性质课件-2021届高三新高考一轮复习化学1.最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性,因这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示,则该晶体的化学式为(

)A.Mg2CNi3 B.MgCNi2C.MgCNi3 D.MgC2NiC

题组二认识不同类型的晶胞2.某物质的晶体中含Ca、Ti、O三种元素,其排列方式如图所示,晶体中Ca、Ti、O的原子个数之比依次为(

)A.2∶3∶1 B.1∶1∶3C.2∶2∶1 D.1∶3∶3B

[解析]

利用均摊法计算晶胞中各原子个数,顶点上的Ti原子被8个晶胞共用,棱上的O原子被4个晶胞共用,体心的Ca原子被1个晶胞所有,据此分析解答。1.有下列离子晶体立体结构示意图。若以M代表阳离子,以R代表阴离子,则各离子晶体的组成表达式完全正确的组合是(

)A.①MR

②MR2

③MR3

④MR4B.①MR2

②MR2

③MR2

④MRC.①MR

②MR2

③MR2

④MRD.①MR

②MR

③MR2

④MR2C

题组三晶胞中微粒个数的计算1.有下列离子晶体立体结构示意图。若以M代表阳离子,以R代表阴离子,则各离子晶体的组成表达式完全正确的组合是(

)A.①MR②MR2③MR3④MR4B.①MR2②MR2③MR2④MRC.①MR②MR2③MR2④MRD.①MR②MR③MR2④MR2C

1.有下列离子晶体立体结构示意图。若以M代表阳离子,以R代表阴离子,则各离子晶体的组成表达式完全正确的组合是(

)A.①MR②MR2③MR3④MR4B.①MR2②MR2③MR2④MRC.①MR②MR2③MR2④MRD.①MR②MR③MR2④MR2C

1.有下列离子晶体立体结构示意图。若以M代表阳离子,以R代表阴离子,则各离子晶体的组成表达式完全正确的组合是(

)A.①MR②MR2③MR3④MR4B.①MR2②MR2③MR2④MRC.①MR②MR2③MR2④MRD.①MR②MR③MR2④MR2C

2.如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞,则甲晶体中x与y的个数比是

,乙中a与b的个数比是

,

丙中一个晶胞中有

个c离子和

个d离子。

2∶1

1∶144

■规律小结在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱和面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。考点二常见晶体类型和性质基础·自主诊断素养·全面提升1.几种常见晶体类型(1)分子晶体:

间通过

结合形成的晶体,此类晶体熔点、沸点

,硬度

。

(2)原子晶体:

通过

形成的晶体,整块晶体是一个

结构;其物理性质的突出特点是

。

分子分子间作用力低小原子共价键三维的共价键网状(立体网状)高硬度、高熔点、高沸点(3)离子晶体①

通过

形成的晶体,此类晶体的熔点、沸点

。

②配位数:指一个离子周围最邻近的

离子的数目,晶体阴离子、阳离子的配位数之比等于组成中的阴离子与阳离子数目的

。③晶格能:指

形成1mol离子晶体释放的能量,单位为

。离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越

;离子的半径越小,晶格能越

。晶格能越大,形成的离子晶体越

,且熔点越

,硬度越

。

阴、阳离子离子键异电性较高反比气态离子大大kJ·mol-1稳定大高2.金属键、金属晶体(1)金属键:金属晶体中

与

之间的相互作用。

(2)本质——电子气理论该理论认为金属原子脱落下来的

形成遍布整块晶体的“

”,被所有原子共用,从而把所有的金属原子维系在一起。

(3)金属晶体的物理性质及解释在金属晶体中,金属离子以

相互结合。金属都具有优良的导电性、导热性和延展性。

金属阳离子自由电子价电子电子气金属键用电子气理论可解释如下性质:相对滑动排列方式化学键电子气定向移动能量交换3.四种类型晶体的比较

类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力范德华力(某些含氢键)共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大,有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高,有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂大多数易溶于水等极性溶剂(续表)类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体导电、传热性一般不导电,有的溶于水后导电一般不具有导电性,个别为半导体电和热的良导体晶体不导电,水溶液或熔融态导电物质类别及举例大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼),部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)分子晶体中分子之间存在范德华力,分子内部都存在共价键。 (

)(2)分子晶体中,共价键的键能越大,该分子晶体的熔、沸点越高 (

)××对点自测

(3)SiO2、金刚石、硅、MgO熔点都很高,均属于原子晶体 (

)×(4)有金属阳离子的晶体都是离子晶体。 (

)×(5)原子晶体的熔、沸点一般高于离子晶体的熔、沸点。 (

)√

(7)金属晶体的熔点都很高,硬度都很大。 (

)×(8)金属晶体大都具有较好的导电性、导热性和延展性,与金属键有关。 (

)√(6)离子晶体的熔、沸点高低与晶格能的大小有关,晶格能越大,其熔、沸点越高。(

)√

2.[2019·山东滨州高三期末]

晶体的结构决定了晶体的性质。下图为几种晶体或晶胞的示意图:

请回答下列问题:(1)图中,微粒之间以共价键结合形成晶体或晶胞的是

。

金刚石晶体2.[2019·山东滨州高三期末]

晶体的结构决定了晶体的性质。下图为几种晶体或晶胞的示意图:

(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为

。

[解析]金刚石是原子晶体,熔点最高;MgO、CaCl2都是离子晶体,但前者的晶格能大于后者,则MgO的熔点高于CaCl2;冰和干冰都是分子晶体,其熔点低于原子晶体和离子晶体,冰中水分子间存在氢键,其熔点高于干冰,故五种晶体的熔点:金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰。金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰2.[2019·山东滨州高三期末]

晶体的结构决定了晶体的性质。下图为几种晶体或晶胞的示意图:

(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同,NaCl晶体的晶格能

(能“大于”或“小于”)MgO晶体的晶格能,原因是

。

小于[解析]离子半径越小,离子所带的电荷越多,晶体的晶格能越大。由于MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子的电荷数,且r(O2-)<r(Cl-)、r(Mg2+)<r(Na+),故MgO晶体的晶格能大于NaCl晶体。MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子的电荷数,且r(O2-)<r(Cl-)、r(Mg2+)<r(Na+)1.下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是(

)A.NH3、HD、C2H4

B.PCl3、CO2、SiO2C.H2SO4、SO3、NH3

D.CCl4、Na2S、H2O2[解析]HD是氢气分子,属于单质,不是化合物,故A错误;PCl3、CO2均属于分子晶体,SiO2属于原子晶体,故B错误;H2SO4、SO3、NH3均属于分子晶体,且属于化合物,故C正确;CCl4、H2O2属于分子晶体且是化合物,Na2S是离子晶体,故D错误。C

题组一常见晶体类型判断2.下列物质:①水晶②冰醋酸③氧化钙④白磷⑤晶体氩⑥氢氧化钠⑦铝⑧过氧化氢⑨过氧化钠⑩碳化钙

碳化硅

干冰(1)属于原子晶体的化合物

。

(2)直接由原子构成的晶体

。

(3)直接由原子构成的分子晶体

。

(4)由极性分子构成的晶体是

,含有非极性键的离子晶体是

,属于分子晶体的单质是

。

(5)在一定条件下能导电但不发生化学键变化的是

,受热熔化后化学键不发生变化的是

,受热熔化后需克服共价键的是

。

⑤②⑧⑨⑩④⑤⑦②④⑤⑧①①⑤①[解析]属于原子晶体的化合物是碳化硅和水晶;属于分子晶体的有氩(无化学键)、白磷(非极性分子)、干冰(极性键构成的非极性分子)、过氧化氢和冰醋酸(由极性键和非极性键构成的极性分子);属于离子晶体的有CaO(离子键)、NaOH(既存在离子键又存在极性共价键)、Na2O2和CaC2(既存在离子键又存在非极性共价键)。金属导电过程不发生化学变化,晶体熔化时,分子晶体只需克服分子间作用力,不破坏化学键,而原子晶体、离子晶体、金属晶体熔化需破坏化学键。■方法技巧晶体类型的判断方法(1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断:①离子晶体的构成粒子是阴、阳离子,粒子间的作用是离子键。只要含有离子键的晶体就是离子晶体。②原子晶体的构成粒子是原子,粒子间的作用是共价键。相邻原子间的作用都是共价键。原子晶体中一定含有共价键,而分子晶体中不一定有共价键,如稀有气体的晶体。原子晶体熔化时,破坏共价键。③分子晶体的构成粒子是分子,粒子间的作用为分子间作用力(某些含氢键)。分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力,分子内的共价键不被破坏。④金属晶体的构成粒子是金属阳离子和自由电子,粒子间的作用是金属键。(2)依据物质的分类判断:①活泼金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子晶体。②由非金属元素组成的物质(铵盐、金刚石、石墨、晶体硅、SiO2、碳化硅、晶体硼等除外)是分子晶体。③分子晶体熔点低。常温下为气态或液态的物质,其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。④金属单质或合金是金属晶体。(3)依据晶体的熔点判断:①离子晶体的熔点较高(有的很低)。②原子晶体熔点很高。③分子晶体熔点低。常温下为气态或液态的物质,其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。④金属晶体多数熔点高,但也有少数熔点相当低(如汞、铯)。(4)依据导电性判断:①离子晶体溶于水和熔融状态时能导电。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,但受热熔化后不导电。④金属晶体是电的良导体。(5)依据硬度和机械性能判断:①离子晶体硬度较大、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(如钠、钾等),且具有延展性。1.下列各组物质的沸点,按由低到高顺序排列的是(

)A.NH3、CH4、NaCl、NaB.H2O、H2S、MgSO4、SO2C.CH4、H2O、NaCl、SiO2D.Li、Na、K、Rb、Cs[解析]选项A中,NH3分子间存在氢键,其沸点高于CH4,错误。选项B中,H2O分子间存在氢键,其沸点高于H2S,错误。选项C中,因为SiO2是原子晶体,NaCl是离子晶体,CH4、H2O都是分子晶体,且C

题组二晶体熔沸点的比较1.下列各组物质的沸点,按由低到高顺序排列的是(

)A.NH3、CH4、NaCl、NaB.H2O、H2S、MgSO4、SO2C.CH4、H2O、NaCl、SiO2D.Li、Na、K、Rb、Cs常温下水为液态,CH4是气态,故沸点由低到高的顺序是CH4、H2O、NaCl、SiO2,正确。选项D中的五种碱金属晶体,由于其金属键渐弱(金属阳离子所带电荷数相等,但半径增大)等原因,沸点依次降低,错误。C

2.下列数据为对应物质的熔点,据此作出的下列判断中错误的是(

)A.铝的化合物的晶体中有离子晶体B.表中只有BCl3和AlCl3是分子晶体C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体[解析]由表中数据可知,Al2O3为离子晶体,故A正确;表中AlCl3、BCl3和干冰是分子晶体,沸点都较低,故B错误;C和Si同主族,但氧化物的晶体类型不同,分别属于分子晶体和原子晶体,故C正确;B

Na2ONaClAlF3AlCl3920℃801℃1292℃190℃BCl3Al2O3CO2SiO2-107℃2073℃-57℃1723℃2.下列数据为对应物质的熔点,据此作出的下列判断中错误的是(

)A.铝的化合物的晶体中有离子晶体B.表中只有BCl3和AlCl3是分子晶体C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体Na和Al不同主族,但对应的氧化物都为离子晶体,说明不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体,故D正确。B

Na2ONaClAlF3AlCl3920℃801℃1292℃190℃BCl3Al2O3CO2SiO2-107℃2073℃-57℃1723℃■方法技巧晶体熔、沸点的比较方法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。2.同种类型晶体熔、沸点的比较(1)原子晶体原子半径越小→键长越短→键能越大→熔、沸点越高如熔点:金刚石>碳化硅>硅。(2)离子晶体①一般地说,离子所带的电荷数越多(主要因素)、离子半径越小,熔、沸点就越高,如熔点:Al2O3>MgO>NaCl>CsCl。②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。(3)分子晶体①具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。如熔、沸点:H2O>H2Te>H2Se>H2S。②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,如熔、沸点:SnH4>GeH4>SiH4>CH4。③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,如熔、沸点:CO>N2。④对于互为同分异构体的有机物,支链越多,熔、沸点越低。如熔、沸点:CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>CH3CH(CH3)CH2CH3>(CH3)3CCH3。(4)金属晶体金属原子半径越小,价电子数越多,其金属键越强,金属熔、沸点越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。考点三典型晶体模型结构分析晶胞计算基础·自主诊断素养·全面提升晶体晶体结构晶体详解原子晶体金刚石

(1)每个碳原子与

个碳原子以共价键结合,形成正四面体结构;

(2)键角均为

;

(3)最小碳环由

个C组成且所有原子不在同一平面内;

(4)每个C参与4条C—C键的形成,C原子数与C—C键数目之比为

1.典型晶体模型结构分析4109°28'61∶2(续表)晶体晶体结构晶体详解原子晶体SiO2

41∶21266(续表)晶体晶体结构晶体详解分子晶体干冰CO2

(1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子;(2)每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有

个

12(续表)晶体晶体结构晶体详解分子晶体冰H2O

(1)每个水分子与

个水分子相邻;

(2)分子间以氢键相连接,含1molH2O的冰中,最多可形成

mol“氢键”

42(续表)晶体晶体结构晶体详解离子晶体NaCl(型)

(1)每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有

个,每个Na+周围等距且紧邻的Na+有

个;

(2)每个晶胞中含

个Na+和

个Cl-

61244(续表)晶体晶体结构晶体详解离子晶体CsCl(型)

(1)每个Cs+周围等距且紧邻的Cl-有

个,每个Cs+(Cl-)周围等距且紧邻的Cs+(Cl-)有

个;

(2)如图为

个晶胞,每个晶胞中含1个Cs+、1个Cl-

868(续表)晶体晶体结构晶体详解金属晶体简单立方堆积

典型代表Po,配位数为

,空间利用率52%

6(续表)晶体晶体结构晶体详解金属晶体面心立方最密堆积

又称A1型或铜型,典型代表Cu、Ag、Au,配位数为

,空间利用率74%

12(续表)晶体晶体结构晶体详解金属晶体体心立方堆积

又称A2型或钾型,典型代表Na、K、Fe,配位数为

,空间利用率68%

8(续表)晶体晶体结构晶体详解金属晶体

六方最密堆积

又称A3型或镁型,典型代表Mg、Zn、Ti,配位数为

,空间利用率74%

12(续表)晶体晶体结构晶体详解混合晶体石墨

（1）石墨晶体是混合型晶体,呈层状结构。同层内碳原子以

形成正六边形平面网状结构,平均每个正六边形拥有的碳原子个数是

,C原子采取的杂化方式是

。（2）层与层之间以

结合。所以石墨晶体熔、沸点很高,但硬度不大,有滑腻感,能导电。

共价键2sp2分子间作用力

(3)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a,原子半径为r)①面对角线长=

。②体对角线长=

。③体心立方堆积4r=

。④面心立方堆积4r=

。

[解析]金刚石的一个晶胞中有8个碳原子。[解析]1mol金刚石中C—C键数目为2NA。1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)1mol金刚石中含有C—C键数目为4NA。 (

)(2)金刚石的一个晶胞中含有6个碳原子。 (

)××对点自测

(3)12g石墨中六元环的数目为0.5NA。 (

)√

(5)一个CsCl晶胞中含有8个Cl-。 (

)×(6)NaCl晶体中,任意一个Na+与其配位离子均可构成一个八面体。 (

)[解析]

NaCl中Na+的配位数是6,其中有四个Cl-构成一个正方形、Na+位于正方形中心处,另外2个Cl-位于正方形的正上方与正下方,从而形成了一个八面体。(7)在CsCl晶体中,每个Cs+周围与其距离最近的Cl-有8个。 (

)√√√2.如图所示表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分。(1)其中代表金刚石的是(填编号字母)

,其中每个碳原子与

个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于

晶体。

D[解析]在金刚石晶胞中,每个碳可与周围4个碳原子形成共价键,将这4个碳原子连结起来后可以形成正四面体,体心有一个碳原子,所以图D为金刚石,每个碳原子与4个碳原子最近且距离相等;金刚石是空间网状结构,属于原子晶体。4原子2.如图所示表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分。(2)其中代表石墨的是(填编号字母)

,其中每个正六边形占有碳原子数平均为

个。

E

22.如图所示表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分。(3)其中代表NaCl晶体的是(填编号字母)

,每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+有

个。

A[解析]在NaCl晶胞中,每个钠离子周围有六个氯离子,每个氯离子周围也有六个钠离子,所以图A为NaCl的结构,根据晶胞的结构,每个钠离子周围距离最近的钠离子在小立方体的面对角线的位置,每个钠离子周围有八个这样的立方体,所以每个钠离子周围与它最近且距离相等的钠离子就有12个。122.如图所示表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分。(4)代表CsCl晶体的是(填编号字母)

,它属于

晶体,每个Cs+与

个Cl-紧邻。

C[解析]CsCl的晶胞中铯离子和氯离子的配位数都是8,即每个铯离子周围有8个氯离子,每个氯离子周围也有8个铯离子,所以图C为CsCl的结构,属于离子晶体。8离子2.如图所示表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分。(5)代表干冰的是(填编号字母)

,它属于

晶体,每个CO2分子与

个CO2分子紧邻。

B[解析]干冰是分子晶体,CO2分子位于立方体的顶点和面心上,以顶点上的CO2分子为例,与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上,所以图B为干冰晶体。分子121.石墨晶体是层状结构,在每一层内,每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合,如图是其晶体结构的俯视图,则图中7个六元环完全占有的碳原子数是(

)A.2个 B.3个

C.14个 D.21个

C

题组一典型晶体模型结构分析2.干冰、石墨、C60、氟化钙和金刚石的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构):回答下列问题:(1)干冰晶胞中,每个CO2分子周围有

个与之紧邻且等距的CO2分子。

[解析]干冰是分子晶体,CO2分子位于立方体的顶点和面心上,以顶点上的CO2分子为例,与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上,所以干冰晶胞中,每个CO2分子周围有12个与之紧邻且等距的CO2分子。12

(2)由金刚石晶胞可知,每个金刚石晶胞占有

个碳原子。

8

(3)石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是

。

2

(4)在CaF2晶体中,Ca2+的配位数是

,F-的配位数是

。

[解析]在CaF2晶胞中每个Ca2+连接4个氟离子,但在下面一个晶胞中又连接4个氟离子,即每个Ca2+位于8个F-构成的立方体体心,所以其配位数为8;同理每个F-均位于四个Ca2+构成的正四面体的体心,所以其配位数为4。8

4

(5)固态时,C60属于

(填“原子”或“分子”)晶体。

[解析]C60中构成微粒是分子,所以属于分子晶体。分子■规律小结判断某种粒子周围等距且紧邻的粒子数目时,要注意运用三维想象法。如NaCl晶体中,Na+周围的Na+数目(Na+用“。”表示):

每个面上有4个,共计12个。

C

题组二晶胞密度及微粒间距离的计算2.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=0.566nm,F的化学式为

;晶胞中O原子的配位数为

;列式计算晶体F的密度(g·cm-3):

。

Na2O

8

题组三坐标参数的计算

Cu2.利用新制的Cu(OH)2检验醛基时,生成红色的Cu2O,其晶胞结构如图所示。(2)若Cu2O晶体的密度为dg·cm-3,Cu和O的原子半径分别为rCupm和rOpm,阿伏伽德罗常数的值为NA,列式表示Cu2O晶胞中原子的空间利用率为

。

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一个Cu2O晶胞(如图)中,Cu原子的数目为

。

4（经典课堂PPT）第20讲晶体结构与性质精品课件-2021届高三新高考一轮复习化学-导学课件（最新版）（经典课堂PPT）第20讲晶体结构与性质精品课件-2021届高三新高考一轮复习化学-导学课件（最新版）

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金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为

。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏伽德罗常数的值为NA,Zn的密度为

g·cm-3(列出计算式)。

六方最密堆积(A3型)（经典课堂PPT）第20讲晶体结构与性质精品课件-2021届高三新高考一轮复习化学-导学课件（最新版）（经典课堂PPT）第20讲晶体结构与性质精品课件-2021届高三新高考一轮复习化学-导学课件（最新版）

（经典课堂PPT）第20讲晶体结构与性质精品课件-2021届高三新高考一轮复习化学-导学课件（最新版）（经典课堂PPT）第20讲晶体结构与性质精品课件-2021届高三新高考一轮复习化学-导学课件（最新版）1.分子晶体中如果只有范德华力,它的晶体一般采取密堆积结构,原因是分子晶体中(

)A.范德华力无方向性和饱和性B.占据晶格结点的粒子是原子C.化学键是共价键D.三者都是