2025届高考一轮复习 晶体结构与性质 课件（41张）

2025届高考化学一轮复习一站式复习第十一单元

物质结构与性质第三节

晶体结构与性质高考考情分析1.从考查题型和内容上看，高考命题以非选择题呈现，考查内容主要有以下两个方面：（1）晶体类型的判断，晶体熔沸点的判断；（2）晶体的密度、晶胞参数、核间距计算、晶体中原子的空间位置判断；2.从命题死路上看，侧重以陌生物质的晶胞结构为情境载体考查晶体的密度、晶胞参数计算、晶体中原子的空间位置判断等。3.根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几个方面：（1）晶胞中配位数、微粒间距离及原子分数坐标判断；（2）晶体化学式的计算及晶体密度的计算；（3）晶体类型的判断、熔点差异原因及熔沸点高低的比较等。PART

01晶体和晶胞基础知识复习1.晶体和晶胞(1)晶体与非晶体的比较项目晶体非晶体结构特征结构微粒在三维空间里呈__________排列结构微粒____排列性质特征自范性________熔点__________________异同表现____________________________无序有无固定不固定各向异性无各向异性周期性有序项目晶体非晶体区别方法熔点法______熔点______熔点X-射线对固体进行___________实验有固定无固定X-射线衍射基础知识复习①_______物质凝固。②___物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。③溶质从溶液中____。熔融态气态析出(2)获得晶体的三种途径(3)晶胞①概念：描述晶体结构的_________。②晶体中晶胞的排列——“无隙并置”“无隙”：相邻晶胞之间没有________。“并置”：所有晶胞都是____排列、____相同。晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是

。(4)晶胞中粒子数目的计算方法——均摊法基本单元任何间隙平行取向1/n基础知识复习基础知识复习PART

02四种晶体的机构和性质比较基础知识复习2.四种晶体的结构和性质比较(1)四种晶体的比较晶体类型分子晶体共价晶体金属晶体离子晶体构成粒子________________金属阳离子、 自由电子________粒子间的相互作用力_______________________________________硬度________________有的很大， 有的很小较大熔、沸点较低________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 见溶剂大多易溶于水 等极性溶剂分子原子阴、阳离子分子间作用力金属键离子键较小很大共价键很高基础知识复习晶体类型分子晶体共价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电和热的 良导体晶体不导电，在水溶液中或熔融状态下导电物质类别及实例

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)[续表]基础知识复习①定义：________形成1mol离子晶体释放的能量，通常取正值。单位：________。②影响因素a.离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越___。b.离子的半径：离子的半径越__，晶格能越大。③与离子晶体性质的关系晶格能是最能反映离子晶体稳定性的数据。晶格能越大，形成的离子晶体越_____，且熔点越___，硬度越__。(2)离子晶体的晶格能气态离子kJ·mol－1小稳定高大大基础知识复习①不同类型晶体熔、沸点的比较a.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。b.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a.共价晶体原子半径越小→键长越短→键能越大→熔、沸点越高。如熔点：金刚石__碳化硅__硅。(3)物质熔、沸点高低比较的规律＞＞＞＞基础知识复习b.离子晶体一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则晶格能越大，晶体的熔、沸点越高，如熔点：MgO__MgCl2，NaCl__CsCl。c.分子晶体

分子间范德华力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如H2O__H2Te__H2Se__H2S。

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SnH4__GeH4__SiH4__CH4。

组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，其分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3Cl__CH3CH3。＞＞＞＞＞＞＞＞＞基础知识复习d.同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如CH3CH2CH2CH2CH3>>。④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，金属晶体的熔、沸点越高，如熔、沸点：Na__Mg__Al。＜＜PART

03五类晶体结构模型基础知识复习3.五类晶体结构模型(1)共价晶体4sp36128基础知识复习4212硅4NAsp3基础知识复习(2)分子晶体124基础知识复习42基础知识复习范德华力2sp2(3)混合晶体——石墨基础知识复习晶体晶体结构晶体详解简单立方堆积典型代表Po，配位数为____，空间利用率______面心立方最密堆积又称为A1型或铜型，典型代表Cu、Ag、Au，配位数为____，空间利用率______(4)金属晶体652%1274%基础知识复习晶体晶体结构晶体详解体心立方堆积又称为A2型或钾型，典型代表Na、K、Fe，配位数为____，空间利用率______六方最密堆积又称为A3型或镁型，典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为____，空间利用率______[续表］868%1274%基础知识复习晶体晶体结构晶体详解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4个Na＋和4个Cl－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－(5)离子晶体612868典型例题复习【典例1】

(1)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有

个。

电池充电时,LiFePO4脱出部分Li+,形成Li1-xFePO4,结构示意图如(b)所示,则x=

,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=

。典型例题复习(2)CaTiO3的晶胞如图所示,其组成元素的电负性大小顺序是

;金属离子与氧离子间的作用力为

,Ca2+的配位数是

。

典型例题复习(3)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。典型例题复习图中F-和O2-共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1-x代表,则该化合物的化学式表示为

;通过测定密度ρ和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们的关系表达式:ρ=

g·cm-3。

以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为,则原子2和3的坐标分别为

、

。

典型例题复习(4)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为

(用n代表P原子数)。

典型例题复习(5)一个Cu2O晶胞(见下图)中,Cu原子的数目为

。

典型例题复习典型例题复习解析

(1)由题给信息知,图(a)LiFePO4的晶胞中,含有4个由O构成的正八面体(Fe存在于内部)和4个由O构成的正四面体(P存在于内部)。再由电池充电时,到图(c)全部变为FePO4,对比图(a)和(c)的差异可知,(a)图所示的LiFePO4的晶胞中,小球表示的即为Li+,其位于晶胞的8个顶点,4个侧面面心以及上、下底面各自的相对的两条棱心处,经计算一个晶胞中Li+的个数为

个;结合图(a)分别含有4个正八面体和4个正四面体,即一个晶胞中含有4个Fe和4个P,所以每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有4个。典型例题复习对比(a)和(b)两个晶胞结构示意图可知,Li1-xFePO4相比于LiFePO4缺失一个面心的Li+以及一个棱心的Li+;结合前面的分析可知,LiFePO4晶胞的化学式为Li4Fe4P4O16,那么Li1-xFePO4晶胞的化学式为Li3.25Fe4P4O16,所以有典型例题复习(2)根据Ca、Ti、O三种元素在周期表中的位置关系和电负性的变化规律可知电负性大小顺序为O>Ti>Ca。金属离子与氧离子之间的作用力是离子键。Ca2+的配位O2-位于12条棱上,Ca2+的配位数为12。(3)根据均摊法,晶胞中各原子的个数分别为典型例题复习典型例题复习【典例2】

(1)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子CH3N,其晶胞如图(b)所示,CaTiO3的晶胞如图(a)所示。其中Pb2+与图(a)中

的空间位置相同,有机碱CH3N中,N原子的杂化轨道类型是

;若晶胞参数为anm,则晶体密度为

g·cm-3(列出计算式)。

典型例题复习(2)研究发现,氦硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度ρ=

g·cm-3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。

典型例题复