高考化学一轮复习课件微专题10晶体结构与性质

微专题10

晶体结构与性质高考怎么考

高考考什么

命题角度一

晶体类型与微粒间作用力

命题角度二

晶体结构与简单计算高考精准练高考怎么考1.[2022•

湖北卷]某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(

)A.Ca2+的配位数为6B.与F-距离最近的是K+C.该物质的化学式为KCaF3D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变B

高考怎么考1.[2022•

湖北卷]某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(

)A.Ca2+的配位数为6B.与F-距离最近的是K+C.该物质的化学式为KCaF3D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变B

高考怎么考

C

甲乙高考怎么考

甲乙高考怎么考

甲乙高考怎么考

C

高考怎么考

高考怎么考

高考怎么考4.(1)[2022•辽宁卷节选]某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为NH3配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188g·mol-1,则M元素为

(填元素符号);在该化合物中,M离子的价电子排布式为

。

Fe

高考怎么考4.(1)[2022•辽宁卷节选]某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为NH3配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188g·mol-1,则M元素为

(填元素符号);在该化合物中,M离子的价电子排布式为

。

Fe

[解析]

M离子为Fe2+,基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2,失去4s轨道上的2个电子得到Fe2+,故Fe2+的价电子排布式为3d6。3d6

高考怎么考(2)[2022•北京卷]FeS2晶胞为立方体,边长为anm,如图所示。①与Fe2+紧邻的阴离子个数为

。

②晶胞的密度为ρ=

g·cm-3。(1nm=10-9m)

6

命题角度一晶体类型与微粒间作用力整合要点·夯实必备高考考什么1.晶体类型的判断方法判断依据判断方法粒子间作用力阴、阳离子

离子晶体原子

共价晶体相邻分子

分子晶体

金属阳离子、自由电子

金属晶体物质的分类①活泼金属氧化物和过氧化物、强碱、绝大多数的盐是离子晶体。②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物是分子晶体。③常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合物类共价晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、GaAs等。④金属单质、合金是金属晶体。整合要点·夯实必备高考考什么判断依据判断方法熔点一般来说,共价晶体>离子晶体(离子液体例外)>金属晶体(有例外)>分子晶体。导电性①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电。②共价晶体一般为非导体。③分子晶体为非导体,但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时,分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。④金属晶体是电的良导体。硬度和机械性能一般情况下,硬度:共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大,但也有较小的,且具有较好的延展性。整合要点·夯实必备高考考什么2.晶体熔、沸点高低的判断规律(1)不同类型晶体的熔、沸点的判断一般来说,共价晶体>离子晶体(离子液体例外)>金属晶体(有例外)>分子晶体。整合要点·夯实必备高考考什么(2)同种类型晶体的熔、沸点的判断晶体类型比较方法举例(熔、沸点)分子晶体①组成、结构相似的物质,存在氢键的物质的熔、沸点高②组成、结构相似,一般相对分子质量越大,熔、沸点越高③组成和结构不相似的物质,分子极性越大,熔、沸点越高④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低①HF>HCl②HI>HBr>HCl③CO>N2④正戊烷>异戊烷>新戊烷整合要点·夯实必备高考考什么晶体类型比较方法举例(熔、沸点)共价晶体原子半径小的键长短→键能大→晶体的熔、沸点高金刚石>碳化硅>硅金属晶体离子半径越小、所带电荷越多,熔、沸点越高

Al>Mg>Na;Li>Na>K离子晶体阴、阳离子的电荷数越多、离子半径越小,离子晶体的熔、沸点越高

MgO>NaCl>CsCl整合要点·夯实必备高考考什么

整合要点·夯实必备高考考什么(3)配位化合物{以[Cu(NH3)4]SO4为例}配体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。中心原子(或离子)有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。探究典例·提升能力高考考什么例1[2022•山东卷]AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是(

)A.GaN的熔点高于AlNB.晶体中所有化学键均为极性键C.晶体中所有原子均采取sp3杂化

D.晶体中所有原子的配位数均相同A

[解析]Al和Ga均为第ⅢA族元素,N属于第ⅤA族元素,AlN、GaN的成键结构与金刚石相似,则其为共价晶体,N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。AlN、GaN为结构相似的共价晶体,由于Al原子的半径小于Ga,N—Al的键长小于N—Ga的,则N—Al的键能较大,键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高,故GaN的熔点低于AlN,A错误;不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键,故两种晶体中所有化学键均为极性键,B正确;探究典例·提升能力高考考什么例1[2022•山东卷]AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是(

)A.GaN的熔点高于AlNB.晶体中所有化学键均为极性键C.晶体中所有原子均采取sp3杂化

D.晶体中所有原子的配位数均相同A

金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),C原子无孤电子对,故C原子均采取sp3杂化,由于AlN、GaN的成键结构与金刚石类似,则AlN、GaN晶体中所有原子均采取sp3杂化,C正确;金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键,即C原子的配位数是4,由于AlN、GaN的成键结构与金刚石类似,则AlN、GaN晶体中所有原子的配位数也均为4,D正确。迁移应用

[2023•

山东菏泽一模]我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、Ni、Cu等元素。回答下列问题:(1)铵盐大多不稳定。从结构的角度解释NH4F比NH4I更易分解的原因是____________________________________________________________________________________________。

氟离子半径小于碘离子,氢氟键键能更大,更容易形成,故氟更易夺取铵根离子中的氢生成HF[解析](1)氟离子半径小于碘离子,氢氟键键能更大,更容易形成,故氟更易夺取铵根离子中的氢生成HF,导致NH4F比NH4I更易分解。探究典例·提升能力高考考什么(2)镍能形成多种配合物,其中Ni(CO)4是无色挥发性液体,K2[Ni(CN)4]是红黄色单斜晶体。K2[Ni(CN)4]中的配位原子是

;

K2[Ni(CN)4]的熔点高于Ni(CO)4的原因是______________________________________________________________。[解析]

(2)K2[Ni(CN)4]中镍可以提供空轨道,C的电负性比N小,碳原子更易提供孤电子对形成配位键,故配位原子是C;K2[Ni(CN)4]的熔点高于Ni(CO)4的原因是K2[Ni(CN)4]为离子晶体,而Ni(CO)4为分子晶体,离子晶体熔点一般高于分子晶体。探究典例·提升能力高考考什么C

K2[Ni(CN)4]为离子晶体,而Ni(CO)4为分子晶体命题角度二晶体结构与简单计算整合要点·夯实必备高考考什么1.掌握典型物质晶体结构特点典型物质晶体结构结构分析金刚石

(1)每个C与相邻4个C以共价键结合,形成正四面体结构

(2)键角均为109°28'

(3)最小碳环由6个C组成且6个C不在同一平面内

(4)每个C参与4个C—C的形成,C原子数与C—C数之比为1∶2

(5)密度=g·cm-3(acm为晶胞边长,设NA为阿伏伽德罗常数的值)整合要点·夯实必备高考考什么典型物质晶体结构结构分析SiO2

(1)每个Si与4个O以共价键结合,形成正四面体结构

(2)每个正四面体占有1个Si,4个“O”,因此二氧化硅晶体中Si与O的个数比为1∶2

(3)最小环上有12个原子,即6个O,6个Si

(4)密度=g·cm-3(acm为晶胞边长,设NA为阿伏伽德罗常数的值)整合要点·夯实必备高考考什么典型物质晶体结构结构分析干冰

(1)每8个CO2分子构成1个立方体且在6个面的面心又各有1个CO2分子

(2)每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个

(3)密度=g·cm-3(acm为晶胞边长,设NA为阿伏伽德罗常数的值)整合要点·夯实必备高考考什么典型物质晶体结构结构分析NaCl

(1)Na+和Cl-的配位数均为6,与Na+等距离且最近的Na+个数为12

(2)密度=g·cm-3(acm为晶胞边长,设NA为阿伏伽德罗常数的值)CsCl

(1)Cs+和Cl-的配位数均为8,与Cs+等距离且最近的Cs+个数为6

(2)密度=g·cm-3(acm为晶胞边长,设NA为阿伏伽德罗常数的值)整合要点·夯实必备高考考什么

整合要点·夯实必备高考考什么(2)计算晶体密度的方法整合要点·夯实必备高考考什么

整合要点·夯实必备高考考什么(2)求目标原子分数坐标参数的思维模型整合要点·夯实必备高考考什么4.晶胞的投影图(1)定义:用一组光线将物体的形状投射到一个平面上去,在该平面上得到的图像,称为投影。题目中涉及的投影一般为投射线的中心线垂直于投影的平面,即一般为正投影。典型晶胞体心立方晶胞面心立方晶胞金刚石晶胞图沿坐标轴方向投影顶角投影——仍在顶角体心投影——面心顶角投影——仍在顶角面心投影——在面心或棱上顶角投影——仍在顶角面心投影——在面心或棱上小立方体体心投影——小正方形面心整合要点·夯实必备高考考什么(2)典型晶胞投影图分析沿体对角线方向投影

6个顶角投影——在大六边形6个顶角上

1个顶角——在六边形中心(体心与另1个顶角被遮挡)

6个顶角投影——在大六边形6个顶角上

6个面心投影——在小六边6个顶角上

1个顶角——在六边形中心(另1个顶角被遮挡)

6个顶角投影——在大六边形6个顶角上

3个面心+3个小立方体体心投影——在小六边形6个顶角上(另3个面心在3个小立方体体心背后遮挡)或6个面心投影——在小六边形6个顶角上(3个小立方体体心被3个面心遮挡)

1个顶角投影——在六边形中心(1个小立方体体心+1个顶角被遮挡)整合要点·夯实必备高考考什么探究典例·提升能力高考考什么

C

探究典例·提升能力高考考什么

C

探究典例·提升能力高考考什么【思维建模】

(1)确定晶体的化学式(2)晶胞计算迁移应用(1)[2023•山东卷节选]一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu化合价为+2。上述反应的化学方程式为

。若阿伏伽德罗常数的值为NA,化合物X的密度ρ=

g·cm-3(用含NA的代数式表示)。

CuCl2+4K+2F2

K2CuF4+2KCl

探究典例·提升能力高考考什么

CuCl2+4K+2F2

K2CuF4+2KCl

探究典例·提升能力高考考什么迁移应用(1)[2023•山东卷节选]一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu化合价为+2。上述反应的化学方程式为

。若阿伏伽德罗常数的值为NA,化合物X的密度ρ=

g·cm-3(用含NA的代数式表示)。

(2)[2022•湖南卷节选]钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示:①该超导材料的最简化学式为

。

Fe原子的配位数为

。

②该晶胞参数a=b=0.4nm、c=1.4nm。阿伏伽德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为

g·cm-3(列出计算式)。KFe2Se2

探究典例·提升能力高考考什么(2)[2022•湖南卷节选]钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示:①该超导材料的最简化学式为

。

Fe原子的配位数为

。

②该晶胞参数a=b=0.4nm、c=1.4nm。阿伏伽德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为

g·cm-3(列出计算式)。KFe2Se2

以右侧面上部的铁原子为例,与之最近的硒原子有同侧面上部2个、体内上部1个,还有相邻晶胞中体内上部1个,所以铁原子的配位数为4。探究典例·提升能力高考考什么

4

(2)[2022•湖南卷节选]钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示:①该超导材料的最简化学式为

。

Fe原子的配位数为

。

②该晶胞参数a=b=0.4nm、c=1.4nm。阿伏伽德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为

g·cm-3(列出计算式)。KFe2Se2

探究典例·提升能力高考考什么

4

B

高考精准练

B

高考精准练

2.[2022•重