第三章晶体结构和性质单元复习（教材深度精讲）-2022-2023学年高二化学知识整合讲练（人教版2019选择性必修2）（原卷版）

第三章晶体结构和性质单元复习（教材深度精讲）【核心素养分析】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微粒、结构特点，能从宏观和微观相结合的角分析与解决实际问题。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、动态地分析不同晶体的组成及相应物质的性质。【知识导图】【目标导航】高考对本章内容的考查主要从两方面切入：①有关晶胞的计算；②晶体微粒间的相互作用力以及物理性质的比较。主要涉及常见晶体的构型、金属晶体的堆积模型、晶胞中粒子数目的计算，晶体结构与性质多在部分新课标省市的第Ⅱ卷中以选考试题即非选择题的形式考查。【重难点精讲】一、判断晶体类型的方法1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断①分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。②共价晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。③金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。④离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。2.依据物质的分类判断①大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2等外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。②金刚石、晶体硅、晶体硼、碳化硅、二氧化硅等是共价晶体。③金属单质（除汞外）和合金是金属晶体④金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。3.依据晶体的熔点判断①分子晶体的熔点低②离子晶体的熔点较高③共价晶体的熔点很高④金属晶体的多数熔点高，但也有少数熔点相当低合金的熔、沸点比其成分金属低4.依据导电性判断①金属晶体是电的良导体，固体导电②共价晶体一般为非导体，但硅为半导体③离子晶体溶于水及熔融状态时能导电④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5.依据硬度和机械性能判断①分子晶体硬度小且较脆②共价晶体硬度大③金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。合金的硬度比其成分金属大④离子晶体硬度较大、硬而脆二、物质熔沸点大小的比较1.首先看物质状态：一般情况下，固体>液体>气体。2.其次看物质所属晶体类型：一般情况下，共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等金属的熔、沸点很高，汞、铯等金属的熔、沸点很低。3.同种类型晶体的熔、沸点的比较：（1）分子晶体:①看是否含有氢键:有分子间氢键的熔沸点高，相同的分子间氢键，看氢键的个数，个数越多，熔沸点越高②比较范德华力：组成和结构相似，相对分子质量越大，熔沸点越高③比较分子极性：相对分子质量相近，分子极性越大，熔沸点越高④同分异构体的支链越多，熔、沸点越低。（2）共价晶体：①晶体的熔、沸点高低取决于共价键的键长和键能。键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔、沸点越高。②若没有告知键长或键能数据时，可比较原子半径的大小。一般原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。（3）金属晶体：①金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，金属的熔、沸点越高②合金的熔点比组成合金的纯金属低离子晶体：①一般地，离子所带的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高②离子所带的电荷数的影响大于离子半径的影响三、晶体配位数的确定晶体的配位数是指晶体中一个原子周围与其等距离的最邻近的原子的数目。1.最密堆积晶体的配位数均为12，如分子晶体中的干冰。2.金刚石、碳化硅，配位数均为4。3.金属晶体堆积模型简单立方堆积体心立方堆积六方最密堆积面心立方最密堆积晶胞配位数681212原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系2r＝a2r＝eq\f(\r(3)a,2)2r＝eq\f(\r(2)a,2)一个晶胞内原子数目1224常见金属PoNa、K、FeMg、Zn、TiCu、Ag、Au4.离子晶体中的配位数是指一个离子周围最近的异电性离子的数目四、晶胞的有关计算1.计算晶体密度的方法(1)晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法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eq\f(1,n)。(2)晶胞质量晶胞质量＝晶胞占有的微粒的质量＝晶胞占有的微粒数×eq\f(M,NA)。(3)晶体密度eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(根据晶胞结构确定各种粒子的数目\o(→,\s\up17(求))晶胞质量,根据晶胞的边长或微粒间距离\o(→,\s\up17(求))晶胞体积))eq\o(σ=eq\f(m,V),\s\do20(——→))晶体密度。2.计算晶体中粒子间距离的方法3.原子分数坐标参数1）概念原子分数坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。2）原子分数坐标的确定方法(1)依据已知原子的坐标确定坐标系取向。(2)一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。(3)从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。五、晶体的基本类型与性质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和自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力分子间作用力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常见溶剂难溶大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电【典题精练】考点1、考查常见晶体的比较与晶体类型判断3．（2022秋·四川雅安·高二雅安中学校考期中）下列晶体的分类正确的一组是选项离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体A石墨ArHgB金刚石AgCSiCMgDSiNaH考点2、考查晶体熔沸点高低的比较4．（2023春·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考开学考试）下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是A．金刚石>晶体硅>金刚砂 B．C． D．金刚石>生铁>纯铁>钠考点3、考查晶胞组成的计算1．（2022秋·四川绵阳·高二四川省绵阳南山中学校考期中）下列说法不正确的是A．NaCl晶胞中，每个Cl周围最紧邻的Na+构成正四面体B．晶胞中，在每个Cs+周围最近且等距离的Cl有8个C．干冰晶胞中，CO2分子的配位数为12D．碳化钨的晶胞结构如图所示，则碳化钨的化学式WC考点4、考查晶体密度及粒子间距的计算2．（2022春·广东佛山·高二佛山一中校考期中）研究低温超导体材料的性能对解决能源