2021年高考化学一轮复习全程考点透析38晶体结构与性质课件

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④每个 C 参与 4 个 C—C 键的形成,C 原子 数与 C—C 键数之比为_1_∶_2___ 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 , n(Si)∶n(O)=__1_∶_2__; ③最小环上有_1_2__个原子,即 6 个 O,6 个 Si
kJ·m o 3.离子晶体的晶格能
(1)定义:__气__态__离__子____形成 1 mol 离子晶体释放的能量,
通常取正值。单位:___
_ __
__
_1__。
(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
__大____ 。
小 ②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
6.(2017 年新课标Ⅰ卷节选)①KIO3晶体是一种性能良好的 非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为 a=0.446 nm,晶胞中 K、I、O 分别处于顶角、体心、面心位置,如图 所示。K 与 O 间的最短距离为________ nm,与 K 紧邻的O 个数为________。
②在 KIO3晶胞结构的另一种表示中,I 处于各顶角位置, 则 K 处于________位置,O 处于________位置。
b.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 SnH 4__>___GeH 4__>___SiH 4__>___CH 。4
c.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 CO___>___N ,2 CH O3H____>__ CH C3 H 。3
答案:A
[方法技巧]
晶体类型的五种判断方法
1.依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断 (1)离子晶体的构成微粒是阴阳离子,微粒间作用力是离 子键。 (2)原子晶体的构成微粒是原子,微粒间作用力是共价键。 (3)分子晶体的构成微粒是分子,微粒间作用力为分子间 作用力或氢键。 (4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒 间作用力是金属键。
何溶剂
见溶剂 等极性溶剂
(续表)
晶体类型 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
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
部分非金属
单质(如金 刚石、硅、
2.据某科学杂志报道,国外有一研究发现了一种新的球
形分子,它的分子式为C60Si60,其分子结构好似中国传统工
艺品“镂雕”,经测定其中包含C ,也有 Si 结构。下列叙述
60
60
正确的是( )。
A.该物质有很高的熔点、很大的硬度
B.该物质形成的晶体属于分子晶体
C.该物质分子中
Si
被包裹在
60
C
里面
晶体硼),部 分非金属化
外)、绝大多 数有机物(有
机盐除外)
合物(如 SiC、SiO2)
金属单质 与合金(如 Na 、 Al 、 Fe、青铜)
金属氧化物( 如 K 2O 、 Na O2 ) 、 强碱(如 KOH、 NaOH)、绝大部 分盐(如 NaCl)
2.晶体熔、沸点的比较 (1)不同类型晶体熔、沸点的比较 ①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律: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
(续表)
晶体
NaCl 型
离 子 晶 体
CsCl 型
晶体结构
晶体详解
①每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的 C等l-距(N且a+紧)有邻_的_6N_a_+个有,_1每_2_个_个N;a+周围 ②每个晶胞中含4个Na+和4个Cl-
①每个Cs+周围等距且紧邻的Cl-有 __8__个,每个Cs+(Cl-)周围等距且 紧邻的Cs+(Cl-)有__6__个; ②如图为__8__个晶胞,每个晶胞中 含1个Cs+、1个Cl-
d.同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。 如熔、沸点:CH —3 CH —2 CH —C2 H —C2H ____3__> CHCH C3H CH3 CH2__>_3___CCH CH CH3 CH3 。 3 3 ④金属晶体——比较金属键的强弱。 金属离子半径越小,离子所带电荷数越多,其金属键越强,
很高,汞、铯等熔、沸点很低。 (2)同种晶体类型晶体熔、沸点的比较 ①原子晶体——比较共价键强弱。 原子半径越小→键长越短→键能越大→共价键越强→熔、
沸点越高。如熔点:金刚石___>___碳化硅____>__晶体硅。
②离子晶体——比较离子键强弱或晶格能大小。 a.一般来说,阴、阳离子所带电荷数越多,离子半径越小, 则离子间的作用力就越大,其离子晶体的熔、沸点就越高。如 熔点:MgO______>__NaCl______>__CsCl。 b.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——比较分子间作用力大小。 a.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的 分子晶体熔、沸点反常地高。如沸点 H 2O___>__H T2e___>__H S2e____>__H S。2
区别 熔点法 方法 X-射线
__________熔点 有固定
__________熔点 无固定
对固体进行__________________实验
X-射线衍射
(2)获得晶体的三种途径 ①__熔__融__态____物质凝固。
气态 ②________物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 ③溶质从溶液中___析__出___。
(续表)
晶体
体心 立方 金 堆积 属 晶 体 六方 最密 堆积
晶体结构
晶体详解
又K、称Fe为,A配2型位或数钾为型_,__8典_,型空代间表利Na、 68%
用率______
又Mg称、为ZnA、3型Ti或,镁配型位,数典为型_1_2代__表, 空间利用率7_4_%____
基础测评
1.(易混点排查)正确的打“√”,错误的打“×” (1)晶体的熔点一定比非晶体的熔点高( ) × (2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同( ) × (3)固体SiO 一2 定是晶体( ×) (4)通过X射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体( ) √ (5)晶体与非晶体的本质区别:是否有自范性。( √ ) (6)凡有规则外形的固体一定是晶体。( ) × (7)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”。( × ) (8)冰和碘晶体中相互作用力相同。( × )
(38)晶体结构与性质ꢀ
考纲要求: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。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。
回归教材
一、晶体和晶胞
1.晶体
(1)晶体与非晶体
项目
晶体
非晶体
结构特征
结构微粒在三维空间里 结构微粒 无序 呈__周__期__性__有__序____排列 排_列_______
性质 自范性 特征 熔点
异同表现
_有___
_无___
__固__定____
__不__固__定____
___各__向__异__性___ _____无__各__向__异__性___
(续表)
晶体

子 晶
干冰

简单
立方
金 属
堆积
晶 面心
体 立方
最密
堆积
晶体结构
晶体详解 ① 个面8个心C又O各2分占子据构1成个立CO方2分体子且;在6 ② 的C每O 个2分C子O2有分_子_1_2周_个围等距且紧邻
典型代表Po,配位数为_6___,空 间利用率__5_2_%__
又Ag称、为AuA,1型配或位铜数型为,__典1_2_型,代空表间Cu、 利用率__7_4_%__
金属熔、沸点就越高。如溶、沸点:Na_<___Mg__<__Al。
3.常见典型晶体模型
晶体
金 刚 原石 子 晶 体
SiO2
晶体结构
晶体详解 ①每个碳与相邻___4_____ 个碳以共价键结 合,形成正四面体结构;
②键角均为1_0_9_°2_8_′___; ③最小碳环由__6__ 个 C 原子组成且 6 个 C 原子不在同一平面内;
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__稳__定____,且熔点越_高___,硬度越_大___。
二、常见晶体类型 1.四种晶体的比较
晶体类型 构成粒子 粒子间的相 互作用力
硬度
熔、沸点
溶解性
分子晶体 ___分__子___
_______ _分__子__间___ 作用力
较小 ________
答案:B
解析:氯化钠晶体中每个 Na+周围距离相等且紧邻的 Na+ 共有 12 个,B 项错误。
答案:B
5.钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话 筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所 示,它的化学式是( )。
A.BaTi O8 12 C.BaTi O2 4
B.BaTi O4 5 D.BaTiO3
答案:(1)0.315 12 (2)体心 棱心
高频考点
考点一 晶体的组成和性质
考向 1 晶体类型的判定
[典例 1](2018 年山东诸城检测)下表给出几种氯化物的熔点
和沸点:
氯化物
NaCl
熔点/℃
801
MgCl2 714
AlCl3 190
SiCl4 -70
沸点/℃
1413
1412
180
57.57
2.依据物质的分类判断 (1)金属氧化物(如K O2 、Na O2 等2 )、强碱(如NaOH、KOH 等)和绝大多数的盐类是离子晶体。 (2)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外)、几乎所有的酸、绝大多 数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
较低
相似相溶
原子晶体 __原__子____
金属晶体 离子晶体
金属阳离子、 阴、阳离子
自由电子
________
共价键 ________ _金__属__键___
_离__子__键___
有的很大, ___很__大___ 有的很小
较大
很高 有的很高, ________ 有的很低
较高
难溶于任 难溶于常 大多易溶于水
有关表中所列四种氯化物的性质,有以下叙述:①氯化铝 在加热时能升华;②四氯化硅在晶态时属于分子晶体;③氯化 钠晶体中微粒之间以范德华力结合;④氯化铝晶体是典型的离 子晶体。其中与表中数据一致的是( )。
A.①② B.②③ C.①②④ D.②④
解析:氯化铝的熔、沸点都很低,其晶体是分子晶体,并 且沸点比熔点还低,加热时容易升华,①正确,④错误;四氯 化硅是共价化合物,并且熔、沸点很低,属于分子晶体,②正 确;氯化钠、氯化镁是离子晶体,以离子键结合,③错误。
解析:原子晶体中共价键的键长越短,键能越大,熔、沸 点越高,则熔、沸点为金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅, A 错误;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,则熔、沸点为 CI 4>CBr >4 CCl >4CH ,B4 正确; 离子晶体的熔、沸点大于分子晶体,水中含有氢键,沸点比氮 气、氧气的高,则熔、沸点为 MgO>H O2 >O >2 N ,2 C 错误; 熔、沸点一般为原子晶体>金属晶体,合金的熔点比纯金属的 低,则熔、沸点为金刚石>纯铁>生铁>钠,D 错误。
2.晶胞 基本单元
(1)概念:描述晶体结构的____________。 (2)晶体中晶胞的排列——“无隙并置” ①“无隙”:相邻晶胞之间没有___任__何__间__隙___。 ②“并置”:所有晶胞都是___平__行___排列、___取__向___相同。 (3)晶胞中粒子数目的计算——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 。
60
D.该物质的相对分子质量为 1200
解析:由分子式及信息可知该物质为分子晶体,A 错误, B 正确;Si的原子半径大于C,所以 Si 6的0 体积大于C 6的0 体积, C 错误;相对分子质量为(12+28)×60=2400,D 错误。
答案:B
3.下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是( )。 A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B.CI >4 CBr >4CCl >C4 H 4 C.MgO>H O2>N >2 O 2 D.金刚石>生铁>纯铁>钠
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