高三化学第一轮复习晶体结构
高三化学一轮复习——晶体结构与性质一
第34讲 晶体结构与性质(一)【考纲要求】1、理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2、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。
3、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。
4、了解化学键和分子间作用力的区别。
5、了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举含有氢键的物质。
6、了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
7、了解简单配合物的成键情况。
【课前预习区】一、认识晶体1、晶体的定义:微观粒子在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质2、晶体的特性:(1)有规则的几何外形(自范性:在适宜的条件下,晶体能够自发的呈现封闭的、规则的多面体外形。
) (2)有确定的熔点(3)各向异性:在不同的方向上表现不同的性质 (4)具有特定的对称性3、晶体是由晶胞堆积得到的,故晶胞就能反映整个晶体的组成。
利用晶胞可以求化学式——均摊法。
均摊法是指每个晶胞平均拥有的粒子数目。
若某个粒子为N 个晶胞所共有,则该粒子有1/N 属于此晶胞。
以正方体晶胞为例,晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献为:顶点原子_______属于此晶胞 棱上原子_______属于此晶胞面上原子_______属于此晶胞 体内原子完全属于此晶胞若晶胞为六棱柱,则顶点原子有________属于此晶胞,棱上有________属于此晶胞。
练习、硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。
该化合物晶体结构中的重复结构单元如图所示。
十二个镁原子间形成正六棱柱,两个镁原子分别在棱柱上底、下底的中心;六个硼原子位于棱柱内。
则该化合物的化学式可表示为( ) A 、Mg 14B 6 B 、MgB 2 C 、Mg 5B 12 D 、Mg 3B 2二、晶体结构1、金属晶体(1)金属键:_____________________________________________________________成键微粒:________________________特征: 影响金属键强弱因素及对金属性质的影响:(2)金属晶体:(3)金属晶体物理性质的解释● ○ BMg2、离子晶体(1)离子键:____________________________________________________________ 成键微粒:_________________ 特征:____________________________影响离子键强弱因素:(2)离子晶体定义:(3)晶格能:①影响因素②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。
高考化学一轮复习物质结构与性质第36讲晶体结构与性质讲解
,该功能陶瓷
的化学式为
。
答案 2 BN
解析 根据题给晶胞,可以判断大球代表B原子,则晶胞中B原子个数为
8×1 +1=2,N原子个数为41 × +1=2,则化学式为BN。
8
4
3.石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,
晶胞如图所示,M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数
。列式
表示铝单质的密度
g·cm-3(不必计算出结果)。
(4)(2014江苏单科,21A,节选)铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原
子周围距离最近的铜原子数目为
。
答案
(1)①
1 4
,
1 4
,
1 4
② ×810773
6.02565.763
(2)Na2O 8
=2.27 4 g ·c6 m2-g 3 m ol1
(3)Cu2O晶胞中氧原子数=4+6×1 +81 ×
28
=8,故铜原子数为2×8=16。面心
立方晶胞中,铝原子的配位数为12;晶胞中Al原子数为8×1
8
单
4 27 g mol1
m NA
427
V (0.405 10 7 cm )3 6.021023(0.405107)3
质的密度ρ= = = g·cm-3。
n
(2)方法 ①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定,如石墨晶胞每一层内碳原子排 成六边形,其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占1/3个碳 原子。
题组二 利用晶胞进行相关物理量的计算
4.(1)(2016课标Ⅰ,37,节选)晶胞有两个基本要素:
2024-2025学年高考化学一轮复习专题卷: 晶体结构与性质(含解析)
2025届高考化学一轮复习专题卷: 晶体结构与性质一、单选题1.下列推论正确的( )A.的沸点高于,可推测的沸点高于B.为正四面体结构,可推测出也为正四面体结构C.晶体是分子晶体,可推测晶体也是分子晶体,D.是碳链为直线型的非极性分子,可推测也是碳链为直线型的非极性分子2.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是( )A.①为简单立方堆积②为六方最密堆积③为体心立方堆积④为面心立方最密堆积B.每个晶胞含有的原子数分别为:①1个,②2个,③2个,④4个C.晶胞中原子的配位数分别为:①6,②8,③8,④12D.空间利用率的大小关系为:①<②<③<④3.下列叙述错误的是( )A.金属键无方向性和饱和性,原子配位数较高B.晶体尽量采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定C.因共价键有饱和性和方向性,所以原子晶体不遵循“紧密堆积”原理D.金属铜和镁均以ABAB…方式堆积4.环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。
图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。
下列说法错误的是( )4SiH 4CH 3PH 3NH 4NH +4PH +2CO 2SiO 26C H 38C HA.环六糊精属于寡糖B.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中D.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚5.下列反应的离子方程式正确的是( )A.去除废水中的:B.过氧化钠在潜水艇中作为的来源:C.沉淀溶于氨水:D.在溶液中滴加少量溶液:6.碳硼烷酸是一类超强酸,也是唯一能质子化富勒烯(如)但不会将其分解的酸,2Na S 2Hg +2+2-Hg +S HgS ↓2O 22222O 2H O 4OH O --++↑AgCl ()332AgCl 2NH Ag NH Cl⎡⎤+⎣⎦NaOH ()442NH AlSO ()34Al 4OHAl OH -+-⎡⎤+⎣⎦60C其结构如图所示。
高考化学一轮复习 选修3 物质结构与性质 第三章 晶体结构与性质课件
n个晶胞所共有,则该粒子有_n _属于这个晶胞。
【特别提醒】 (1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体,如玻璃。 (2)晶体与非晶体的本质区别:是否有自范性。 (3)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行 六面体”,但不一定是最小的“平行六面体”。 (4)区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射 线衍射实验。
不具有各向异性
测定其是否有固定的_熔__点__
对固体进行X-射线衍射实验
(2)获得晶体的途径。 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。
2.晶胞: (1)晶胞:描述晶体结构的基本单元。 (2)晶体与晶胞的关系:数量巨大的晶胞“_无__隙__并__置__” 构成晶体。 (3)晶胞中粒子数目的计算——均摊法:如某个粒子为
(1)元素Q的名称为________,P的基态原子价层电子排 布式为____________。 (2)O的氢化物的沸点比其上一周期同族元素的氢化物 低,是因为_______________________。 (3)M、O电负性大小顺序是________(用元素符号表示), O的最高价含氧酸根的空间构型为________,其中心原 子的杂化类型为________。
(2)根据均摊法,晶胞含M原子的个数为12×1 +9=12,
4
C60位于顶点和面心,故晶胞含C60的个数为8×18
+6×1
2
=4,故化学式为M3C60。
答案:(1)Na2O 8 (0.56610 4 7 cm 62 )3 g m 6.≈o 0l2 21 .1 20723m go ·lc 1 m-3
【解析】(1)由晶胞结构知位于立方体顶点和面心上的
小球为8×1 +6×1 =4(个),而位于立方体内部的深色
2024届高考化学一轮复习:晶体结构与性质
第57讲晶体结构与性质[课程标准]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.了解分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体结构与性质的关系。
3.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。
考点一晶体与晶胞1.晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行X射线衍射实验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)晶胞:晶胞是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:相邻晶胞之间没有任何间隙。
②并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
(3)晶胞中粒子数目的计算——均摊法如某个粒子为n 个晶胞所共有,则该粒子有1/n 属于这个晶胞。
[正误辨析](1)冰和碘晶体中相互作用力相同()(2)凡有规则外形的固体一定是晶体()(3)固体SiO 2一定是晶体()(4)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()(5)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”()(6)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()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√1.如图是由Q 、R 、G 三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构,其中R 为+2价,G 为-2价,则Q 的化合价为。
解析:•R :8×18+1=2G :8×14+8×14+4×12+2=8●Q :8×14+2=4R 、G 、Q 的个数之比为1∶4∶2,则其化学式为RQ 2G 4。
由于R 为+2价,G 为-2价,所以Q 为+3价。
答案:+32.某晶体的一部分如图所示,这种晶体中A 、B 、C 三种粒子数之比是()A .3∶9∶4B .1∶4∶2C .2∶9∶4D .3∶8∶4B[A 粒子数为6×112=12;B 粒子数为6×14+3×16=2;C 粒子数为1;故A 、B 、C 粒子数之比为1∶4∶2。
高三化学第一轮复习晶体结构课件
高三化学第一轮复习晶体 结构
本次课件将详细介绍晶体结构的定义、分类、测定和应用,帮助同学们更好 地理解晶体结构。
Байду номын сангаас
晶体结构基础概念
晶体结构定义
晶体是一种具有高度有序 性的物质形态,由周期性 排列的离子、原子或分子 在空间中组成。
晶体的形成和发展
晶体的形成离不开密排有 序的结构及合适的物理条 件,如温度、压力等。
面缺陷
晶体中由面积变化引起的缺陷, 如晶体缺陷、晶粒界和孪晶等。
晶体结构的应用
1 半导体材料
半导体材料的导电性依 赖于其材料内部的晶体 结构,是制造电子元器 件不可或缺的材料。
2 难溶物的制备
通过晶体结构,可以改 变物质的物理性质,制 造出一些原本难以制备 的材料,如磷酸铵。
3 固体酸催化剂
催化反应需要一种特定 的晶体结构及其对反应 物和产物的吸附性能, 固体酸催化剂就是一种。
晶体结构特征
晶体结构的特征包括周期 性、对称性和各向同性等。
晶体结构分类
格子结构分类
晶体对称性分类
晶体的格子结构分为简单晶格、 复式晶格和面心晶格等。
晶体对称性分类包括点群、空 间群和痕量对称性等。
晶体化学分类
晶体化学分类根据化学构成可 分为离子晶体、共价晶体、分 子晶体和金属晶体等。
晶体结构常见类型
1
共价晶体结构
2
共价晶体结构由共用价电子形成的共
价键连接原子,常见的有钻石型和石
墨型等。
3
金属晶体结构
4
金属晶体结构由金属离子和自由电子 构成,共价键性质的晶体,常见的有
面心立方和体心立方等。
离子晶体结构
离子晶体结构由正负离子组成,常见 的有NaCl型、CsCl型和石榴石型等。
2024届高考一轮复习化学课件:晶体结构与性质
2
考向2 计算晶体的密度和粒子之间的距离
例2.(2023辽宁六校协作体联考)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好
的发展前景。它属于填隙式氮化物,N原子部分填充在Mo原子立方晶格的
八面体空隙中,晶胞结构如图所示,其中氮化钼晶胞参数为a nm,NA为阿伏
加德罗常数的值。下列说法正确的是( D )
A.氮化钼的化学式为 MoN2
磁元件的制作。其晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为a pm,下列说法不正
确的是(
)
A.磷锡青铜的化学式为Cu3SnP
B.该晶胞中与Cu原子等距离且最近的Sn原子有4个
C.三种元素Cu、Sn、P在元素周期表中分别处于d区、p区、p区
D.Sn 和 P
√3
原子间的最短距离为 a
2
pm
答案 C
解析 由均摊法可知,晶胞中 Cu 原子数目为
的数目。
对点训练
1.(2023湖北十堰模拟)Mg2Si具有反萤石结构,晶胞结构如图所示,其晶胞参
数为a nm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(
A.电负性:Mg>Si
B.Mg核外电子有3种不同的运动状态
C.Mg 与 Si
√3
之间的最近距离为 4 a
D.Mg2Si 的密度计算式为
nm
76
A ×(×10-7 )3
拥有的碳原子个数为2,碳原子采取的杂化方式是sp2。
易错辨析
(1)离子晶体由阴、阳离子构成,故晶体中只要有阳离子必定有阴离子。
(
×
)
(2)金属晶体能够导电是由于金属在外加电场作用下发生电离,产生电子。
(
×
)
(3)CO2由分子晶体转变为共价晶体,碳原子的杂化方式发生了变化。
高三化学一轮总复习第十二章第3讲晶体结构与性质新人教版
第3讲晶体结构与性质[考纲要求] 1.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2.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。
3.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。
4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别。
考点一晶体常识1.晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行X射线衍射实验(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:相邻晶胞之间没有任何间隙。
②并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
4.晶格能(1)定义气态离子形成1摩离子晶体释放的能量,通常取正值,单位:kJ·mol-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。
②离子的半径:离子的半径越小,晶格能越大。
(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,且熔点越高,硬度越大。
深度思考1.判断下列叙述是否正确: (1)固态物质一定是晶体( )(2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同( )(3)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列 ( ) (4)凡有规则外形的固体一定是晶体( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×2.(1)立方晶胞中,顶点、棱边、面心依次被多少个晶胞共用? 答案 立方晶胞中,顶点、棱边、面心依次被8、4、2个晶胞共用。
(2)六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被多少个晶胞共用? 答案 六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞共用。
题组一 晶胞中原子个数的计算1.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。
高三第一轮复习 晶体结构.ppt
晶体结构
一、晶体的定义及特征
定义:有规则几何外形的固体。
特征:晶体有固定的熔、沸点
◆决定晶体物理性质的因素是什么? 构成晶体微粒之间的结合力。 结合力越强,晶体的熔沸点越高,晶体的 硬度越大。
构成晶体的基本微粒和作用力
• 阴阳离子 – 阴阳离子间以离子键结合,形成离子晶体。
• 分子 – 分子间以分子间作用力(又称范德华力)结 合,形成 分子晶体。
• 原子 – 原子间以共价键结合,形成原子晶体。
分子间作用力(范德瓦耳斯力)
• 分子间存在作用力的事实:
– 由分子构成的物质,在一定条件下能发生三态变 化,说明分子间存在作用力。
• 分子间作用力与化学键的区别:
– 化学键存在于原子之间(即分子之内),而分子 间作用力显然是在“分子之间”。
– 强度:化学键的键能为120~800kJ/mol,而分子 间作用力只有几到几十kJ/mol。
•原子晶体的特点? –熔沸点很高,硬度很大,难溶于一 般溶剂。
•哪些物质属于原子晶体?
–金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。
本节知识归纳
一 熔沸点 典型实例
离子晶体 离子 离子键 较高 NaCl、CsCl
分子晶体 分子 范德华力 较低
干冰
原子晶体 原子 共价键 很高 金刚石
离子晶体
• 什么叫离子晶体?
– 离子间通过离子键结合而成的晶体。
每个Na+周围
有6
个Cl-,
每6个Cl- 周围有
个Na+,
离子晶体的特点?
无单个分子存在;NaCl不表示分子式。 熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩。 离子晶体熔沸点比较水溶液或者熔融状态 下均导电。
知识清单16晶体结构与性质2025年高考化学一轮复习知识清单(新高考专用)
知识清单16 晶体结构与性质知识点01 晶体和晶体类型一、晶体1.晶体与非晶体的比较比较晶体非晶体结构特征结构微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈_周期性有序__排列结构微粒(原子、离子或分子)_无序__排列自范性_有___无__熔点_固定___不固定__性质特征异同表现_各向异性___无各向异性__实例水、NaCl、Fe玻璃、石蜡间接方法:测定其是否有固定的_熔点__两者区别方法科学方法:对固体进行_X-射线衍射__实验2.获得晶体的三种途径。
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.非晶体、等离子体和液晶的比较聚集状态组成与结构特征主要性能非晶体内部微粒的排列呈现杂乱无章(长程无序,短程有序)的分布状态的固体某些非晶体合金强度和硬度高、耐腐蚀性强,非晶态硅对光的吸收系数大等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成,整体上呈电中性,带电离子能自由移动具有良好的导电性和流动性液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的状态既具有液体的流动性、黏度、形变性,又具有晶体的导热性、光学性质等二、离子晶体1.离子晶体构成微粒_阴、阳离子__粒子间的相互作用力_离子键__方向性和饱和性没有方向性,没有饱和性离子键强弱阴、阳离子半径越小,所带电荷数越多,离子键越强。
硬度较大熔、沸点较高溶解性大多易溶于水等极性溶剂导电、导热性晶体不导电,水溶液或熔融态导电物质类别及举例金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)2.离子晶体的性质性质原因熔沸点离子晶体中有较强的离子键,熔化或升华时需消耗较多的能量。
所以离子晶体有较高的熔、沸点和难挥发性。
通常情况下,同种类型的离子晶体,离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高硬度硬而脆。
离子晶体表现出较高的硬度。
当晶体受到冲击力作用时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎导电性不导电,但熔融或溶于水后能导电。
高三化学一轮复习——晶体结构与性质二
第35讲晶体结构与性质(二)【考纲要求】1、了解化学键和分子间作用力的区别。
2、了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举含有氢键的物质。
3、了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
【课前预习区】一、范德华力与氢键(一)范德华力1.范德华力是一种普遍存在于、和中分子之间的作用力。
与共价键不同,范德华力,且一般没有和,只要分子周围空间允许,当气体分子凝聚时,它总是尽可能多地其他分子。
2.影响范德华力的因素很多,对于和相似的分子(如__________),其范德华力一般随着的而。
3.范德华力主要影响物质的、、等性质,而化学键主要影响物质的性质。
(二)氢键1、氢键的形成过程:____________________________________________________________________________________________________________________ 能够与氢原子形成氢键的原子的特点:________________________________________常见的原子有:__________________________2、氢键的表示方法:________________________3、氢键的类型:____________________________4、氢键的特点:____________________________5、氢键对物质熔沸点的影响:_________________________________________________氢键对物质溶解度的影响:_________________________________________________练习:第ⅤA、ⅥA、ⅦA元素氢化物中熔沸点最高的分别是哪种物质?为什么?_____________________________________________________________________________二、分子晶体(1)概念:___________________________________________________________________。
2022届人教版高三化学一轮复习12.3晶体结构与性质
难溶于任何 难 溶 于 常 大 多 易 溶 于 水
溶剂
见溶剂 等极性溶剂
导电、 一般不导电,溶 导热 于 水 后 有 的 导 性电
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
大 多 数 非 金 属 部分非金属
物质 类别 及举 例
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
解析:金刚石的结构为
,由模型可知最小的环为六
元环,即由共价键形成的最小碳环上有 6 个碳原子,故 A 正确;
CaF2 晶胞的结构如图所示:
,根据图可知,每个
Ca2+周围有 8 个 F,而每个 F 周围有 4 个 Ca2+,故 B 正确;白
磷结构为
,白磷分子间存在分子间作用力,键角为
60°,故 C 错误;离子晶体中存在离子键,离子晶体在熔化时,
原 子
金刚石 晶
②键角均为 109°28′ ③最小碳环由6个 C 组成且六 原子不在同一平面内
体
④每个 C 参与 4 条 C—C 键的
形成,C 原子数与 C—C 键数
之比为 1∶2
晶体 原子 晶体 SiO2
分子 晶体
干冰
晶体结构
晶体详解
①每个 Si 与 4 个 O 以共价键 结合,形成正四面体结构
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。
【考必备·清单】
1.晶体与非晶体
(1)晶体与非晶体的区别
比较
晶体
非晶体
结构特征
结构微粒周期性有序 排列
结构微粒 无序排列
性质特 征
自范性 熔点
高三化学一轮复习《晶体结构与性质》第1课时
高三化学一轮复习《晶体结构与性质》第1课时[考纲要求] 能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算考点一、 晶体与晶胞(1)概念 :描述晶体结构的__________。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置常见题型1.确定晶体组成或晶胞中原子个数的计算的方法——均摊法均摊法:指每个晶胞平均拥有的粒子数目。
如:某个粒子为n 个晶胞所共有,则该粒子有1/n 属于一个晶胞。
(1)长方体形(正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献注意:①处于顶点的粒子,同时为____个晶胞共有,每个粒子对晶胞的贡献为____。
②处于棱上的粒子,同时为____个晶胞共有,每个粒子对晶胞的贡献为____。
③处于面上的粒子,同时为____个晶胞共有,每个粒子对晶胞的贡献为____。
④处于体心的粒子,则完全属于该晶胞,对晶胞的贡献为____。
(2)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,非长方体形(正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。
如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
如石墨晶胞每一层内6个碳原子排成六边形,其顶点的1个碳原子对六边形的贡献为1/3。
在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法。
练习1.科学家把C 60和K 掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能,其晶胞如图所示。
该化合物中的K 原子和C 60分子的个数比为________。
练习2 Cu 元素与H 元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如右图所示。
则该化合物的化学式为________。
练习3某晶体的一部分如图所示,这种晶体中A 、B 、C 三种粒子数之比是( )A .3∶9∶4B .1∶4∶2C .2∶9∶4D .3∶8∶4常见题型2.晶胞结构(强化记忆)练习4判断下列物质的晶胞结构,将对应序号填在线上。
(1)干冰晶体;(2)氯化钠晶体(3)金刚石;(4)碘晶体;(5)氟化钙;(6)钠;(7)冰晶体;(8)水合铜离子;(9)H3BO3晶体;(10)铜晶体。
高中化学 一轮复习 晶体结构的分析与计算
课时65 晶体结构的分析与计算题型一 晶体结构的分析与方法【考必备·清单】 1.晶胞结构的分析(1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时,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。
(2)记住常见晶体如干冰、冰、金刚石、SiO 2、石墨、CsCl 、NaCl 、K 、Cu 等的空间结构及结构特点。
当题中信息给出的某种晶胞空间结构与常见晶胞的空间结构相同时,可以直接套用该种结构。
2.晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法(1)原则:晶胞中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1n。
(2)方法长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算方法如图所示:3.“均摊法”在晶胞组成计算中的应用 (1)计算一个晶胞中粒子的数目非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”,其关键仍是确定一个粒子为几个晶胞所共有。
例如,石墨晶胞:每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为13,那么一个六边形实际有6×13=2个碳原子。
又如,六棱柱晶胞(MgB 2晶胞)中,顶点上的原子为6个晶胞(同层3个,上层或下层3个)共有,面上的原子为2个晶胞共有,因此镁原子个数为12×16+2×12=3个,硼原子个数为6。
(2)计算原子晶体中共价键的数目在金刚石晶体(如图所示)中,每个C 参与了4个C—C 键的形成,而在每条键中的贡献只有一半,因此,平均每一个碳原子形成共价键的数目为4×12=2个,则1 mol 金刚石中碳碳键的数目为2N A 。
(3)计算化学式【探题源·规律】角度一:晶胞中微粒数目及晶体化学式的计算[例1] (1)(2019·全国卷Ⅱ)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。
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(3)、CaF2晶体
8个顶点六个面心是钙原 子,共4个钙原子; 内部1/8晶胞体心处为氟, 共8个氟原子; 氟的配位数为4,钙的配 位数为8
(4)干冰晶体
(3 1)与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化 2 )二氧化碳分子的位置: )每个晶胞含二氧化碳分子的个数
碳分子有几个? 二氧化碳分子位于:体心和棱中点(面心和顶点) 二氧化碳分子的个数: 4 个
8个顶角,有6个硅原子位于晶胞的6个面心,还 有4个硅原子与16个氧原子在晶胞内构成4个硅氧
四面体,它们均匀错开排列于晶胞内。
六、金属晶体
原子在二维平面上的两种放置方式-非密置层和密置层
非密置层
配位数为4
密置层
配位数为6
金属晶体的原子堆积模型
三维堆积——四种方式
简 单 立 方 堆 积
钾型(体 心立方)
金属阳离子、 金属晶体 自由电子
金属键
金属键
一、四种晶体类型的比较
晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 熔沸点 硬度 导电性
晶体不导电 (熔融时导电)
较高 高
较低
有的较高、 有的较低
硬而脆
大 小
有大有小
除半导体外 不导电
晶体不导电,水 溶液可能导电
导电
思考题:离子晶体熔融时能导电,熔融时能导电的晶 体一定是离子晶体吗?
如果分子间存在氢键,由于其作用比分子间作用力强,故熔沸点更高。
四、常见晶体的微观结构
(1)NaCl晶体
+等距离且最近的Na+ 、Cl- 各有几个? (3 1 )钠离子和氯离子的位置: )与 Na 2)每个晶胞含钠离子、氯离子的个数 钠离子:体心和棱中点;氯离子:面心和顶点, +等距离且最近的 + 有:12个 1 1 与 计算方法: Na Na 1 氯离子: 8 6 4 钠离子: 或者反之。 12 1 4 + 与Na 顶点占 等距离且最近的 ;棱占Cl 1/4有: ;面心占 6个 41/2;体心占1 8 1/82
(6)二氧化硅晶体
二氧化硅 中Si-O 键夹角为 ☉ ‘ 109 28 ,
思考: 1、硅原子与跟它相连的4个氧原子构成的空 间构型是 正四面体形 。 :1 4 2、Si-O键与Si原子的个数比为 。 3、最小的环由 12 个原子围成。
二 氧 化 硅 晶 胞 图
在二氧化硅晶胞中有8个硅原子位于立方晶胞的
高三化学总复习
晶体的类型与性质
Байду номын сангаас
知识回顾:
离 子 晶 体
晶 体
分 子 晶 体
原 子 晶 体
金 属 晶 体
一、四种晶体类型的比较
晶体类型 构成的微粒 微粒间的作用 含化学键情况 离子晶体 阴、阳离子
离子键 共价键
一定有离子键, 可能有共价键 含有极性键或 非极性键
原子晶体
分子晶体
原子 分子
含共价键或不 分子间作用力 含任何化学键
12个
(5)金刚石(晶体硅)与石墨
晶体 构型 键角
金刚石
石墨
正四面体、空间 平面正六边形、 网状原子晶体 层状混合晶体 109 o 28′ 120 o
下图是石墨晶体结构的俯视图 (1) 图中平均每个六元 2 个碳原子, 环含有_____ 含有_____ 3 个C—C键。 (2) 右图七个环的碳原子 数为 14 个,其计算式为: 2 7。 _______
离子化 合物
离子晶体
大多数盐 强碱 某些金属氧化物 SiO2、SiC、Si3N4 、BN等
物共 或价 单化 质合
原子晶体 金刚石、晶体硅、B 、 Ge 、
常见 晶体
部分非金属单质 部分非金属氧化物 分子晶体 非金属氢化物 酸 绝大多数有机物
金属单质 或合金
金属晶体 金属单质、合金
混合型晶体(过渡型晶体):石墨等
12
铜型(ccp)
Cu, Ag, Au
74%
12
由 非 密 置 层 一 层 一 层 堆 积 而 成
金属晶体的原子堆积模型
A
C B
B
A
A
镁型
铜型
金属晶体的两种最密堆积方式
金属晶体的四种堆积模型对比
堆积模型 简单立方 典型代表 Po 空间利用率 52% 配位数 6 晶胞
钾型( bcp ) K、Na、Fe
68%
8
镁型(hcp)
Mg、Zn、Ti
74%
二、晶体类型判断的一般方法
1、根据组成微粒判断 2、根据物理性质判断
例如:硬度、导电性、熔沸点等
三、晶体熔、沸点的比较(一般而言)
晶体熔化是破坏微粒间的相互作用
晶体中微粒间的作用越强,晶体的熔沸点越高 1、原子晶体:原子半径越小, 共价键越强,熔沸点越高
金刚石 > SiC> 晶体硅
2、离子晶体: 离子电荷数越多,离子半径越小, 晶格能越大,熔沸点越高 3、金属晶体: 金属阳离子电荷数越多,离子半径越小, 金属键越强,熔沸点越高 4、分子晶体: 分子组成与结构相似的,相对分子质量越大, 分子间作用力越大,熔沸点越高;
氯化钠晶体中与Na+等距离且最近的Cl - 有 6个,它们构成的是 正八面 体。
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(2)CsCl晶体
(1)铯离子和氯离子的位置:
铯离子:体心
氯离子:顶点;或者反之。
(2)每个晶胞含铯离子、氯 离子的个数 铯离子:1个 ; 氯离子:1个 (3)与铯离子等距离且最近 的氯离子、铯离子各有几个? 氯离子:8个;铯离子:6个