高考化学 第十二章 第3讲 晶体结构与性质复习

第3讲 晶体结构与性质
第十二章 物质结构与性质（选考）
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，了解金属晶体常见 的堆积方式。
答案 2∶1 1∶1 4 4
2.下图为离子晶体空间构型示意图：( ● 阳离子，○ 阴离子) 以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组 成表达式：
A________、B________、C________。
解析 在 A 中，含 M、N 的个数相等，故组成为 MN；在 B 中， 含 M：18×4＋1＝32(个)，含 N：12×4＋2＋4×18＝92(个)，M∶N ＝32∶92＝1∶3；在 C 中含 M：18×4＝12(个)，含 N 为 1 个。
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
解析 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。
5.右图是由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_＋__3_价_。 解析 R：8×18＋1＝2 G：8×14＋8×14＋4×12＋2＝8 Q：8×14＋2＝4 R、G、Q的个数之比为1∶4∶2，则其化学式
知识 梳理
递进 题组
1.晶体与非晶体
结构特征
晶体 结构微粒周期性有序 排列
性质 特征
自范性 熔点 异同表现
有 固定 各向异性
知识梳理
非晶体 结构微粒 无序 排列
无 不固定 各向同性
二者区别 间接方法 看是否有固定的 熔点 方法 科学方法 对固体进行 X-射线衍射实验
2.得到晶体的途径 (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 。
解析 设晶胞的棱长为 x cm，在晶胞中，Cu：8×18＋6×12＝4；
3
F：4，其化学式为 CuF。a·(x)3·NA＝4M(CuF) x＝
7.科学家把C60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 C60 分 子 的 个 数 比 为
___3_∶__1__。
解析
根据晶胞结构可以判断
C60
：
8×
1 8
＋
1
＝
2
，
K：2×6×12＝6，所以 K 原子与 C60 分子的个数之比为 3∶1。
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。
深度思考 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×” (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( × ) (5)固体SiO2一定是晶体( × ) (6)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√( )
答案 MN MN3 MN2
3. 已 知 镧 镍 合 金 LaNin 的 晶 胞 结 构 如 下 图 ， 则 LaNin 中 n ＝ ____5____。
解析 La：2×12＋12×16源自3 Ni：12×12＋6×12＋6＝15
所以n＝5。
4.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 ( B ) A.3∶9∶4
题组二 晶胞的密度及微粒间距离的计算 8.某离子晶体的晶胞结构如图所示，X( )位 于立方体的顶点，Y(○)位于立方体的中心。 试分析：
(1)晶体中每个Y同时吸引____4______个X。
解析 从晶胞结构图中可直接看出，每个Y同时吸引4个X。
(2)该晶体的化学式为X_Y__2或__Y__2X___。
解析 在晶胞中，平均包含 X：4×18＝12，平均包含 Y：1， 所以在晶体中 X 和 Y 的个数之比为 1∶2，晶体的化学式为 XY2 或 Y2X。
(3)设该晶体的摩尔质量为M g·mol－1，晶体的密度为ρ g·cm－3，
阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间
3M 的距离为___2____2_ρ_N__A_cm。 解析 摩尔质量是指单位物质的量的物质的质量，数值上等于
为RQ2G4。 由于R为＋2价，G为－2价，所以Q为＋3价。
6.Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元 如图所示。则该化合物的化学式为__C__u_H___。 解析 根据晶胞结构可以判断：Cu(●)：2×12 ＋12×16＋3＝6； H(○)：6×31＋1＋3＝6，
所以化学式为CuH。
该物质的相对分子(或原子)质量。由题意知，该晶胞中含有1/2 个XY2或Y2X，设晶胞的边长为a cm，则有ρa3N12MA＝，a＝ 3 2ρMNA，
则晶体中两个距离最近的X之间的距离为
2
3
M 2ρNA
cm。
9.Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶体密 度为a g·cm－3，则Cu与F最近距离为________pm。(阿 伏加德罗常数用NA表示，列出计算表达式，不用化简： 图中 ○为Cu， 为F)
递进题组
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。
解析 甲中 N(x)∶N(y)＝1∶(4×18)＝2∶1； 乙中 N(a)∶N(b)＝1∶(8×81)＝1∶1； 丙中 N(c)＝12×41＋1＝4，N(d)＝8×81＋6×12＝4。
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。 5.能根据晶胞确定晶体的组成并进 行相关的计算。 6.了解晶格能的概念及其离子晶体 的性质。
考点一 晶体常识 考点二 突破四类晶体的组成和性质 考点三 突破五类晶体模型 探究高考 明确考向 练出高分
考点一 晶体常识