2020屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案

1、考綱研讀第34講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點晶體常識與四種晶體的比較I自主學(xué)習(xí)©探究提升Z1 ZHU UE XPTAN JIV Tl SHEWS考名腰求名師點撥1. 了解晶體的類型，了解不向類型晶體中結(jié)構(gòu) 微粒、微粒間作用力的區(qū)別。2. 理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的 結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。3. 了解晶格能的概念，了解晶格能對離子晶 體性質(zhì)的影響。4. 了解分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。5. 了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二 氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。6. 理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋 金屬的一些物理性質(zhì)。了解金屬晶體常見的 堆積方式。7. 了解晶胞的概念，能根據(jù)晶胞

2、確定晶體的 組成并進(jìn)行相關(guān)的計算。本講內(nèi)容是選修3的重要組成部分，在高考 中占有極其重要的地位。高考考點是：晶體常識；四種類型晶體的比較；結(jié)合立體幾何的知識，充分認(rèn)識和挖掘典型晶胞的 結(jié)構(gòu)，書寫化學(xué)式及相關(guān)計算等每年必考。預(yù)計在今后的高考中，對晶體計算的相關(guān)考 查還會持續(xù)。選修三理論性強(qiáng)、抽象，復(fù)習(xí)時要針對/、同 知識點采用不同的方式進(jìn)行。（1）對于核外電子排布，要在充分理解構(gòu)造原理，重點掌 握能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利不相容原 理的基礎(chǔ)上，完成電子排布式、電子排布圖（或 軌道表示式）的書寫；（2）對于電負(fù)性和電離能 的比較，既要抓住一般規(guī)律，又要記住反常 情況：（3）在理解價層電子對互斥理

3、論和雜化 軌道的基礎(chǔ)上，理解分子（或離子）的中心原子 雜化類型、分子（或離子）的空間構(gòu)型和VSEPR 模型之間的關(guān)系，準(zhǔn)確解決實際問題；（4）以m = p V為基礎(chǔ)突破晶體計算。明確晶胞粒子間距離、晶胞體積、晶體密度、晶胞的空 間利用率之間的相互關(guān)系，掌握不同晶體的 堆積模型和性質(zhì)。GJMG YAM &U /El KMJ MHG 的ElZHI SHI SHU LI知識梳理)1.晶體晶體與非晶體的比較比較晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒（原子、離子或分子）在三維空間里呈周期性有序排列結(jié)構(gòu)微粒（原子、離子或分子）無序排列性質(zhì)特征自范性有無熔點固定/、固定異同表現(xiàn)各向異性無各向異性實例水、NaCl

4、、Fe玻璃、石蠟區(qū)別方法熔點 法有固定熔點無固定熔點X 一射線對固體進(jìn)行 X -射線衍射實驗（2）獲得晶體的三種途徑。熔融態(tài)物質(zhì)凝固。氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）。溶質(zhì)從溶液中析出。2.四種晶體的比較晶體類型分子晶體原子晶體離子晶體金屬晶體構(gòu)成粒子分子原子陰陽離子金屬陽離子、自由電子粒子間的相互作用力分子間作用力共價鍵離子鍵金屬鍵硬度較小很大較大有的很大，有的很小溶、沸點較低很高較局有的很高、有的很低溶解性相似相溶難溶一般溶劑大多易溶于水等極性溶劑難溶于常見溶齊山有的與水反應(yīng)導(dǎo)電、傳熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融狀態(tài)電和熱的良導(dǎo)體下導(dǎo)電物質(zhì)類別

5、及實例大多數(shù)非金屬單 質(zhì)、氣態(tài)氫化物、 酸、非金屬氧化 物（SiO2除外）、 絕大多數(shù)有機(jī)物（有機(jī)鹽除外）部分非金屬單質(zhì)（如金剛石、硅、 晶體硼），部分非金屬化合物（如SiC、SiO2）離子化合物：金 屬氧化物（如K2O、Na2。）、強(qiáng) 堿（如KOH、NaOH）、 分鹽（如NaCl）金屬單質(zhì)與合金（如 Na、Al、Fe、青銅）3.晶體類型的5種判斷方法（1）依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷。離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵。原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用是共價睢分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用為分子間作用力。金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間

6、的作用是金屬鍵。（2）依據(jù)物質(zhì)的分類判斷。金屬氧化物（如K2O、Na2O2等）、強(qiáng)堿（NaOH、KOH等）和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶 體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)（除金剛石、石墨、晶體硅等 ）、非金屬氫化物、非金屬氧化物（除SiO2外）、幾乎所有的酸二絕大多數(shù)有機(jī)物（除有機(jī)鹽外）是分子晶體。常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合物類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)是金屬晶體。（3）依據(jù)晶體的熔點判斷。離子晶體的熔點較高。原子晶體的熔點很高。分子晶體的熔點低二金屬晶體多數(shù)熔點高且也有少數(shù)熔點相當(dāng)?shù)?。_（4）依據(jù)導(dǎo)電性判斷。離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時能導(dǎo)電。原子晶體一般為非昱體。分

7、子晶體為4良體，而分子晶體中的電解質(zhì)（主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物）溶于水,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動的離子，也能導(dǎo)電。金屬晶體是電的良導(dǎo)體。（5）依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷。離子晶體硬度較大、硬而脆。原子晶體硬度大分子晶體硬度小口較脆。金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有硬度較小的，且具有延展性。4.晶體熔、沸點的比較（1）不同類型晶體熔、沸點的比較。不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規(guī)律：原子晶體>離子晶體 >分子晶體。金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鴇、鉗等熔、沸點很高，汞、葩等熔、沸點很低。（2）同種晶體類型熔、沸點的比較。原子晶體：（比較共價鍵強(qiáng)弱）原子半徑越小一鍵長越短一鍵能越大一

8、共價鍵越強(qiáng)一熔、沸點越高。如熔點：金剛石>_碳化硅 >晶體硅離子晶體：（比較離子鍵強(qiáng)弱或晶格能大小 ）a. 一般地說，陰、陽離子所帶電荷數(shù)越多， 離子半徑越小，則離子間的作用力就越大， 其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO>NaCl>CsCl ob.衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔 點越高，硬度越大。分子晶體：（比較分子間作用力大?。゛.分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常地高。 如沸點 H2O>H2Te>H2Se>H2S。b .組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔

9、、沸點越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。c.組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)（相對分子質(zhì)量接近），分子的極性越大，其熔、沸點越高，如 CO>N2, CH3OH>CH3CH3。d.同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點越低。如熔、沸點： CH3CH2CH2CH2CH之CHj CH > CH,（：tlH.I IriL,比。金屬晶體：金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多， 其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點就越高，如溶、 沸點：Na<Mg<Al 0XIAO TI SU CE小題速測）1.判斷正誤，正確的畫，錯誤的畫“X（1）凡是有規(guī)則外形的固體一定是晶體（X ）（2

10、）晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別：是否有自范性（V ）（3）金屬晶體導(dǎo)電的原因是在電場作用下電子定向移動（V ）（4）由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體。（X ）（5）熔融態(tài)物質(zhì)凝固就得到晶體（X ）（6）晶體有一定的熔、沸點（V ）（7）區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法：是否具有固定的熔沸點（X ）（8）在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子（x ）（9）在分子晶體中一定有范德華力和化學(xué)鍵（x ）（10）在石墨晶體中有共價鍵、金屬鍵和范德華力（V ）（11）金屬晶體的熔點一定比分子晶體的熔點高（X ）（12）原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高（X ）（13）分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低（x

11、 ）（14）離子晶體中一定不含有共價鍵（X ）（15）分子晶體或原子晶體中一定不含離子鍵（V ）（16）晶體的熔點一定比非晶體的熔點高（X ）（17）冰和固體碘晶體中的相互作用力完全相同（X ）（18）缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w（V ）（19）晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列（V ）（20）通過X射線衍射實驗的方法可以區(qū)分晶體和非晶體（V ）2.問題思考：CO2和SiO2在物理性質(zhì)上有較大差異，而在化學(xué)性質(zhì)上卻有較多相似，你知道原因嗎？提示：物理性質(zhì)有較大差異是因為晶類型不同，SiO2是原子晶體，CO2（固態(tài)）是分子晶題組通關(guān)

12、體；化學(xué)性質(zhì)相似是因為SiO2和CO2均是酸性氧化物。一Izu TQfjjg -N GAD XIAO - U曲1. （2019新題預(yù)選）下列各組物質(zhì)中，按熔點由高到低順序排列正確的是（B ）Hg>l2>02 SiO2>KCl>CORb>K>Na Al>Mg>Na金剛石晶體硅二氧化硅碳化硅 Cl4>CBr4>CCl4 >CF4>CH4 生鐵 >純鐵>鈉>冰 KCl>NaCl>BaO>CaOA.B.C.D.解析常溫下，Hg為液態(tài)，I2為固態(tài)，02為氣態(tài)，故熔點：I2 >Hg>O

13、2,錯誤；SiO2為原子晶體，KCl為離子晶體，CO為分子晶體，故熔點：SiO2>KCl>CO ,正確；金屬鍵強(qiáng)度：Na>K>Rb ,故熔點：Na>K>Rb ,錯誤；金屬鍵強(qiáng)度：Al>Mg>Na ,故熔點：Al>Mg>Na ,正確；共價鍵強(qiáng)度：CC>SiO>Si C>Si Si,故熔點：金川J石 >二氧化硅> 碳化硅 >晶體硅，錯誤； CI4、CB4、CCI4、CF4、CH4均屬于分子晶體，相對分子質(zhì)量越 大，分子間作用力越大，熔點越高，正確；合金的熔點低于其成分金屬，故熔點生鐵純鐵，錯誤；離子晶體

14、熔點的高低取決于晶體晶格能的大小，離子半徑越小，離子所帶電荷越多，晶格能越大，熔點越高，離子半徑：Ba2 >Cl >K >Ca2 >O2 >Na+ ,故熔點CaO>BaO>NaCl>KCl ,錯誤。2. NF3可由NH3和F2在Cu作催化劑條件下反應(yīng)直接得到：4NH3+3F2=u=NF3+3NH 4F。上述化學(xué)方程式中的 5種物質(zhì)所屬的晶體類型有(abd )a.離子晶體b.分子晶體c.原子晶體d.金屬晶體解析NH3、F2和NF3為分子晶體，NH4F為離子晶體，Cu為金屬晶體。3. 在下列物質(zhì)中：NaCl、NaOH、NazS、H2O2、Na2s2、

15、(NH4)2S> CO2、CCI4、C2H2、 SiO2、SiC、晶體硅、金剛石。(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是NaCl、Na先。(2)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵的離子晶體是NaOH、(NHjSo(3)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵和配位鍵的離子晶體是(NH 4)2S。(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的離子晶體是N2S2。(5)其中含有極性共價鍵的原子晶體是SiO?、SiC。(6)其晶體屬于分子晶體的是H2Op CO? CCI4、C2H2。4. (2019經(jīng)典習(xí)題選萃)有人、B、C三種晶體，分別由 H、C、Na、Cl四種元素中的 一種或幾種組成，對這三種晶體進(jìn)行實驗，

16、結(jié)果如下表：熔點/C硬度水溶性導(dǎo)電性水溶液與Ag +反應(yīng)A811較大易溶水溶液或熔融導(dǎo)電白色沉淀B3 500很大不溶不導(dǎo)電不反應(yīng)C 114.2很小易溶液態(tài)/、導(dǎo)電白色沉淀(1)晶體的化學(xué)式分別為 ANaCI、BC、CHCLo(2)晶體的類型分別是 A離子晶體、B原子晶體、C分子晶體。(3)晶體中微粒間作用力分別是A離子犍、B共價犍 、C范德華力。解析根據(jù)晶體的性質(zhì)可知，A為離子晶體，只能為NaCI,微粒間的作用力為離子鍵;B應(yīng)為原子晶體，只能為金剛石，微粒間的作用力為共價鍵：C應(yīng)為分子晶體，且易溶，只能為HCl,微粒間的作用力為范德華力。5. (2019經(jīng)典習(xí)題選萃)現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(C)數(shù)

17、據(jù)：A組B組C組D組金剛石：3 550Li ： 181HF: 83NaCl硅晶體：1 410Na： 98HCl : 115KCl硼晶體：2 300K : 64HBr: 89RbCl二氧化硅：1 732Rb: 39HI : - 51MgO : 2 800據(jù)此回答下列問題：(1)由表格中數(shù)據(jù)可知，A組熔點普遍偏高，據(jù)此回答：A組屬于原子晶體,其熔化時克服的粒子間的作用力是共價此硅的熔點低于二氧化硅，是由于SiSi鍵鍵能小于 SiO鍵鍵能;硼晶體的硬度與硅晶體相對比：硼晶體大于硅晶體；(2)B組晶體中存在的作用力是金屬鍵.其共同的物理性質(zhì)是(填序號),可以用電子氣理論解釋。有金屬光澤導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展

18、性(3)C組中HF熔點反常是由于 HF分子間能形成氫鍵.其熔化時需要消耗的能量更多。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是(填序號)。硬度小水溶液能導(dǎo)電固體能導(dǎo)電熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)D組晶體中NaCl、KCl、RbCl的熔點由高到低的順序為NaCl>KCl>RbCl . MgO晶體的熔點高于前三者， 其原因解釋為 MgO晶體為離子晶體，離子所帶電荷越多，半徑越小， 晶格能越大，熔點越高。解析(1)A組由非金屬元素組成，熔點最高，屬于原子晶體，熔化時需破壞共價鍵。 由共價鍵形成的原子晶體中，原子半徑小的鍵長短，鍵能大，晶體熔、沸點高，硬度大。(2)B組都是金屬，存在金屬鍵，具有金屬晶體的性質(zhì)

19、，可以用“電子氣理論”解釋相關(guān)的性質(zhì)。(3)C組鹵化氫晶體屬于分子晶體，HF熔點高是由于分子之間形成氫鍵。(4)D組是離子化合物，熔點較高，具有離子晶體的性質(zhì)。(5)晶格能大小與離子電荷數(shù)和離子半徑有關(guān)，電荷數(shù)越多，半徑越小，品格能越大， 熔點越高。6. (2019湖北孝感八校期末)鈦、銘、鐵、饃、銅等金屬及其化合物在工業(yè)上有重要用 途。(1)鈦鐵合金是鈦系儲氫合金的代表，該合金具有放氫溫度低、價格適中等優(yōu)點。Ti的基態(tài)原子價電子排布式為3d24s2oFe的基態(tài)原子共有 7種不同能級的電子。(2)制備 CrO2c12 的反應(yīng) K2Cr2O7+3CCl4=2KCl + 2CrO2Cl2+3COC

20、l2。上述化學(xué)方程式中非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序是O>C1>C(用元素符號表示)。COC12分子中所有原子均滿足 8電子構(gòu)型，COC12分子中b鍵和兀鍵的個數(shù)比為3 1, 中心原子的雜化方式為更。(3)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)均與氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)相同，其中 Ni”和Fe2+的離子半徑分 別為 6.9X102nm 和 7.8X10 2nm。則熔點：NiO>( 填“>"或<" = " )FeO。解析(1)鈦的原子序數(shù)為 22,位于第四周期第IV B族，基態(tài)鈦原子價電子排布式為 3d24s2；鐵為26號元素，基態(tài)鐵原子核外有1s、2s、

21、2p、3s、3p、3d、4s共7個能級。(2)K2Cr2O7+3CC14=2KC1+2CrO2C12+3COC12T中涉及三種非金屬： O、C、Cl, 電負(fù)性越大，對共用電子對的吸引力越大，相互化合時該元素表現(xiàn)負(fù)價，由CCl4、CrO2、Cl2中元素的化合價推斷，電負(fù)性：O>Cl>C ;COC12分子中含有1個C=O鍵和2個CCl 鍵，則其中所含b鍵的個數(shù)為3,一,*, * , ，一 4 1X2 2兀鍵的個數(shù)為1,二者個數(shù)之比為3 1;中心碳原子的價層電子對數(shù)為3 +2 =3,因此碳原子以sp2雜化方式成鍵。(3)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)均與氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)相同，說明它們都是離子晶

22、體，離子所 帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵就越強(qiáng)，熔點越高，由于 Ni2+和Fe2+的離子半徑分 別為6.9X10-2nm和7.8X10 2nm,則NiO的熔點大于FeO。7. (2019淄博模擬)(1)Na+與Ne互為等電子體,電離能3Na)>I1(Ne)(填“<”" = ”或“小(2)第4周期中，與鋁原子未成對電子數(shù)相同的金屬元素有4_種。氣態(tài)氯化鋁的分子組成為(AlCl 3)2,分子中所含的化學(xué)鍵類型有共價鍵配位鍵，鋁原子的雜化方式為富。(3)可燃冰是天然氣水合物，具有籠形結(jié)構(gòu)如圖(表面的小球是水分子，內(nèi)部的大球是甲烷分子)。水分子成籠的作用力是氫鍵，圖中最小的

23、環(huán)中連接的原子總數(shù)是Wo可燃冰晶體具有多種籠狀結(jié)構(gòu)，其中一種由1個圖中所示籠分別用2個面與另外兩個相同的籠共面而成， 則中間籠實際占有 15個水分子。8. (2019河北衡水中學(xué)檢測)Fe、Se、Co常用于化工材料的合成。請回答下列問題： (1)鐵離子(Fe")最外層電子排布式為 3s23p63d5,其核外共有23種不同運動狀態(tài)的電子。Fe3+比Fe"更穩(wěn)定的原因是 Fe3+核外電子排布式為Ar3d 5,3d軌道為半充滿狀態(tài).更穩(wěn)定。(2)硒為第四周期元素，相鄰的元素有神和澳，則三種元素的電負(fù)性從大到小的順序為Br>Se>As(用兀素符號表不)。(3)Na3Co

24、(NO2)6常用作檢驗 K卡的試齊L在Co(NO 2)63一中存在的化學(xué)鍵有共價鍵、配 位鍵。(4)C與N能形成一種有毒離子 CN ,寫出一個與該離子互為等電子體的極性分子的分 子式：CO, HCN分子的空間構(gòu)型為直線形。解析(1)鐵是26號元素，F(xiàn)e原子失去3個電子形成Fe3+,故Fe”最外層是M層, 最外層電子排布式為 3s23p63d5,有23種不同運動狀態(tài)的電子。Fe”的3d軌道為半充滿狀態(tài)， 比Fe2+更穩(wěn)定。(2)元素非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，同一周期從左到右，元素非金屬性越來越強(qiáng)，故 電負(fù)性：Br>Se>As。(3)Co(NO 2)63一中Cok與NO 2之間存在配位

25、鍵，NO 2中存在共價鍵。(4)與CN一互為等電子體的分子有CO、N2等，CO是極性分子；HCN分子結(jié)構(gòu)式為H 一C三N,中心C原子采取sp雜化，沒有孤對電子，故分子構(gòu)型為直線形?？键c二晶胞與典型晶體模型及相關(guān)計算自主學(xué)習(xí)探究提升Z1 ZHU X.UE XI TAN JIW H SHEWSZHI SHI SHU LI知識梳理1 .晶胞(1)晶胞：是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。(2)晶體與晶胞的關(guān)系：整個晶體可以看作由數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成，晶胞 是晶體結(jié)構(gòu)中的基本重復(fù)單元,晶胞的結(jié)構(gòu)可以反映晶體的結(jié)構(gòu)。(3)晶胞中粒子數(shù)目的計算 一一均攤法：如某個粒子為 n個晶胞所共有，則該粒子有屬于這個

26、晶胞。晶胞組成的計算規(guī)律平行六面體形晶胞數(shù)目的計算。其關(guān)鍵仍然是確定一個粒子非平行六面體形晶胞中粒子數(shù)目的計算同樣可用均攤法,為幾個晶胞所共有。例如，石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點 (1個碳原子對六邊形的貢獻(xiàn)為1，那么每一個六邊形實際有 6X1=2個碳原子。33O R又如，在六棱柱晶胞(如圖所示MgB 2的晶胞)中，頂點上的原子為 6個晶胞(同層3個, 上層或下層各3個)共有，底面上的原子為2個晶胞共有，因此鎂原子個數(shù)為12X1+2xJ = 623,硼原子個數(shù)為6。2 .常見典型晶體模型晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解(1)每個碳與相鄰4個碳以共價 鍵結(jié)合，碳原子軌道均為 童雜 化，形成正四面體

27、結(jié)構(gòu)原 子 晶 體金剛石g2H, 堪(2)鍵角土勻為109 28'(3)最小碳環(huán)由6個C組成且6 原子不在同一半囿內(nèi)(4)每個C參與4個CC鍵的 形成，C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之 比為1 2每個Si與4個O以共價鍵結(jié) 合，硅原子軌道均為 量雜化，形成止四面體結(jié)構(gòu)(2)每個止四面體占有 1個Si,41 .個 2O , n(Si) n(O) = 4 2(3)最小環(huán)上有12個原子，即6 個0,6個SiSiO2魏(1)每個Na (Cl )周圍等距且緊鄰的C(Na)有6個。每個Na+周圍等距且緊鄰的 Na+有12 個NaCl型七z一 _ -JtLf-(2)每個晶胞中含 4個Na卡和，1-離子晶體個C

28、l(1)每個Cs+周圍等距且緊鄰的CsCl型1 hl ，.：d去冢尸flci有8個，每個cs+(c)周圍 等距且緊鄰的Cs+(C)有_6_個Cb-Cl(2)如圖為8個晶胞，每個晶胞中含1個Cs+、1個Cli水分子間的主要作用力是氫_冰一AK 鍵，也存在范德華力，每個水分* *。分子周圍緊鄰的水分子數(shù)有4個子晶1(1)8個CO2分子構(gòu)成立方體且在6個面心又各占據(jù) 1個CO2體IV/I干冰;IJ分子(2)每個CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有12個簡單-1典型代表P。，配位數(shù)為6,空立方* 4 * * 4d間利用率52%堆積面心立方聲0Hrf又稱為銅型，典型代表Cu、Ag、rto金最密nnAu,

29、配位數(shù)為12,空間利用率屬堆積廣74%晶體心又稱為鉀型，典型代表 Na、K、體立方 VJ二幺Fe,配位數(shù)為8,空間利用率堆積68%六方uT1又稱為A3型或鎂型，典型代表最密Mg、Zn、Ti,配位數(shù)為工2,空堆積LJL間利用率74%3 .石墨晶體石墨晶體是混合型晶體，呈層狀結(jié)構(gòu)。同層內(nèi)碳原子以共價鍵形成正六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，平均每個正六邊形擁有的碳原子個數(shù)是2, C原子采取的雜化方式是 sp2雜化。層與層之間以分子間作用力結(jié)合。所以石墨晶體熔、沸點很高，但硬度不大，有滑膩感，能導(dǎo)電。4 .離子晶體的晶格能： 、- -1(1)定乂：氣態(tài)離子形成 1摩爾離子晶體釋放的能量，通常取正值，單位： kJ

30、mol 。(2)影響因素離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。 _離子的半徑：離子的半徑越小，冏格能越大。(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系晶格能是最能反映離子晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點越理硬度越大j5 .晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)計算(i)晶胞質(zhì)量=晶胞占有的微粒的質(zhì)量=晶胞占有的微粒數(shù)xnm。晶胞占有的微粒體積空間利用率:一硒而。(3)金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式(設(shè)棱長為a)。面對角線長=加a。體對角線長=V3a°體心立方堆積 4=，3a(r為原子半徑)。面心立方堆積 4r = V2a(r為原子半徑)。方法點撥：“均攤法”突破晶胞組成的

31、計算(1)原則：晶胞任意位置上的一個粒子如果是被n個晶胞所共有，那么每個晶胞對這個粒子分得的份額就是1。n(2)方法：長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算。其頂非長方體晶胞中粒子視具體情況而定，如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形,.，一. 1點(1個碳原子)被三個六邊形共有，每個六邊形占1。3XIAO TI SU CE小題速測)1.判斷正誤，正確的畫，錯誤的畫“X”。(1)晶胞是晶體中的最小的“平行六面體”(X )提示：晶胞是從晶體中 “截取”出來具有代表性的最小重復(fù)單元，而不一定是最小的 “平行六面體”。(2)不同晶體中晶胞的大小和形狀都相同。(x )(3)晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別

32、是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列(V )(4)立方晶胞中，頂點上的原子被4個晶胞共用(X )(5)金屬鈉形成的晶體中，每個鈉原子周圍與其距離最近的鈉原子有8個。(V )(6)在NaCl晶體中，每個 Na卡周圍與其距離最近的Na卡有12個。( V )(7)NaCl表示一個氯化鈉分子是由一個鈉離子和一個氯離子構(gòu)成的。(X )(8)金屬鎂形成的晶體中，每個鎂原子周圍與其距離最近的原子有6個。(X )(9)在NaCl晶體中，將一個 Na卡周圍最近的C連起來，是一個正八面體。(V )(10)在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子(V )2 .如圖是甲、乙、丙三種晶體的晶胞，則甲晶體中 x與y的個

33、數(shù)比是2 1,乙中a與 b的個數(shù)比是1 1,丙中一個晶胞中有 4個c離子和4個d離子。甲乙丙3 .在晶體模型中，金剛石中的“棍”和干冰中的“棍”表示的意義一樣嗎？分子晶體中有化學(xué)鍵嗎?提示：不一樣，金剛石中表示的是 cC共價鍵，而干冰中的“棍”表示分子間作用力； 分子晶體中多數(shù)含有化學(xué)鍵 （如CO2中含CO鍵），少數(shù)則不存在化學(xué)鍵（如稀有氣體形成的晶 體）。Tl ZU 口 GUM GAO VAN LIAIa高效演煉1. （2019試題調(diào)研）磁光存儲的研究是 Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶體薄膜磁化并用光讀取之后開始的。如圖是Mn和Bi形成的某種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖（白球均在六B

34、. MnBi棱柱內(nèi)），則該晶體物質(zhì)的化學(xué)式可表示為（B ）A. Mn2BiC. MnBi 3D . Mn4Bi3解析由晶體的結(jié)構(gòu)示意圖可知：白球代表 Bi原子，且均在六棱柱內(nèi)，所以 Bi為6111個。黑球代表Mn原子，個數(shù)為12X1+2X1+1 + 6Xa=6（個），則兩者的原子個數(shù)比為 6 66232. （2019衡水檢測）NaCl晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)測知 NaCl晶體中Na與C平均距離 為acm,該晶體密度為fg cm （2019試題調(diào)研）（1）Zn與S形成的化合物晶體的晶胞如下圖所示。,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為（C ）A 0臂.4a pB.浮8a pwa的晶體站ft，一.58.5C.2a

35、3 p58.5D.7；解析NaCl晶體中Na與C平均距離為 acm,則晶胞棱長為 2acm ,晶胞體積為（2acm）3,晶胞中Na+離子數(shù)目為1 + 12X；=4、C離子數(shù)目為8X8+6X2=4,則晶胞質(zhì)量為 4x 58.5 g/mol o 則 與 cm 3x（2acm）3=4X58.5 g/mol ,解得 以=警。Na molNa mol2a p在1個晶胞中，Zn2+的數(shù)目為4。該化合物的化學(xué)式為 ZnSo(2)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為2,該功能陶瓷的化學(xué)式為BN。(3)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60),某金屬M與

36、C60可制備一種低溫超導(dǎo)材料，晶胞如圖所示，M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該晶胞中 M原子的個數(shù)為12,該材料的化學(xué)式為0二一' Oqm解析 由題圖可知1個晶胞中含有Zn"的數(shù)目為8X3+ 6X 1=4,S2數(shù)目為4,所 82以化合物中Zn2+與S2數(shù)目之比為1 1,則化學(xué)式為ZnSo(2)根據(jù)題給晶胞，可以判斷大球代表B原子，則晶胞中B原子個數(shù)為8X1+1 = 2, N81原子個數(shù)為4*4+1=2,則化學(xué)式為 BN。根據(jù)“均攤法”計算。晶胞中M的個數(shù)：12X； + 9=12; C60的個數(shù)：8X；+6X1 = 4824,所以其化學(xué)式可表不'為M3c60。4. (201

37、9衡水檢測)碳的一種單質(zhì) C60可以與鉀形成低溫超導(dǎo)化合物，晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。K位于立方體的棱上和立方體的內(nèi)部，此化合物的化學(xué)式為 K3c60；其晶胞參數(shù)為1.4 nm,晶體密度為綱cm-3(保留兩位有效數(shù)字)(2)晶胞有兩個基本要素：原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，下圖為 Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0) ; B為(工0二)：C為(工工0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為9,；2)222 2444晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a= 565.76 pm,其密度、，8X 73-73. , 一 _為一6 02x565 7630g cm (列出計算式即可)

38、。(3)氧和鈉可形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為Na2Q;晶胞中O2一的配位數(shù)為8；列式計算晶體F的密度(g一14 X 62 g mol 門-3一(0.566 x 10 cm3 廣 6.02 x 1023molgcm°a= 0.566 nm, F的化學(xué)式 cm 3):8X-1+ 6X1 = 4, K 位于棱 824,小球代表離子半徑較小解析(1)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，C60位于頂點和面心，個數(shù)為上和內(nèi)部，個數(shù)為12X1+9= 12,因此化學(xué)式為K3c60,晶胞的質(zhì)量為4：837 g,晶胞的體 4Na積為(1.4X 10 7) o由晶胞結(jié)構(gòu)可知，一個晶胞中小球個數(shù)為8,大球個數(shù)為

39、的Na+ ,大球代表離子半徑較大的。2一，故F的化學(xué)式為Na?。；晶胞中與每個 O”距離最 cm3,根據(jù)密度的定義，計算可得晶胞的密度約為2.0 g cm 3o8 X 7323 m 6.02 X 1038X 73 一7(2)日日胞參數(shù) a 即日日胞邊長，p= V=(565.76X 10 10 3 gcm =6.02X 565.763X 10 g cm-1近且相等的Na+有8個；晶胞的質(zhì)量為62 gmolX4,晶胞的體積為(0.566 X 107)3 cm3,6.02X10mol)1口山且62 g mol x 43日日體苗皮為 6.02X 1023 mol T>< 0.5663X 1

40、0 21 cm3、2.27 g cm °5. (2019經(jīng)典習(xí)題選萃)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所(1)在石墨烯晶體中，每個 C原子連接3個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有 2個C原子。(2)在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C原子連接12個六元環(huán)，六元環(huán)中最多有 4個c原子在同一平面。解析(1)由題中石墨烯和金剛石的晶體結(jié)構(gòu)圖示可得，在石墨烯晶體中，每個c原子1應(yīng)連接3個六兀環(huán)，每個六兀環(huán)由 6個C原子構(gòu)成，每個六兀環(huán)所占有的C原子數(shù)為6X3 =2;(2)在金剛石晶體中，每個 C原子與其他4個C原子相連，每個 C原子連接的六元環(huán)個 數(shù)應(yīng)為12個，而

41、每一個碳原子與其他4個C原子形成的4個共價鍵的鍵角均為 109。28',形成正四面體，由此可得在金剛石晶體的六元環(huán)中最多有4個C原子共面。辨別晶胞(請?zhí)钕鄳?yīng)的編號)。鈉晶胞是E;針晶胞是C;金剛石晶胞是 D;干冰晶胞是 B;氯化鈉晶胞是(2)針晶胞的堆積方式是簡單立方堆積.鈉晶胞的堆積方式是體心立方堆積。(3)與冰的晶體類型相同的是B(填編號)。(4)在冰晶體中，每個水分子與相鄰的 4個水分子形成氫鍵(如圖所示)。已知冰的升華熱 是51kJ/mol - 1,除氫鍵外，水分子間還存在范德華力 (11kJ/mol -1),則冰晶體中氫鍵的“鍵能” 是 20kJ/mor1oIIH H H H

42、，*a*uy xH II* 4。uJ|Z H II U解析A為NaCl的晶胞，B為干冰的晶胞，C為針的晶胞，D為金剛石的晶胞，E為鈉的晶胞，與冰的晶體類型相同的是Bo (4)冰晶體中每摩爾水形成 2mol氫鍵，冰升華吸熱一一，一' 5 k . i51kJ-11kJ ，151kJ,需破壞范德華力及氫鍵，故氫鍵的“鍵能”是2 mol一=20kJ mol 1。7. (2018課標(biāo)I )Li是最輕的固體金屬， 采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為D、C(填標(biāo)號)。E 回艮目口I* 2*

43、 2| 即，工|-HDDk 二、2M 二億 口自由白白白lx 2, 2 化 *p, ?乩(2)Li+與H具有相同的電子構(gòu)型，r(Li+)小于r(H ),原因是Li卡核電荷數(shù)較大。(3)LiAlH 4是有機(jī)合成中常用的還原劑， LiAlH 4中的陰離子空間構(gòu)型是正四面體、中心 原子的雜化形式為 亞。LiAlH 4中，存在 幽填標(biāo)號)。B.(T 鍵A.離子鍵C.冗鍵D.氫鍵圖向Qj屆 2 - kJ .叫叫3福網(wǎng)TTO U 1,隼244 kJ ” mnl1 I(4)Li 2O是離子晶體，其晶格能可通過圖(a)的Born Haber循環(huán)計算得至ij。1040kJ - mol 1衿®hiAkj

44、 - z-i2U(品榭可知，Li原子的第一電離能為520kJ mol1, O=O鍵鍵能為498kJ mol1, U2O晶格能為 2908kJ mol 1。(5)Li 2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665 nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為Na,則Li2O的密度為z 8二4X116 7 3g cm3(列出計算式)。Na(0.4665 X 101解析本題考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。(1)根據(jù)能量1s<2s<2p,可知能量最低的是D,能量最高的是 Co(3)AlH 4中Al的價層電子對數(shù)為 4,故Al采取sp3雜化，該離子空間構(gòu)型為正四面體。

45、Li卡與AIH 4以離子鍵結(jié)合，AlH 4中Al與H之間是鍵，A、B項正確。(4)第一電離能是氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最 -1低能量，故Li原子的第一電離能為1040 k2 moI = 520 kJ mol1o O=O(g) 一20(g)所吸收 的能量即為 O=O鍵的鍵能，故 O=O鍵的鍵能為249 kJ mol1 x 2 = 498 kJ mol 離子 晶體的晶格能是氣態(tài)離子形成1 mol離子晶體所釋放的能量，題圖中：2Li + (g) + O2(g)=Li2O(晶體) AH=- 2908 kJ mol 故 Li2O 晶格能為 2908 kJ mol 1。(5)1個Li2O晶胞中有8個Li卡,。2一處于頂點和面心，。2