2022屆高三一輪復(fù)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)公開課

第35講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.晶體與非晶體

晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒

排列結(jié)構(gòu)微粒

排列性質(zhì)特征自范性______熔點(diǎn)____________異同表現(xiàn)_________________二者區(qū)別方法間接方法看是否有固定的_____科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)周期性有序無序有無固定不固定各向異性各向同性熔點(diǎn)X-射線衍射2.得到晶體的途徑(1)物質(zhì)凝固。(2)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。(3)溶質(zhì)從溶液中。3.晶胞(1)概念描述晶體結(jié)構(gòu)的 。(2)晶體中晶胞的排列——無隙并置①無隙：相鄰晶胞之間沒有 。②并置：所有晶胞排列、相同。熔融態(tài)氣態(tài)析出基本單元任何間隙平行取向4.晶胞組成的計(jì)算——均攤法(1)原則晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是被n個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得的份額就是(2)方法①長(zhǎng)方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算。②六棱柱（六方）晶胞位置頂角水平棱豎直棱面上內(nèi)部份額1/61/41/31/21③三棱柱晶胞位置頂角水平棱豎直棱面上內(nèi)部份額1/121/41/61/21如圖所示的晶體中，A、B、C三種粒子數(shù)之比是：

。1:4:2特別注意：氣態(tài)團(tuán)簇分子和納米小顆粒不采用無隙并置方式排列，故不能采用均攤法來確定化學(xué)式！A.Ti14C13B.Ti4C4

C.TiCD.Ti13C14

A【例】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子。如圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，則它的化學(xué)式是（）考向1晶體與非晶體的區(qū)別1．下列說法正確的是A．晶體與非晶體的根本區(qū)別在于固體是否具有規(guī)則的幾何外形B.晶體中粒子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶體中原子排列相對(duì)無序，無自范性C.晶體由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性導(dǎo)致其許多物理性質(zhì)表現(xiàn)出各向異性D．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是測(cè)定物質(zhì)是否有固定熔點(diǎn)E．用X射線衍射攝取石英玻璃和水晶的粉末得到的圖譜是相同的F．由玻璃制成規(guī)則的玻璃球體現(xiàn)了晶體的自范性BC2．下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的說法中，錯(cuò)誤的是A．物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有固、液、氣三種狀態(tài)B．等離子體是一種特殊的氣體，由陰、陽離子構(gòu)成的呈電中性粒子C．液晶和液態(tài)是物質(zhì)的兩種聚集狀態(tài)D．等離子體和離子液體都具有良好的導(dǎo)電性AB3.正誤判斷·

辨析易錯(cuò)易混(1)冰和碘晶體中相互作用力相同(

)(2)晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性的排列(

)(3)凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體(

)(4)固體SiO2一定是晶體(

)(5)缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會(huì)慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊(

)(6)晶胞是晶體中最小的“平行六面體”(

)(7)區(qū)分晶體和非晶體最可靠的方法是對(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)(

)×√√×√××1.如圖為甲、乙、丙三種晶體的晶胞：試寫出：(1)甲晶體化學(xué)式(X為陽離子)為________。(2)乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是________。(3)丙晶體中每個(gè)D周圍結(jié)合E的個(gè)數(shù)是____。(4)乙晶體中每個(gè)A周圍結(jié)合B的個(gè)數(shù)為____。X2Y1∶3∶1812考向2晶胞及其微粒數(shù)目的確定2.右圖是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導(dǎo)體的晶胞結(jié)構(gòu)，其中R為＋2價(jià)，G為－2價(jià)，則Q的化合價(jià)為_____。＋33.(1)硼化鎂晶體在39K時(shí)呈超導(dǎo)性。在硼化鎂晶體中，鎂原子和硼原子是分層排布的，下圖是該晶體微觀結(jié)構(gòu)的透視圖，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。則硼化鎂的化學(xué)式為________。MgB2解析

每個(gè)Mg周圍有6個(gè)B，而每個(gè)B周圍有3個(gè)Mg，所以其化學(xué)式為MgB2。(2)在硼酸鹽中，陰離子有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)形式。下圖是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根，則多硼酸根離子符號(hào)為______。解析從圖可看出，每個(gè)

單元中，都有一個(gè)B和一個(gè)O完全屬于這個(gè)單元，剩余的2個(gè)O分別被兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元共用，所以B∶O＝1∶(1＋2/2)＝1∶2，化學(xué)式為4.Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結(jié)構(gòu)單元如下圖所示。則該化合物的化學(xué)式為_______。CuH5.四類晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的比較晶體類型離子晶體分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體構(gòu)成粒子粒子間作用硬度熔、沸點(diǎn)溶解性導(dǎo)電性典型代表物陰、陽離子分子原子金屬離子、自由電子離子鍵分子間作用力共價(jià)鍵金屬鍵較大較小很大一般較大，部分小較高較低很高有高有低易溶于極性溶劑相似相溶難溶難溶，有些可與水反應(yīng)熔化或溶于水能導(dǎo)電不易導(dǎo)電不易導(dǎo)電良導(dǎo)體(導(dǎo)電傳熱）NaCl、CuSO4?H2O干冰碘晶體冰金剛石、晶體Si、SiO2、SiC、Si3N4金屬單質(zhì)、合金練習(xí)：金剛石、晶體硅、二氧化硅、MgO、CO2、Mg六種晶體的構(gòu)成微粒分別是____________________________________，熔化時(shí)克服的微粒間的作用力分別是_____________________________。原子、原子、原子、陰陽離子、分子、金屬陽離子與自由電子

共價(jià)鍵、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵、離子鍵、分子間作用力、金屬鍵考向3晶體的性質(zhì)及類型的判斷1．下列關(guān)于晶體的說法中，不正確的是①不同晶體中的晶胞的大小和形狀均相同；②含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體；③共價(jià)鍵可決定分子晶體的熔、沸點(diǎn)；④分子晶體中一定不存在離子鍵，而離子晶體中可能存在共價(jià)鍵；⑤晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律作周期性重復(fù)排列；⑥干冰晶體中，一個(gè)CO2分子周圍有12個(gè)CO2分子緊鄰；CsCl和NaCl晶體中陰。陽離子的配位數(shù)都為6A．①②③⑥ B．②③④⑥ C．④⑤⑥ D．①②③A2.正誤判斷·

辨析易錯(cuò)易混(1)在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子(

)(2)在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子(

)(3)共價(jià)晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高(

)(4)分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低(

)(5)離子晶體一定都含有金屬元素(

)(6)金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體(

)(7)共價(jià)晶體的熔點(diǎn)一定比離子晶體的高(

)××√√×××深度思考·

提升思維能力3.在下列物質(zhì)中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石，晶體氬。(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是____________。(2)其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵的離子晶體是______________。(3)其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵和配位鍵的離子晶體是_________。(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價(jià)鍵的離子晶體是_______。NaCl、Na2SNaOH、(NH4)2S(NH4)2SNa2S23.在下列物質(zhì)中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石，晶體氬。(5)其中含有極性共價(jià)鍵的非極性分子是__________________。(6)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的非極性分子是________。(7)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的極性分子是_________。(8)其中含有極性共價(jià)鍵的原子晶體是___________。(9)不含共價(jià)鍵的分子晶體是________，只含非極性鍵的原子晶體是_______________。CO2、CCl4、C2H2C2H2H2O2SiO2、SiC晶體氬晶體硅、金剛石上述化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有_____(填序號(hào))。a.離子晶體

b.分子晶體c.共價(jià)晶體

d.金屬晶體晶體類型與性質(zhì)綜合判斷1.(1)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為376K，其固體屬于______晶體。(2)O和Na的氫化物所屬的晶體類型分別為__________和__________。(3)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到：4NH3＋3F2分子分子晶體離子晶體abd2.(1)用“>”或“<”填空：＞＜＜＜第一電離能離子半徑熔點(diǎn)酸性Si____SO2－____Na＋NaCl____SiH2SO4____HClO4(2)MgCl2在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，可由MgO制備。①M(fèi)gO的熔點(diǎn)比BaO的熔點(diǎn)____(填“高”或“低”)。高(3)對(duì)于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4)，下列敘述正確的是____。A.SiX4難水解

B.SiX4是共價(jià)化合物C.NaX易水解

D.NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4BDA組B組C組D組金剛石：3550℃Li：181℃HF：－83℃NaCl：801℃硅晶體：1410℃Na：98℃HCl：－115℃KCl：776℃硼晶體：2300℃K：64℃HBr：－89℃RbCl：718℃二氧化硅：1723℃Rb：39℃HI：－51℃CsCl：645℃3.現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù)：據(jù)此回答下列問題：(1)A組屬于_____晶體，其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是________。共價(jià)(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號(hào))。①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性①②③④共價(jià)鍵 HF分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于____________________________________________________________________。(5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹aCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因?yàn)開____________________________________________________________________________________________________________________。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是______(填序號(hào))。①硬度小②水溶液能導(dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電②④D組晶體都為離子晶體，r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，在離子所帶電荷數(shù)相同的情況下，半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)就越高4.下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)：據(jù)此做出的下列判斷中錯(cuò)誤的是

A.鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體B.表中只有BCl3和干冰是分子晶體C.同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D.不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體√BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－5717235.下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序中，正確的是

A.金剛石＞晶體硅＞二氧化硅＞碳化硅B.

＞C.MgO＞H2O＞O2＞Br2D.金剛石＞生鐵＞純鐵＞鈉√結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)簡(jiǎn)答題突破6.碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下，簡(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是_____________________________________________________________________________________________。

硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能小于烷烴分子中C—C鍵和C—H鍵的鍵能，穩(wěn)定性差，易斷裂，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以形成，所以硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多化學(xué)鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能/kJ·mol－1356413336226318452(2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是___________________________________________________________。C—H鍵的鍵能大于C—O鍵，C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻小于Si—O鍵，所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵7.(1)冰的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于干冰，除因?yàn)镠2O是極性分子、CO2是非極性分子外，還有一個(gè)重要的原因是____________________。(2)NaF的熔點(diǎn)_____(填“＞”“＝”或“＜”)的熔點(diǎn)，其原因是____________________________________________________________________________________________________。H2O分子間形成氫鍵＞兩者均為離子化合物，且陰、陽離子的電荷數(shù)均為1，但后者的離子半徑較大，離子鍵較弱，因此其熔點(diǎn)較低(3)CO熔點(diǎn)___(填“＞”或“＜”)N2的熔點(diǎn)，原因是_________。(4)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸點(diǎn)依次______(填“增大”或“減小”)，其原因是______________________________________________________。(5)SiO2比CO2熔點(diǎn)高的原因是________________________________。＞CO為極性分子而N2為非極性分子，CO分子間作用力較大增大

三種物質(zhì)均為分子晶體，結(jié)構(gòu)與組成相似，相對(duì)分子質(zhì)量越

大，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高SiO2為原子晶體而CO2為分子晶體一、晶體類型的五種判斷方法1.依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間作用力判斷（1）離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子,微粒間作用力是離子鍵。（2）共價(jià)晶體的構(gòu)成微粒是原子,微粒間作用力是共價(jià)鍵。（3）分子晶體的構(gòu)成微粒是分子,微粒間作用力為分子間作用力或氫鍵。（4）金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子,微粒間作用力是金屬鍵。

3.依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷（1）離子晶體的熔點(diǎn)較高。（2）共價(jià)晶體的熔點(diǎn)很高。（3）分子晶體的熔點(diǎn)低。（4）金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高,但也有少數(shù)熔點(diǎn)很低。4.依據(jù)導(dǎo)電性判斷（1）離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電。（2）共價(jià)晶體一般為非導(dǎo)體。（3）分子晶體為非導(dǎo)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(dòng)的離子,也能導(dǎo)電。（4）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（1）離子晶體硬度較大，硬而脆。（2）共價(jià)晶體硬度大。

二、晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較1.不同類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較（1）不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律：共價(jià)晶體＞離子晶體＞分子晶體。（2）金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大,如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高,汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低。2.同種類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較（1）共價(jià)晶體如熔點(diǎn)：金剛石＞碳化硅＞硅。

1）.共價(jià)晶體(金剛石和二氧化硅)(2)SiO2晶體中，每個(gè)Si原子與

個(gè)O原子成鍵，每個(gè)O原子與

個(gè)硅原子成鍵，最小的環(huán)是

元環(huán)，在“硅氧”四面體中，處于中心的是

原子，1molSiO2中含有

molSi—O鍵。(1)金剛石晶體中，每個(gè)C與另外

個(gè)C形成共價(jià)鍵，C—C鍵之間的夾角是109°28′，最小的環(huán)是

元環(huán)。含有1molC的金剛石中，形成的共價(jià)鍵有

mol。4六242十二Si46.常見晶體結(jié)構(gòu)2）.分子晶體(1)干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有

個(gè)。(2)冰的結(jié)構(gòu)模型中，每個(gè)水分子與相鄰的

個(gè)水分子以氫鍵相連接，含1molH2O的冰中，最多可形成

mol“氫鍵”。1242(1)NaCl型：在晶體中，每個(gè)Na＋同時(shí)吸引__個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－同時(shí)吸引__個(gè)Na＋，配位數(shù)為__。每個(gè)晶胞含__個(gè)Na＋和__個(gè)Cl－(2)CsCl型：在晶體中，每個(gè)Cl－吸引__個(gè)Cs＋，每個(gè)Cs＋吸引__個(gè)Cl－，配位數(shù)為__。(3)CaF2型：在晶體中，F(xiàn)－的配位數(shù)為__，Ca2＋的配位數(shù)為__，晶胞中含__個(gè)Ca2＋，含__個(gè)F－。晶胞中F－在體對(duì)角線的

處。3）.離子晶體4）．金屬晶體金屬鍵

①“電子氣理論”是把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的_______形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有金屬原子維系在一起。 ②金屬鍵的實(shí)質(zhì)是金屬陽離子與電子氣間的靜電作用。5）．石墨晶體——混合型晶體(1)石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是________。(2)平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是__原子采取的雜化方式是___。(3)在每層內(nèi)存在____鍵和____鍵。(4)C—C的鍵長(zhǎng)比金剛石的C—C的鍵長(zhǎng)短，熔點(diǎn)比金剛石的__。(5)能導(dǎo)電。晶體中每個(gè)C形成3個(gè)共價(jià)鍵，C的另一價(jià)電子在電場(chǎng)作用下可移動(dòng)，形成電流。深度思考·

提升思維能力1.判斷下列物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)，將對(duì)應(yīng)序號(hào)填在線上。(1)干冰晶體

；

(2)氯化鈉晶體

；(3)金剛石

；

(4)鈉

；(5)冰晶體

；

(6)銅晶體

。②①③④⑤⑥2.下列是幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)，填寫晶胞中含有的粒子數(shù)。NaCl(含____個(gè)Na＋，_____個(gè)Cl－)干冰(含____個(gè)CO2)CaF2(含____個(gè)Ca2＋，____個(gè)F－)金剛石(含____個(gè)C)體心立方(含____個(gè)原子)面心立方(含____個(gè)原子)4

444

88243.(常見晶體結(jié)構(gòu)模型)填空。(1)在金剛石晶體中最小碳環(huán)含有____個(gè)C原子；每個(gè)C原子被____個(gè)最小碳環(huán)共用。(2)在干冰中粒子間作用力有_________________。(3)含1molH2O的冰中形成氫鍵的數(shù)目為_____。(4)在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍___個(gè)距離最近且相等的Na＋，每個(gè)Na＋周圍有___個(gè)距離最近且相等的Cl－，其立體構(gòu)型為____________。(5)在CaF2晶體中，每個(gè)Ca2＋周圍距離最近且等距離的F－有___個(gè)；每個(gè)F－周圍距離最近且等距離的Ca2＋有___個(gè)。6

12共價(jià)鍵、范德華力2NA126正八面體形841.KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為a＝0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為_________________nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為____。12(2)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于________位置，O處于________位置。體心棱心考向1晶胞的結(jié)構(gòu)2.下圖為碘晶體晶胞結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)說法中正確的是

A.碘分子的排列有2種不同的取向，2種取向不同的碘分

子以4配位數(shù)交替配位形成層結(jié)構(gòu)B.用均攤法可知平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)碘原子C.碘晶體為無限延伸的空間結(jié)構(gòu)，是原子晶體D.碘晶體中的碘原子間存在非極性鍵和范德華力√3.圖3為F－與Mg2＋、K＋形成的某種離子晶體的晶胞，其中“○”表示的離子是____(填離子