高中化學(xué)選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 復(fù)習(xí)題 公開課比賽一等獎(jiǎng)

復(fù)習(xí)題水晶硫酸銅晶體雪花銅絲1.了解晶體的類型，了解不同類型晶體中結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別。2.了解晶格能的概念，了解晶格能對(duì)離子晶體性質(zhì)的影響。3.了解分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。4.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。5.理解知道金屬鍵的涵義，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。6.了解晶胞的概念，能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算?？季V要求問題1：如何認(rèn)識(shí)分析一個(gè)晶體？性質(zhì)分析相關(guān)計(jì)算多角度判斷類型相關(guān)物理性質(zhì)比較均攤法晶胞參數(shù)、密度、距離、空間利用率等計(jì)算配位數(shù)

晶體結(jié)構(gòu)分析晶體晶胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)類型判斷問題2：如何確定晶體類型？交流討論：分享判斷晶體類型的方法方法適用情況1、2、3、根據(jù)物質(zhì)元素組成判斷晶體類型組成晶體類別實(shí)例特例金屬元素非金屬元素金屬晶體(單質(zhì)、合金)離子晶體(化合物)原子晶體(少數(shù))記憶分子晶體(大多數(shù))排除法鈉、鐵、銅等NaCl、CsCl等金剛石、晶體硅、SiO2、SiC、BN、Si3N4等冰、苯、O2等NH4Cl等AlN等AlCl3

等原則：把握共性記住特例靈活處理例1：NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到4NH3＋3F2NF3＋3NH4F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．原子晶體 D．金屬晶體ABD根據(jù)物理性質(zhì)判斷晶體類型通常情況下：分子晶體—硬度小，熔、沸點(diǎn)低的化合物；離子晶體—硬而脆，熔、沸點(diǎn)較高，且在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物；原子晶體—硬度大，熔、沸點(diǎn)很高，不導(dǎo)電，溶解性差；金屬晶體—導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好、具有延展性的晶體。例．下列性質(zhì)適合于離子晶體的是(

)A．熔點(diǎn)1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電B．熔點(diǎn)10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C．能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8℃，沸點(diǎn)444.6℃D．熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97g·cm－3A分子根據(jù)構(gòu)成微粒及粒子間作用力判斷晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體組成微粒陰、陽離子分子原子金屬陽離子和自由電子微粒間作用力離子鍵分子間作用力或氫鍵共價(jià)鍵金屬鍵例3：下列各組物質(zhì)中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是(

)A．C(金剛石)和CO2

B．NaBr和HBrC．CH4和H2O D．Cl2和KClC問題3：如何分析晶體結(jié)構(gòu)？交流討論：屏幕上的模型分別對(duì)應(yīng)何種常見的晶體感悟要點(diǎn)：1.確定微粒相對(duì)位置關(guān)系2.分析晶胞中的微粒個(gè)數(shù)3.分析晶胞微粒的配位數(shù)熟悉常見構(gòu)型，同類構(gòu)型借鑒典型晶體模型的結(jié)構(gòu)分析例.(2015課標(biāo)Ⅰ,37節(jié)選)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)如圖所示:(1)在石墨烯晶體中,每個(gè)C原子連接

個(gè)六元環(huán),每個(gè)六元環(huán)占有

個(gè)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(gè)C原子連接

個(gè)六元環(huán),C與C-C的個(gè)數(shù)比為

。

例.已知氧化鎂與氯化鈉具有相同的晶胞結(jié)構(gòu)，與鎂離子最近的氧離子所構(gòu)成的幾何結(jié)構(gòu)為

，與鎂離子最近的鎂離子有

個(gè)。正八面體12問題4：如何分析比較微粒間作用力對(duì)晶體物理性質(zhì)

（熔、沸點(diǎn)和硬度）的影響？晶體類型微粒間作用力決定作用力大小的因素舉例（熔、沸點(diǎn)和硬度）分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體例：判斷1.熔點(diǎn)：MgBr2<SiCl4<BN(

)2.沸點(diǎn)：PH3<NH3<H2O(

)3.(

)4.熔點(diǎn)：Na<K

<

Rb

(

)×

√

×

×

1.晶胞中的粒子數(shù)目——均攤法問題5：如何解決晶體中的計(jì)算問題？答案：B

2.晶胞中的原子坐標(biāo)參數(shù)例題：下圖是立方硫化鋅晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，設(shè)晶胞棱長(zhǎng)為1，圖中紅色小球代表Zn原子，寫出Zn原子的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。abc例：右圖是金屬鐵晶體結(jié)構(gòu)的示意圖：已知：金屬鐵的密度為7.8g·cm-3。求：鐵原子的半徑（列出計(jì)算式）。

3.晶胞參數(shù)計(jì)算4.晶胞密度的計(jì)算例：Al單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞邊長(zhǎng)a=0.405nm1mol晶胞中鋁原子為

mol列式表示Al單質(zhì)的密度（不計(jì)算結(jié)果）：412補(bǔ)充問題：晶胞中鋁原子的配位數(shù)為

，5.空間利用率的計(jì)算空間利用率=例：B、E兩種元素形成的某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖(白色球代表B原子)。已知B、E的原子半徑分別為a

pm、b

pm。在該晶胞中,B原子的配位數(shù)為

。該晶胞的空間利用率為

。

性質(zhì)分析相關(guān)計(jì)算多角度判斷類型相關(guān)物理性質(zhì)比較均攤法密度、距離、空間利用率計(jì)算配位數(shù)

晶體結(jié)構(gòu)分析晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)類型判斷例.(2015·全國卷Ⅱ，37)節(jié)選(5)A和B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a＝0.566nm，F(xiàn)的化學(xué)式為________；晶胞中A原子的配位數(shù)為________；列式計(jì)算晶體F的密度(g·cm－3)__________。(A是氧元素，B是鈉元素)練習(xí)1.鐵的多種化合物均為磁性材料，氮化鐵是其中一種，某氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則氮化鐵的化學(xué)式為________；設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為acm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，該晶體的密度為__________g·cm－3(用含a和NA的式子表示)。Fe4N238/(a3NA)練習(xí)2.ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其晶胞邊長(zhǎng)為540.0pm，密度為______g·cm－3(列式表示)，a位置S2－與b位置Zn2＋之間的距離為________pm(列式表示)。練習(xí)3.某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體的中心。試分析：(1)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引________個(gè)X。(2)該晶體的化學(xué)式為____________。(3)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，晶體的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中兩個(gè)距離最近的X之間的距離為________cm。練習(xí)4：已知金剛石中C－C鍵長(zhǎng)為1.54×10－10m，那么金剛石的密度