2025屆高考一輪復(fù)習(xí) 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 課件（41張）

2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)一站式復(fù)習(xí)第十一單元

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)高考考情分析1.從考查題型和內(nèi)容上看，高考命題以非選擇題呈現(xiàn)，考查內(nèi)容主要有以下兩個(gè)方面：（1）晶體類(lèi)型的判斷，晶體熔沸點(diǎn)的判斷；（2）晶體的密度、晶胞參數(shù)、核間距計(jì)算、晶體中原子的空間位置判斷；2.從命題死路上看，側(cè)重以陌生物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)為情境載體考查晶體的密度、晶胞參數(shù)計(jì)算、晶體中原子的空間位置判斷等。3.根據(jù)高考命題的特點(diǎn)和規(guī)律，復(fù)習(xí)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面：（1）晶胞中配位數(shù)、微粒間距離及原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)判斷；（2）晶體化學(xué)式的計(jì)算及晶體密度的計(jì)算；（3）晶體類(lèi)型的判斷、熔點(diǎn)差異原因及熔沸點(diǎn)高低的比較等。PART

01晶體和晶胞基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)1.晶體和晶胞(1)晶體與非晶體的比較項(xiàng)目晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒在三維空間里呈__________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)____________________________無(wú)序有無(wú)固定不固定各向異性無(wú)各向異性周期性有序項(xiàng)目晶體非晶體區(qū)別方法熔點(diǎn)法______熔點(diǎn)______熔點(diǎn)X-射線對(duì)固體進(jìn)行___________實(shí)驗(yàn)有固定無(wú)固定X-射線衍射基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)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____。熔融態(tài)氣態(tài)析出(2)獲得晶體的三種途徑(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(wú)隙并置”“無(wú)隙”：相鄰晶胞之間沒(méi)有________?！安⒅谩保核芯О际莀___排列、____相同。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

。(4)晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法基本單元任何間隙平行取向1/n基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)PART

02四種晶體的機(jī)構(gòu)和性質(zhì)比較基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)2.四種晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較(1)四種晶體的比較晶體類(lèi)型分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子________________金屬陽(yáng)離子、 自由電子________粒子間的相互作用力_______________________________________硬度________________有的很大， 有的很小較大熔、沸點(diǎn)較低________有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任 何溶劑難溶于常 見(jiàn)溶劑大多易溶于水 等極性溶劑分子原子陰、陽(yáng)離子分子間作用力金屬鍵離子鍵較小很大共價(jià)鍵很高基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)晶體類(lèi)型分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體導(dǎo)電、傳 熱性

一般不導(dǎo)電，有的溶于水后導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性電和熱的 良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，在水溶液中或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電物質(zhì)類(lèi)別及實(shí)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)金屬單質(zhì)與合金(如Na、Al、Fe、青銅)金屬氧化物(如K2O、Na2O)、強(qiáng)堿(如KOH、NaOH)、絕大部分鹽(如NaCl)[續(xù)表]基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)①定義：________形成1mol離子晶體釋放的能量，通常取正值。單位：________。②影響因素a.離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越___。b.離子的半徑：離子的半徑越__，晶格能越大。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_____，且熔點(diǎn)越___，硬度越__。(2)離子晶體的晶格能氣態(tài)離子kJ·mol－1小穩(wěn)定高大大基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)①不同類(lèi)型晶體熔、沸點(diǎn)的比較a.不同類(lèi)型晶體的熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律：原子晶體__離子晶體__分子晶體。b.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(lèi)型晶體熔、沸點(diǎn)的比較a.共價(jià)晶體原子半徑越小→鍵長(zhǎng)越短→鍵能越大→熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：金剛石__碳化硅__硅。(3)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高低比較的規(guī)律＞＞＞＞基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)b.離子晶體一般地說(shuō)，陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則晶格能越大，晶體的熔、沸點(diǎn)越高，如熔點(diǎn)：MgO__MgCl2，NaCl__CsCl。c.分子晶體

分子間范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常高。如H2O__H2Te__H2Se__H2S。

組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如SnH4__GeH4__SiH4__CH4。

組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，其分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高，如CH3Cl__CH3CH3。＞＞＞＞＞＞＞＞＞基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)d.同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。如CH3CH2CH2CH2CH3>>。④金屬晶體金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬晶體的熔、沸點(diǎn)越高，如熔、沸點(diǎn)：Na__Mg__Al。＜＜PART

03五類(lèi)晶體結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)3.五類(lèi)晶體結(jié)構(gòu)模型(1)共價(jià)晶體4sp36128基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)4212硅4NAsp3基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)(2)分子晶體124基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)42基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)范德華力2sp2(3)混合晶體——石墨基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解簡(jiǎn)單立方堆積典型代表Po，配位數(shù)為_(kāi)___，空間利用率______面心立方最密堆積又稱為A1型或銅型，典型代表Cu、Ag、Au，配位數(shù)為_(kāi)___，空間利用率______(4)金屬晶體652%1274%基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解體心立方堆積又稱為A2型或鉀型，典型代表Na、K、Fe，配位數(shù)為_(kāi)___，空間利用率______六方最密堆積又稱為A3型或鎂型，典型代表Mg、Zn、Ti，配位數(shù)為_(kāi)___，空間利用率______[續(xù)表］868%1274%基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解NaCl型①每個(gè)Na＋(Cl－)周?chē)染嗲揖o鄰的Cl－(Na＋)有____個(gè)，每個(gè)Na＋周?chē)染嗲揖o鄰的Na＋有____個(gè)；②每個(gè)晶胞中含4個(gè)Na＋和4個(gè)Cl－CsCl型①每個(gè)Cs＋周?chē)染嗲揖o鄰的Cl－有____個(gè)，每個(gè)Cs＋(Cl－)周?chē)染嗲揖o鄰的Cs＋(Cl－)有____個(gè)；②如圖為_(kāi)___個(gè)晶胞，每個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs＋、1個(gè)Cl－(5)離子晶體612868典型例題復(fù)習(xí)【典例1】

(1)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體,它們通過(guò)共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有

個(gè)。

電池充電時(shí),LiFePO4脫出部分Li+,形成Li1-xFePO4,結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示,則x=

,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=

。典型例題復(fù)習(xí)(2)CaTiO3的晶胞如圖所示,其組成元素的電負(fù)性大小順序是

;金屬離子與氧離子間的作用力為

,Ca2+的配位數(shù)是

。

典型例題復(fù)習(xí)(3)一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。典型例題復(fù)習(xí)圖中F-和O2-共同占據(jù)晶胞的上下底面位置,若兩者的比例依次用x和1-x代表,則該化合物的化學(xué)式表示為

;通過(guò)測(cè)定密度ρ和晶胞參數(shù),可以計(jì)算該物質(zhì)的x值,完成它們的關(guān)系表達(dá)式:ρ=

g·cm-3。

以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo),例如圖1中原子1的坐標(biāo)為,則原子2和3的坐標(biāo)分別為

、

。

典型例題復(fù)習(xí)(4)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡(jiǎn)單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示:這類(lèi)磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為

(用n代表P原子數(shù))。

典型例題復(fù)習(xí)(5)一個(gè)Cu2O晶胞(見(jiàn)下圖)中,Cu原子的數(shù)目為

。

典型例題復(fù)習(xí)典型例題復(fù)習(xí)解析

(1)由題給信息知,圖(a)LiFePO4的晶胞中,含有4個(gè)由O構(gòu)成的正八面體(Fe存在于內(nèi)部)和4個(gè)由O構(gòu)成的正四面體(P存在于內(nèi)部)。再由電池充電時(shí),到圖(c)全部變?yōu)镕ePO4,對(duì)比圖(a)和(c)的差異可知,(a)圖所示的LiFePO4的晶胞中,小球表示的即為L(zhǎng)i+,其位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn),4個(gè)側(cè)面面心以及上、下底面各自的相對(duì)的兩條棱心處,經(jīng)計(jì)算一個(gè)晶胞中Li+的個(gè)數(shù)為

個(gè);結(jié)合圖(a)分別含有4個(gè)正八面體和4個(gè)正四面體,即一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Fe和4個(gè)P,所以每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有4個(gè)。典型例題復(fù)習(xí)對(duì)比(a)和(b)兩個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知,Li1-xFePO4相比于LiFePO4缺失一個(gè)面心的Li+以及一個(gè)棱心的Li+;結(jié)合前面的分析可知,LiFePO4晶胞的化學(xué)式為L(zhǎng)i4Fe4P4O16,那么Li1-xFePO4晶胞的化學(xué)式為L(zhǎng)i3.25Fe4P4O16,所以有典型例題復(fù)習(xí)(2)根據(jù)Ca、Ti、O三種元素在周期表中的位置關(guān)系和電負(fù)性的變化規(guī)律可知電負(fù)性大小順序?yàn)镺>Ti>Ca。金屬離子與氧離子之間的作用力是離子鍵。Ca2+的配位O2-位于12條棱上,Ca2+的配位數(shù)為12。(3)根據(jù)均攤法,晶胞中各原子的個(gè)數(shù)分別為典型例題復(fù)習(xí)典型例題復(fù)習(xí)【典例2】

(1)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I-和有機(jī)堿離子CH3N,其晶胞如圖(b)所示,CaTiO3的晶胞如圖(a)所示。其中Pb2+與圖(a)中

的空間位置相同,有機(jī)堿CH3N中,N原子的雜化軌道類(lèi)型是

;若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為

g·cm-3(列出計(jì)算式)。

典型例題復(fù)習(xí)(2)研究發(fā)現(xiàn),氦硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ=

g·cm-3(列出計(jì)算式,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

典型例題復(fù)