高考專題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點一晶體與晶胞講義高三化學一輪復習

高考專題：選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[考綱要求]1．了解晶胞概念，能根據(jù)晶胞確定晶體組成并進行相關(guān)的計算。2．了解晶體類型，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。3．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。4．了解分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。5．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。6．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)。7．了解晶格能的概念及其對離子晶體性質(zhì)的影響?？键c一晶體與晶胞[要點細化]1．晶體與非晶體(1)晶體與非晶體比較晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒在三維空間里呈周期性有序排列結(jié)構(gòu)微粒無序排列性質(zhì)特征自范性有無熔點固定不固定異同表現(xiàn)各向異性無各向異性二者區(qū)別方法間接方法看是否有固定的熔點科學方法進行X-射線衍射實驗(2)獲得晶體的途徑①熔融態(tài)物質(zhì)凝固。②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。③溶質(zhì)從溶液中析出。2．晶胞(1)概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。(2)晶體中晶胞的排列——無隙并置。①無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙；②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。(3)一般形狀為平行六面體。(4)晶胞中粒子數(shù)目的計算——均攤法晶胞任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是eq\f(1,n)。①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算②非長方體：如三棱柱[溫馨提示]晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)計算(1)晶胞計算公式(立方晶胞)NAρa3＝nM(a：棱長，ρ：密度，NA：阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，n：1mol晶胞所含基本粒子或特定組合的物質(zhì)的量，M：組成的摩爾質(zhì)量)。(2)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)①面對角線長＝eq\r(2)a。②體對角線長＝eq\r(3)a。③體心立方堆積4r＝eq\r(3)a(r為原子半徑)。④面心立方堆積4r＝eq\r(2)a(r為原子半徑)。(3)空間利用率＝eq\f(晶胞中微粒體積,晶胞體積)。[正誤判斷](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固體進行X-射線衍射實驗()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√[能力提升]1．下圖是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導體的晶胞結(jié)構(gòu)，其中R為＋2價，G為－2價，則Q的化合價為________。[解析]R：8×eq\f(1,8)＋1＝2G：8×eq\f(1,4)＋8×eq\f(1,4)＋4×eq\f(1,2)＋2＝8Q：8×eq\f(1,4)＋2＝4R、G、Q的個數(shù)之比為1∶4∶2，則其化學式為RQ2G4。由于R為＋2價，G為－2價，所以Q為＋3價。答案＋3價2.某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是()A．3∶9∶4 B．1∶4∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶4[解析]A粒子數(shù)為6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)；B粒子數(shù)為6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2；C粒子數(shù)為1；故A、B、C粒子數(shù)之比為1∶4∶2。答案B3．已知鑭鎳合金LaNin的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖，則LaNin中n＝________。[解析]La：2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＝3Ni：12×eq\f(1,2)＋6×eq\f(1,2)＋6＝15所以n＝5。答案54．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。則該化合物的化學式為________。[解析]根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可以判斷：Cu(eq\a\vs4\al\co1(●))：2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＋3＝6；H(○)：6×eq\f(1,3)＋1＋3＝6，所以化學式為CuH。答案CuH5．(1)硼化鎂晶體在39K時呈超導性。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。則硼化鎂的化學式為________。(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為________。[解析](1)每個Mg周圍有6個B，而每個B周圍有3個Mg，所以其化學式為MgB2。(2)從圖可看出，每個單元中，都有一個B和一個O完全屬于這個單元，剩余的2個O分別被兩個結(jié)構(gòu)單元共用，所以B∶O＝1∶(1＋2/2)＝1∶2，化學式為BOeq\o\a