第3讲-晶体结构与性质

第3讲晶体结构与性质化学人教版第十二章物质结构与性质(选考)[考纲要求]1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。3.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别。【命题趋势】1、晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径等2、晶体类型的判断3、晶体熔沸点的比较晶体结构与性质考点三突破五类晶体模型考点二突破四类晶体的组成和性质考点一晶体常识考点一知识梳理递进题组返回知识梳理晶体常识考点一I1.晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结构微粒排列结构微粒排列自范性熔点性质特征异同表现间接方法看是否有固定的二者区别方法科学方法对固体进行实验周期性有序无序有无固定不固定各向异性各向同性熔点X射线衍射考点一知识梳理递进题组返回知识梳理2.得到晶体的途径(1)。(2)。(3)。3.晶胞(1)概念描述晶体结构的。(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙：相邻晶胞之间没有。②并置：所有晶胞排列、相同。熔融态物质凝固气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)溶质从溶液中析出（结晶）基本单元任何间隙平行取向考点一知识梳理递进题组返回知识梳理判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)固态物质一定是晶体()(2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同()(3)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列()(4)凡有规则外形的固体一定是晶体()(5)固体SiO2一定是晶体()××√××深度思考考点一知识梳理递进题组返回递进题组1.如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是________，乙中a与b的个数比是________，丙中一个晶胞中有________个c离子和________个d离子。题组一晶胞中原子个数的计算题组一12345题组二2∶11∶144考点一知识梳理递进题组返回递进题组2.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A.3∶9∶4B.1∶4∶2C.2∶9∶4D.3∶8∶4B题组一12345题组二考点一知识梳理递进题组返回递进题组3.右图是金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，则其分子式为_________。解析由于M、N原子并不存在共用关系，而是形成一个独立的气态团簇分子，其分子式可由原子个数来确定，而不能用均摊法。M14N13题组一12345题组二考点一知识梳理递进题组返回递进题组(１)“均摊法”原理反思归纳题组一12345题组二考点一知识梳理递进题组返回递进题组特别提醒①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如三棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被12、6、4、2个晶胞所共有。②在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。反思归纳题组一12345题组二考点一知识梳理递进题组返回递进题组4.某离子晶体的晶胞结构如图所示，X()位于立方体的顶点，Y(○)位于立方体的中心。试分析：(1)晶体中每个Y同时吸引______个X。(2)该晶体的化学式为__________。(3)设该晶体的摩尔质量为Mg·mol－1，晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为________cm。题组二晶胞的密度及微粒间距离的计算题组一12345题组二XY2或Y2X4(3)23M2ρNA考点一知识梳理递进题组返回递进题组5.如图为Na2S的晶胞，该晶胞与CaF2晶胞结构相似，设晶体密度是ρg·cm－3，试计算Na＋与S2－的最短距离______(阿伏加德罗常数用NA表示，只写出计算式)。题组一12345题组二答案3434×78ρ·NA考点一知识梳理递进题组返回递进题组晶胞计算的思维方法(1)晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径等，密度的表达式往往是列等式的依据。(２)晶体微粒与M、ρ之间的关系１个粒子的质量为Ｍ／ＮＡ，若1个晶胞中含有x个微粒，则一个晶胞的质量为xＭ／ＮＡ．而晶胞的质量又等于ρa3(a3为晶胞的体积)，因此有xM／NA＝ρa3。解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何知识，三是要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。反思归纳题组一12345题组二考点二知识梳理递进题组返回知识梳理突破四类晶体的组成和性质考点二I1.四类晶体的比较类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子粒子间的相互作用力硬度有的，有的分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子分子间作用力共价键金属键离子键较小很大很大很小较大考点二知识梳理递进题组返回知识梳理知识梳理2.离子晶体的晶格能(1)定义气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：。(2)影响因素①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越。②离子的半径：离子的半径越，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越，且熔点越，硬度越。kJ·mol－1大小稳定高大考点二知识梳理递进题组返回知识梳理知识梳理1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子()(2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子()(3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高()(4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低()(5)离子晶体一定都含有金属元素()(6)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体()深度思考√××××√考点二知识梳理递进题组返回递进题组1.有下列八种晶体：A.水晶B.冰醋酸C.氧化镁D.白磷E.晶体氩F.铝G.氯化铵H.金刚石。用序号回答下列问题：(1)直接由原子构成的晶体是_____，属于原子晶体的化合物是___。(2)由极性分子构成的晶体是__________，含有共价键的离子晶体是__________，属于分子晶体的单质是________。(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是____；受热熔化后化学键不发生变化的是________，需克服共价键的是__________。题组一晶体类型的判断AEHABGDEFBDEAH题组一题组二12345分子晶体分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体离子晶体离子晶体金属晶体考点二知识梳理递进题组返回递进题组2.有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对这三种晶体进行实验，结果如表：序号熔点/℃硬度水溶性导电性水溶液与Ag＋反应A811较大易溶水溶液或熔融导电白色沉淀B3500很大不溶不导电不反应C－114.2很小易溶液态不导电白色沉淀(1)晶体的化学式分别为A_____、B______、C__________。(2)晶体的类型分别是A_________、B______、C_______。(3)晶体中微粒间作用力分别是A______、B_____、C________。题组一题组二13425NaClCHCl离子晶体原子晶体分子晶体离子键共价键范德华力考点二知识梳理递进题组返回递进题组1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。规律方法题组一题组二12345晶体类型的5种判断方法考点二知识梳理递进题组返回递进题组2.依据物质的分类判断规律方法题组一题组二12453(1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。(3)常见的单质类原子晶体有金刚石（C）、晶体硅（Si）、晶体锗（Ge）、灰锡（Sn）、晶体硼（B）等，常见的化合类原子晶体有碳化硅（SiC）、二氧化硅（SiO2）、氮化硼(BN)等。(4)金属单质与合金是金属晶体。考点二知识梳理递进题组返回递进题组124533.依据晶体的熔点判断规律方法题组一题组二(1)离子晶体的熔点较高。(2)原子晶体熔点很高。(3)分子晶体熔点低。(4)金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点相当低。考点二知识梳理递进题组返回递进题组124534.依据导电性判断规律方法题组一题组二(1)离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。(2)原子晶体一般为非导体。(3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。(4)金属晶体是电的良导体。考点二知识梳理递进题组返回递进题组124535.依据硬度和机械性能判断规律方法题组一题组二(1)离子晶体硬度较大、硬而脆。(2)原子晶体硬度大。(3)分子晶体硬度小且较脆。(4)金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。考点二知识梳理递进题组返回递进题组3.下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述中，正确的是()A.Cl2I2B.SiCl4CCl4C.NH3PH3D.C(CH3)4CH3CH2CH2CH2CH3题组二晶体熔、沸点的比较C题组一题组二12345考点二知识梳理递进题组返回递进题组思维建模12453题组一题组二1.分子晶体(1)分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。分类比较晶体的熔、沸点(2)组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4GeH4SiH4CH4，F2Cl2Br2I2。考点二知识梳理递进题组返回递进题组(3)组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CON2，CH3OHCH3CH3。(4)同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如：CH3—CH2—CH2—CH2—CH3思维建模12453题组一题组二分类比较晶体的熔、沸点考点二知识梳理递进题组返回递进题组4.离子晶体熔点的高低取决于晶体中晶格能的大小。判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是()A.KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB.NaCl＞KCl＞CaO＞BaOC.CaO＞BaO＞NaCl＞KClD.CaO＞BaO＞KCl＞NaCl题组一题组二12345C考点二知识梳理递进题组返回递进题组一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则晶格能越大，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。2.离子晶体思维建模分类比较晶体的熔、沸点由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石石英碳化硅硅。3.原子晶体考点二知识梳理递进题组返回递进题组5.下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是()①O2、I2、Hg②CO、KCl、SiO2③Na、K、Rb④Na、Mg、AlA.①③B.①④C.②③D.②④D题组一题组二12345考点二知识梳理递进题组返回递进题组思维建模12453题组一题组二分类比较晶体的熔、沸点4.不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，如汞、镓、铯等熔、沸点很低，金属晶体一般不参与比较。单纯的就金属晶体来说，一般地金属阳离子所带电荷数越多，半径越小，则金属键越强，其金属晶体的熔、沸点就越高，如熔点：③Na、K、Rb④Na、Mg、Al。考点二知识梳理递进题组返回递进题组课堂小结晶体结构与性质考点二突破四类晶体的组成和性质考点一晶体常识晶胞中原子个数的计算晶胞的密度及微粒间距离的计算晶体类型的判断晶体熔、沸点的比较考点二知识梳理递进题组返回递