《備考指南一輪 化學 》課件-第5章 第4節(jié)

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第五章第四節(jié)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2017版課程標準素養(yǎng)目標1.能說出晶體與非晶體的區(qū)別，了解不同類型晶體中的結(jié)構(gòu)微粒，微粒間的相互作用及其與性質(zhì)的關(guān)系。了解晶格能的概念2.了解晶胞的概念，能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進行相關(guān)計算3.了解晶體缺陷及其應(yīng)用1.宏觀辨識與微觀探析：認識晶胞及晶體的類型，能從不同角度分析晶體的組成粒子、結(jié)構(gòu)特點，能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題2.證據(jù)推理與模型認知：能運用典型晶體模型判斷晶體的結(jié)構(gòu)特點及組成并進行相關(guān)計算3.變化觀念與平衡思想：認識不同晶體類型的特點欄目導(dǎo)航01必備知識關(guān)鍵能力02真題體驗領(lǐng)悟高考03配套訓練必備知識關(guān)鍵能力1晶體常識及晶胞的有關(guān)計算【基礎(chǔ)整合】1．晶體與非晶體比較晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)粒子_____________排列結(jié)構(gòu)粒子______排列性質(zhì)特征自范性有無熔點固定不固定異同表現(xiàn)________________二者區(qū)別方法間接方法：測定其是否有固定的________科學方法：對固體進行_____________實驗周期性有序無序各向異性各向同性熔點X－射線衍射2．獲得晶體的三條途徑(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。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?；締卧魏伍g隙平行取向判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體中粒子在微觀空間里呈周期性的有序排列(

)(2)通過X射線衍射實驗的方法不能區(qū)分晶體和非晶體(

)(3)凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體(

)(4)晶體的熔點一定比非晶體的熔點高(

)(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)晶胞是晶體中的最小的“平行六面體”(

)(7)在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子(

)(8)冰和固體碘晶體中相互作用力相同(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)×

(7)√

(8)×【重難突破】1．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)。A．NaCl(含_____個Na＋，___個Cl－)B．干冰(含_____個CO2)C．CaF2(含_____個Ca2＋，_____個F－)D．金剛石(含_______個C)E．體心立方(含______個原子)F．面心立方(含______個原子)【答案】A．4

4

B．4

C．4

8

D．8

E．2

F．42．磁光存儲的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶體薄膜磁化并用光讀取之后開始的。如右圖是Mn和Bi形成的某種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖(白球均在六棱柱內(nèi))，則該晶體物質(zhì)的化學式可表示為(

)A．Mn2Bi

B．MnBiC．MnBi3

D．Mn4Bi3【答案】B

3．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【答案】B

4．下圖是甲、乙、丙三種晶體的晶胞，則甲晶體中x與y的個數(shù)比是______，乙中a與b的個數(shù)比是______，丙中一個晶胞中有______個c離子和______個d離子?！敬鸢浮?∶1

1∶1

4

48．(1)鑭鎳合金、銅鈣合金及鈰鈷合金都具有相同類型的晶胞結(jié)構(gòu)XYn及很強的儲氫能力，其中銅鈣合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示。已知鑭鎳合金LaNin晶胞體積為9.0×10－23cm3，儲氫后形成LaNinH4.5的合金(氫進入晶胞空隙，體積不變)，則LaNin中，n＝________(填數(shù)值)；氫在合金中的密度為________________。圖1

(2)Cu與F形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，若晶體密度為ag·cm－3，則Cu與F最近距離為______________pm(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示，列出計算表達式，不用化簡)。圖2

(3)如圖3表示一個不完整的CaF2

晶胞，則圖中灰球表示________(填“F－”或“Ca2＋”)。設(shè)晶胞邊長為a，則最近的F－和Ca2＋之間的距離為________(用含a的代數(shù)式表示)。圖3

9．(2016·全國卷Ⅲ)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)GaF3的熔點高于1000℃，而GaCl3的熔點為77.9℃，其原因是______________________。(2)GaAs的熔點為1238℃，密度為ρg·cm－3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為__________，Ga與As以____________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol－1和MAsg·mol－1，原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為______________________。常見晶體類型的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)【基礎(chǔ)整合】1．四類晶體的比較比較項目分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子粒子間的相互作用力分子原子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子分子間作用力共價鍵金屬鍵離子鍵比較項目分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體硬度________________有的______，有的_______________熔、沸點________________有的______，有的_______________溶解性相似相溶難溶于任何溶劑難溶于常見溶劑大多數(shù)易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、導(dǎo)熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性，個別為半導(dǎo)體電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電較小很大很大很小較大較低很高很高很低較高比較項目分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體物質(zhì)類別及舉例所有非金屬氫化物(如水、硫化氫)、部分非金屬單質(zhì)(如鹵素X2)、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機物部分非金屬單質(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)、強堿、絕大部分鹽2．典型晶體模型4

109°28′

6

1∶2

4

1∶2

12

12

12

4

4

8

2∶3

6

12

8

12

3．離子晶體的晶格能(1)定義：氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量，通常取正值，單位kJ·mol－1。(2)影響因素。①離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越________。②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：晶格能越大，形成的離子晶體越________，且熔點越高，硬度越____。大小穩(wěn)定大判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)在石墨晶體中有共價鍵、金屬鍵和范德華力(

)(2)立方晶胞中，頂點上的原子被4個晶胞共用(

)(3)陰陽離子比為2∶1的物質(zhì)，均與CaF2晶體構(gòu)型相同(

)(4)金屬鎂形成的晶體中，每個鎂原子周圍與其距離最近的原子有6個(

)(5)在NaCl晶體中，每個Na＋周圍與其距離最近的Na＋有12個(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√【重難突破】1．判斷下列物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)，將對應(yīng)序號填在線上。(1)干冰晶體________；(2)氯化鈉晶體________；(3)金剛石________；(4)碘晶體________；(5)氟化鈣________；(6)冰晶體________；(7)水合銅離子________；(8)H3BO3晶體________?！敬鸢浮?1)②

(2)①

(3)④

(4)③

(5)⑤

(6)⑦

(7)⑥

(8)⑧【答案】(1)分子混合(2)離子晶體(3)abd【答案】(1)NaCl

C

HCl(2)離子晶體原子晶體分子晶體(3)離子鍵共價鍵范德華力【解析】BCl3為平面正三角形分子，正負電荷重心重合，為非極性分子，而NCl3為極性分子，則分子極性：BCl3＜NCl3，A正確；NaI和NaF都是離子化合物，所帶電荷相等，但離子半徑：氟離子＜碘離子，所以NaF形成的離子鍵較強，其硬度較大，即物質(zhì)的硬度：NaI＜NaF，B正確；HF分子間存在氫鍵，導(dǎo)致其沸點較高，則物質(zhì)的沸點：HF＞HCl，C正確；CS2為非極性溶劑，CCl4為非極性分子，H2O為極性分子，結(jié)合相似相溶原理可知，在CS2中的溶解度：CCl4＞H2O，D錯誤。(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是__________(填序號)。①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性(3)C組中HF熔點反常是由于___________________________________。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號)。①硬度?、谒芤耗軐?dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)D組晶體的熔點由高到低的順序為NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因為_________________________________________________?！敬鸢浮?1)原子共價鍵(2)①②③④

(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)

(4)②④

(5)D