高考晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專題復(fù)習(xí)

1、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專題2013年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) （1）了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒，微粒間作用力的區(qū)別。 （2）了解NaCl型和CsCl型離子晶體的結(jié)構(gòu)特征，能用晶格能解釋典型離子化合物的某些物理性質(zhì)。 （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）知道金屬晶體的基本堆積方式，了解常見(jiàn)金屬晶體的晶胞結(jié)構(gòu)特征（5）知道分子晶體的含義，了解分子間作用力的大小對(duì)物質(zhì)某些物理性質(zhì)的影響。（6）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 自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體沒(méi)有(不能自發(fā)呈現(xiàn)

2、多面體外形)原子排列相對(duì)無(wú)序一、有關(guān)晶體基礎(chǔ)知識(shí)1.晶體與非晶體的區(qū)別2.晶體的特性有規(guī)則的幾何外形有固定的熔沸點(diǎn)物理性質(zhì)(強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）各向異性3.晶胞1.定義:晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元體心立方簡(jiǎn)單立方面心立方三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)2、一般習(xí)慣采用的晶胞都是 。整塊晶體可看作是數(shù)量巨大的晶胞“ ”而成。平行六面體無(wú)隙并置（1）了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒，微粒間作用力的區(qū)別。考點(diǎn)分析 晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)微粒微粒間作用力微?？臻g關(guān)系氯化鈉不良差較大較高離子鍵陰陽(yáng)離子Na,Cu,Mg良好不等不等金屬鍵原子（離子和電子）金剛石不良差大高共價(jià)鍵原子干冰不良差小低分

3、子間作用力分子典型實(shí)例導(dǎo)電性延展性硬度熔、沸點(diǎn)晶體中粒子間作用力或化學(xué)鍵類型構(gòu)成晶體的粒子離子晶體金屬晶體原子晶體分子晶體四類晶體的結(jié)構(gòu)特征和宏觀性質(zhì)離子晶體 原子晶體 分子晶體 1.金屬氧化物（K2O、Na2O2） 2.強(qiáng)堿（NaOH、KOH、 Ba(OH )23.絕大多數(shù)的鹽類 1.金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼 2. SiC 、 SiO2晶體、 BN晶體1.大多數(shù)非金屬單質(zhì): X2,O2,H2, S8,P4, C60 （除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外） 2.氣態(tài)氫化物:H2O,NH3,CH4,HX3.非金屬氧化物: CO2, SO2, NO2（除SiO2外） 3.酸:H2SO4,HNO3

4、4.大多數(shù)有機(jī)物:乙醇，蔗糖（除有機(jī)鹽） 常見(jiàn)晶體的實(shí)例【總結(jié)歸納】物質(zhì)的熔點(diǎn)與晶體類型的關(guān)系1、若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體離子晶體分子晶體。2、若晶體類型相同，則有：離子晶體中，結(jié)構(gòu)相似時(shí)，離子半徑越小，離子電荷越高，晶格能越大，離子鍵就越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高。原子晶體中，結(jié)構(gòu)相似時(shí)，原子半徑越小，共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，熔點(diǎn)越高。分子晶體中（不含氫鍵時(shí)），分子組成和結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力就越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高。金屬晶體中，離子半徑越小，離子電荷越高，金屬鍵就越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高。合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低。1、決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素2、離子晶體的晶格能的定義：氣態(tài)離子

5、形成1摩爾離子晶體 的能量，通常取正值；晶格能越大，形成的離子晶體越 ，而且熔點(diǎn)越 ，硬度越 。釋放穩(wěn)定高大（2）了解NaCl型和CsCl型離子晶體的結(jié)構(gòu)特征，能用晶格能解釋典型離子化合物的某些物理性質(zhì)。 考點(diǎn)分析 幾何因素：晶體中陰陽(yáng)離子的半徑比電荷因素：晶體中陰陽(yáng)離子的電荷比鍵性因素：離子鍵的純粹程度3、各類型離子晶體晶胞的比較晶體類型晶胞類型晶胞結(jié)構(gòu)示意圖配位數(shù)距離最近且相等的相反離子每個(gè)晶胞含有離子數(shù)實(shí)例NaCl型 ABCsCl型ZnS型AB2CaF2型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-：88Zn2+：S2-：44Ca2+：F-：48Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：C

6、a2+：F-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：6688444844114484KBr AgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、 BeOCsCl、CsBr、CsI、TlCl堿土金屬鹵化物、堿金屬氧化物。NaCl型CsCl型ZnS型Ca2+F-CaF2晶胞2、金剛石晶體中，每個(gè)碳原子以 個(gè)共價(jià)單鍵對(duì)稱地與相鄰的 個(gè)碳原子結(jié)合，C-C-C夾角為 ，即金剛石中的碳取 雜化軌道形成共價(jià)鍵。1、原子晶體里，所有原子都以共價(jià)鍵相互結(jié)合，整塊晶體是一個(gè)三維的共價(jià)鍵 結(jié)構(gòu)，又稱 晶體。網(wǎng)狀共價(jià)4410928sp33、硬度 、熔點(diǎn) 是原子晶體的特性。高高（3）了解原子晶

7、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、金剛石的晶體結(jié)構(gòu)和晶胞、二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)立方硫化鋅金剛石晶胞原子數(shù)=81/8+61/2+4=88個(gè)Si原子，16個(gè)O原子 金屬晶體的幾種堆積模型（4）知道金屬晶體的基本堆積方式，了解常見(jiàn)金屬晶體的晶胞結(jié)構(gòu)特征代表：Na、K、Fe等Cu、Ag、Au金屬晶體的基本堆積方式及特征74Cu、Ag、Au面心立方最密堆積74Mg、Zn、Ti六方最密堆積68Na、K、Fe體心立方堆積12128652Po簡(jiǎn)單立方堆積晶胞配位數(shù)空間利用率典型代表堆積模型簡(jiǎn)單立方鉀型（體心立方密堆積）鎂型（六方最密堆積）銅型（面心立方最密堆積）思考題（1）六方緊

8、密堆積的晶胞中：金屬原子的半徑r與六棱柱的邊長(zhǎng)a、高h(yuǎn)有什么關(guān)系？（2）面心立方緊密堆積的晶胞中：金屬原子的半徑r與正方體的邊長(zhǎng)a有什么關(guān)系？六方緊密堆積金屬原子的半徑 r 與六棱柱的邊長(zhǎng) a、高 h 的關(guān)系： a = 2 rahh =a632六方最密堆積的空間占有率 =74% 上下面為菱形邊長(zhǎng)為半徑的2倍2r 高為2倍正四面體的高 空間利用率=晶胞中球的體積/晶胞體積 如：六方密堆積的空間利用率計(jì)算面心立方晶胞中金屬原子的半徑r與正方體的邊長(zhǎng)a的關(guān)系： a = 4 r2aaaaa1、分子密堆積是大多數(shù)分子晶體的結(jié)構(gòu)特征。如果分子間作用力是 ，若以一個(gè)分子為中心，其周圍通?？梢杂?個(gè)緊鄰的分子

9、。2、冰的一種常見(jiàn)晶體中，每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子，水分子與氫鍵的數(shù)目之比為 。范德華力1212（5）知道分子晶體的含義，了解分子間作用力的大小對(duì)物質(zhì)某些物理性質(zhì)的影響。分子的密堆積（與CO2分子距離最近的CO2分子共有12個(gè) ）干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖碘晶體結(jié)構(gòu)圖冰中個(gè)水分子周圍有個(gè)水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性分子的非密堆積（6）能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。1、晶胞組成的計(jì)算分?jǐn)偡⒎骄Оw心：1面心：1/2棱邊：1/4頂點(diǎn)：1/8晶胞體內(nèi)的原子不與其他晶胞分享，完全屬于該晶胞 2、晶胞密度、棱長(zhǎng)、離子半徑之間的計(jì)算 例1、1987年2月，朱經(jīng)武（Paul Chu）教授等發(fā)現(xiàn)

10、釔鋇銅氧化合物在90K溫度下即具有超導(dǎo)性，若該化合物的結(jié)構(gòu)如右圖所示，則該化合物的化學(xué)式可能是（ ） A. YBa2CuO7-X B. YBa2Cu2O7-X C. YBa2Cu3O7-X D. YBa2Cu4O7-XCu 8(1/8) + 8(1/4) = 3 1/81/4Ba 2Y 1C1 23 45 68 78 例2、中學(xué)教材上圖示的NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2與鄰近的O2-核間距為a10-8 ，計(jì)算NiO晶體密度（已知NiO摩爾質(zhì)量為74.7gmol-1)解：在該晶體中最小正方體中所含的Ni2+、O2個(gè)數(shù)均為:即晶體中每個(gè)小正方體

11、中平均含有1/2個(gè)NiO.其質(zhì)量為:而此小正方體體積為(a10-8)3故NiO晶體密度為：74.7g6.02102312（個(gè)）124 18=74.7g6.02102312(a10-8)3g. -362.0a3=變式 (1)NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同，設(shè)NiO的摩爾質(zhì)量M g/mol,密度為g/mL,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求晶胞中兩個(gè)距離最近的氧離子中心間的距離為多少cm?解題思路： （1）每個(gè)晶胞中含NiO的個(gè)數(shù)（2）一個(gè)晶胞的質(zhì)量（3）一個(gè)晶胞的體積（4）晶胞的邊長(zhǎng)（5）晶胞中任一個(gè)面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半(2)天然的和大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在以下缺陷：一

12、個(gè)Ni2+空缺，另有兩個(gè)Ni2+被兩個(gè)Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O,試計(jì)算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。參考答案： Ni3+ ：Ni2+6 ：91（2）0.97 mol的鎳離子的平均帶電量為2，那么1 mol鎳離子的平均帶電量為2/0.97，這是+2和+3價(jià)的鎳離子的共同電量，由此可列方程式。不同于上解的是，這種做法將0.97 mol鎳離子化為1 mol鎳離子來(lái)計(jì)算。 設(shè)1molNi中含Ni2+ x mol，則含Ni3+（1-x）mol，根據(jù)電荷守恒： 2x+3(1-x)=2/0.97 x=91/97 n(Ni3+)n(Ni2+)=(1-91/97)91/97=691 法二：因?yàn)橹蠳io.97O中既有+2價(jià)的離子又有+3價(jià)的鎳離子，所以可寫成xNiOyNi2O3的復(fù)合形式，該形式中很容易看出鎳離子的總和為x+2y，氧離子的總和為x+3y，因此可列方程如下：x+2y=0.97鎳離子個(gè)數(shù)守恒x+3y=1氧離子個(gè)數(shù)守恒或者列成分式形式：（x+