第三章晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)單元復(fù)習(xí)（教材深度精講）-2022-2023學(xué)年高二化學(xué)知識(shí)整合講練（人教版2019選擇性必修2）（原卷版）

第三章晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)單元復(fù)習(xí)（教材深度精講）【核心素養(yǎng)分析】1.宏觀辨識(shí)與微觀探析:認(rèn)識(shí)晶胞及晶體的類型，能從不同角度分析晶體的組成微粒、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能從宏觀和微觀相結(jié)合的角分析與解決實(shí)際問題。2證據(jù)推理與模型認(rèn)知:能運(yùn)用典型晶體模型判斷晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及組成并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。3.變化觀念與平衡思想:認(rèn)識(shí)不同晶體類型的特點(diǎn)，能從多角度、動(dòng)態(tài)地分析不同晶體的組成及相應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)?！局R(shí)導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】高考對(duì)本章內(nèi)容的考查主要從兩方面切入：①有關(guān)晶胞的計(jì)算；②晶體微粒間的相互作用力以及物理性質(zhì)的比較。主要涉及常見晶體的構(gòu)型、金屬晶體的堆積模型、晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算，晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)多在部分新課標(biāo)省市的第Ⅱ卷中以選考試題即非選擇題的形式考查?！局仉y點(diǎn)精講】一、判斷晶體類型的方法1.依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷①分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用為分子間作用力。②共價(jià)晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用是共價(jià)鍵。③金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用是金屬鍵。④離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵。2.依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2等外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。②金剛石、晶體硅、晶體硼、碳化硅、二氧化硅等是共價(jià)晶體。③金屬單質(zhì)（除汞外）和合金是金屬晶體④金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。3.依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷①分子晶體的熔點(diǎn)低②離子晶體的熔點(diǎn)較高③共價(jià)晶體的熔點(diǎn)很高④金屬晶體的多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有少數(shù)熔點(diǎn)相當(dāng)?shù)秃辖鸬娜?、沸點(diǎn)比其成分金屬低4.依據(jù)導(dǎo)電性判斷①金屬晶體是電的良導(dǎo)體，固體導(dǎo)電②共價(jià)晶體一般為非導(dǎo)體，但硅為半導(dǎo)體③離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電④分子晶體為非導(dǎo)體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動(dòng)的離子，也能導(dǎo)電5.依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷①分子晶體硬度小且較脆②共價(jià)晶體硬度大③金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性。合金的硬度比其成分金屬大④離子晶體硬度較大、硬而脆二、物質(zhì)熔沸點(diǎn)大小的比較1.首先看物質(zhì)狀態(tài)：一般情況下，固體>液體>氣體。2.其次看物質(zhì)所屬晶體類型：一般情況下，共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等金屬的熔、沸點(diǎn)很高，汞、銫等金屬的熔、沸點(diǎn)很低。3.同種類型晶體的熔、沸點(diǎn)的比較：（1）分子晶體:①看是否含有氫鍵:有分子間氫鍵的熔沸點(diǎn)高，相同的分子間氫鍵，看氫鍵的個(gè)數(shù)，個(gè)數(shù)越多，熔沸點(diǎn)越高②比較范德華力：組成和結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔沸點(diǎn)越高③比較分子極性：相對(duì)分子質(zhì)量相近，分子極性越大，熔沸點(diǎn)越高④同分異構(gòu)體的支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。（2）共價(jià)晶體：①晶體的熔、沸點(diǎn)高低取決于共價(jià)鍵的鍵長和鍵能。鍵長越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。②若沒有告知鍵長或鍵能數(shù)據(jù)時(shí)，可比較原子半徑的大小。一般原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)就越高。（3）金屬晶體：①金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高②合金的熔點(diǎn)比組成合金的純金屬低離子晶體：①一般地，離子所帶的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強(qiáng)，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高②離子所帶的電荷數(shù)的影響大于離子半徑的影響三、晶體配位數(shù)的確定晶體的配位數(shù)是指晶體中一個(gè)原子周圍與其等距離的最鄰近的原子的數(shù)目。1.最密堆積晶體的配位數(shù)均為12，如分子晶體中的干冰。2.金剛石、碳化硅，配位數(shù)均為4。3.金屬晶體堆積模型簡單立方堆積體心立方堆積六方最密堆積面心立方最密堆積晶胞配位數(shù)681212原子半徑(r)和晶胞邊長(a)的關(guān)系2r＝a2r＝eq\f(\r(3)a,2)2r＝eq\f(\r(2)a,2)一個(gè)晶胞內(nèi)原子數(shù)目1224常見金屬PoNa、K、FeMg、Zn、TiCu、Ag、Au4.離子晶體中的配位數(shù)是指一個(gè)離子周圍最近的異電性離子的數(shù)目四、晶胞的有關(guān)計(jì)算1.計(jì)算晶體密度的方法(1)晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法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eq\f(1,n)。(2)晶胞質(zhì)量晶胞質(zhì)量＝晶胞占有的微粒的質(zhì)量＝晶胞占有的微粒數(shù)×eq\f(M,NA)。(3)晶體密度eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定各種粒子的數(shù)目\o(→,\s\up17(求))晶胞質(zhì)量,根據(jù)晶胞的邊長或微粒間距離\o(→,\s\up17(求))晶胞體積))eq\o(σ=eq\f(m,V),\s\do20(——→))晶體密度。2.計(jì)算晶體中粒子間距離的方法3.原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)1）概念原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。2）原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的確定方法(1)依據(jù)已知原子的坐標(biāo)確定坐標(biāo)系取向。(2)一般以坐標(biāo)軸所在正方體的棱長為1個(gè)單位。(3)從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線，所得坐標(biāo)軸上的截距即為該原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。五、晶體的基本類型與性質(zhì)類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽離子和自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點(diǎn)較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、傳熱性一般不導(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【典題精練】考點(diǎn)1、考查常見晶體的比較與晶體類型判斷3．（2022秋·四川雅安·高二雅安中學(xué)?？计谥校┫铝芯w的分類正確的一組是選項(xiàng)離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體A石墨ArHgB金剛石AgCSiCMgDSiNaH考點(diǎn)2、考查晶體熔沸點(diǎn)高低的比較4．（2023春·四川內(nèi)江·高二四川省內(nèi)江市第六中學(xué)校考開學(xué)考試）下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序中，正確的是A．金剛石>晶體硅>金剛砂 B．C． D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉考點(diǎn)3、考查晶胞組成的計(jì)算1．（2022秋·四川綿陽·高二四川省綿陽南山中學(xué)校考期中）下列說法不正確的是A．NaCl晶胞中，每個(gè)Cl周圍最緊鄰的Na+構(gòu)成正四面體B．晶胞中，在每個(gè)Cs+周圍最近且等距離的Cl有8個(gè)C．干冰晶胞中，CO2分子的配位數(shù)為12D．碳化鎢的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則碳化鎢的化學(xué)式WC考點(diǎn)4、考查晶體密度及粒子間距的計(jì)算2．（2022春·廣東佛山·高二佛山一中校考期中）研究低溫超導(dǎo)體材料的性能對(duì)解決能源