選擇題專項(xiàng)11　晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 課件高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)

第一部分熱點(diǎn)專題考試類型專題三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)選擇題專項(xiàng)11晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)

(晶胞結(jié)構(gòu)與截面圖)(2024·河北高考)金屬鉍及其化合物廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、醫(yī)藥等領(lǐng)域。如圖是鉍的一種氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ點(diǎn)的截面圖，晶胞的邊長(zhǎng)為a

pm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

D

)A.

該鉍氟化物的化學(xué)式為BiF3B.

粒子S、T之間的距離為

a

pm

S位于晶胞分成的8個(gè)小立方體的體心，T位于面心C.

該晶體的密度為

g·cm－3

D.

晶體中與鉍離子最近且等距的氟離子有6個(gè)答案：D

1.

晶體熔、沸點(diǎn)比較(1)共價(jià)晶體(2024·北京)根據(jù)F、Cl、Br、I氫化物分子中氫鹵鍵的鍵能，可推斷它們的熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱，選項(xiàng)正確原子半徑越小→鍵長(zhǎng)越短→鍵能越大→熔、沸點(diǎn)越高如熔點(diǎn)：金剛石＞碳化硅＞晶體硅。(2)離子晶體陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子間的作用力就越強(qiáng)，晶格能越大，離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgO＞NaCl＞CsCl。(3)分子晶體

先比較氫鍵，若無(wú)氫鍵再比較范德華力①具有分子間氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常得高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。②組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。③組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如CO＞N2。④在同分異構(gòu)體中，一般支鏈越多，沸點(diǎn)越低，如正戊烷＞異戊烷。(4)金屬晶體金屬離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)就越高，如熔、沸點(diǎn)：Na＜Mg＜Al。以信息形式分析晶體熔、沸點(diǎn)高低的原因是高考的方向，如：(2023·湖北T11改編)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配是否正確？性質(zhì)差異結(jié)構(gòu)因素填“√”或“×”A沸點(diǎn)：正戊烷(36.1

℃)高于新戊烷(9.5

℃)分子間作用力√B熔點(diǎn)：AlF3(1

040

℃)遠(yuǎn)高于AlCl3(178

℃升華)晶體類型√2.

晶胞結(jié)構(gòu)模型高考主要形式：CsCl型(小立方體)、CaF2型(晶胞立方體分成8個(gè)小立方體，體心為原子)(1)典型離子晶體結(jié)構(gòu)模型類別NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型晶胞

配位數(shù)及影響因素配位數(shù)684F－：4；Ca2＋：8影響因素陽(yáng)離子

與陰離子的半徑比值越大，配位數(shù)越多，另外配位數(shù)還與陰、陽(yáng)

離子的電荷比等有關(guān)取頂點(diǎn)為研究對(duì)象，在該粒子的前、后、左、右、上、下六個(gè)位置有6個(gè)粒子與之配位空隙及占有率空隙陰離子面心立方最密堆積，陽(yáng)離子占據(jù)八面體空隙陰離子簡(jiǎn)單立方堆積，陽(yáng)離子占據(jù)立方體空隙陰離子面心立方最密堆積，陽(yáng)離子占據(jù)四面體空隙陰離子簡(jiǎn)單立方堆積，陽(yáng)離子占據(jù)正四面體空隙類別NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型類別NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型空隙及占有率占有率11

1晶胞中所含離子數(shù)Cl－：4；Na＋：4Cs＋：1；Cl－：1Zn2＋：4；S2－：4Ca2＋：4；F－：8密度的計(jì)算(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)

陰、陽(yáng)離子間最短距離(b)和晶胞參數(shù)(a)之間的關(guān)系b＝

ab＝

ab＝

ab＝

a(2)典型共價(jià)晶體(原子晶體)結(jié)構(gòu)模型掌握重要的數(shù)據(jù)，如環(huán)中原子個(gè)數(shù)、價(jià)鍵數(shù)等晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析金剛石

掌握關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如“4”“109°28'”“1∶2”①每個(gè)C與相鄰的4個(gè)C以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)②鍵角均為109°28'③最小碳環(huán)由6個(gè)C組成六元環(huán)且6個(gè)C不在同一平面內(nèi)④每個(gè)C參與4個(gè)C－C鍵的形成，碳原子數(shù)與C－C鍵數(shù)之比為1∶2⑤密度＝

(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析SiO2

①每個(gè)Si與4個(gè)O以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)②每個(gè)正四面體占有1個(gè)Si，4個(gè)“

O”，因此二氧化硅晶體中Si與O的個(gè)數(shù)比為1∶2③最小環(huán)上有12個(gè)原子即十二元環(huán)，即6個(gè)O，6個(gè)Si④密度：

(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析SiC、BP、AlN

①每個(gè)原子與另外4個(gè)不同種類的原子形成正四面體結(jié)構(gòu)②密度：ρ(SiC)＝

；ρ(BP)＝

；ρ(AlN)＝

(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)(3)典型分子晶體結(jié)構(gòu)模型晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析干冰

①8個(gè)CO2為頂點(diǎn)構(gòu)成1個(gè)立方體，且在6個(gè)面的面心又各有1個(gè)CO2②每個(gè)CO2分子周?chē)o鄰的CO2分子有12個(gè)，即CO2的配位數(shù)為12

以頂點(diǎn)CO2為研究對(duì)象，有3個(gè)面上CO2緊鄰，則

＝12面上CO2每2個(gè)晶胞共用1個(gè)③密度＝

(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)續(xù)表晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析白磷

①面心立方最密堆積，其晶胞結(jié)構(gòu)同干冰②密度＝

(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)(4)典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)模型堆積模型簡(jiǎn)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)和晶胞參數(shù)(a)[或高(h)]的關(guān)系2r＝a2r＝

2r＝ah＝

r2r＝

一個(gè)晶胞內(nèi)原子數(shù)目1224原子空間利用率52％68％74％74％采納這種堆積的典型代表PoNa、K、FeMg、Zn、TiCu、Ag、Au(5)混合型晶體——石墨晶體①石墨晶體屬于混合型晶體，呈層狀結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)碳原子之間以共價(jià)鍵的形式形成的最小環(huán)為平面六元環(huán)。

(2024·江蘇)石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，碳原子雜化由sp3雜化轉(zhuǎn)化為sp2，選項(xiàng)錯(cuò)誤③每一層內(nèi)碳碳鍵的鍵長(zhǎng)為1.42×10－10

m，比金剛石中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)(1.54×10－10

m)短，鍵能比金剛石大，所以石墨的熔、沸點(diǎn)高于金剛石。層與層之間以分子間作用力結(jié)合，所以石墨的硬度不大，有滑膩感，能導(dǎo)電。

(2)方法①長(zhǎng)方體(包括立方體)晶胞中不同位置的微粒數(shù)的計(jì)算②其他晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算(以六棱柱晶體結(jié)構(gòu)為例)4.

晶胞的相關(guān)計(jì)算(1)晶體密度的計(jì)算步驟(2)晶胞參數(shù)的計(jì)算方法

②沿x、y軸的投影圖為

。(2)面心立方晶胞結(jié)構(gòu)模型圖的原子坐標(biāo)與投影圖

②沿x、y軸的投影圖為

。(3)金剛石的原子坐標(biāo)(或分?jǐn)?shù)坐標(biāo))與投影圖

1.(熔沸點(diǎn)高低比較)(2024·山東高考)下列物質(zhì)均為共價(jià)晶體且成鍵結(jié)構(gòu)相似，其中熔點(diǎn)最低的是(

B

)A.

金剛石(C)B.

單晶硅(Si)C.

金剛砂(SiC)D.

氮化硼(BN，立方相)解析：金剛石(C)、單晶硅(Si)、金剛砂(SiC)、立方氮化硼(BN)都為共價(jià)晶體，結(jié)構(gòu)相似，則原子半徑越大，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵能越小，熔沸點(diǎn)越低，在這幾種晶體中，鍵長(zhǎng)Si－Si＞Si－C＞B－N＞C－C，所以熔點(diǎn)最低的為單晶硅。故選B。B2.(晶胞結(jié)構(gòu)與電化學(xué)融合)(2024·吉林高考)某鋰離子電池電極材料結(jié)構(gòu)如圖。結(jié)構(gòu)1是鈷硫化物晶胞的一部分，可代表其組成和結(jié)構(gòu)；晶胞2是充電后的晶胞結(jié)構(gòu)；所有晶胞均為立方晶胞。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

B

)A.

結(jié)構(gòu)1鈷硫化物的化學(xué)式為Co9S8B.

晶胞2中S與S的最短距離為

aC.

晶胞2中距Li最近的S有4個(gè)D.

晶胞2和晶胞3表示同一晶體B

3.(晶胞結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電融合)(2024·安徽高考)研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導(dǎo)電氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和導(dǎo)電時(shí)Li＋遷移過(guò)程如圖所示。已知該氧化物中Ti為＋4價(jià)，La為＋3價(jià)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

B

)A.

導(dǎo)電時(shí)，Ti和La的價(jià)態(tài)不變B.

若x＝

，Li＋與空位的數(shù)目相等C.

與體心最鄰近的O原子數(shù)為12D.

導(dǎo)電時(shí)，空位移動(dòng)方向與電流方向相反B

4.(NaCl晶胞的演變)(2024·江西高考)NbO的立方晶胞如圖，晶胞參數(shù)為a

nm，P的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0，0，0)，阿伏