《高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第十二章 39 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第十二章 39 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件（52頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第39講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 微考點大突破 微考點大突破 探微提能點點結(jié)合 一、晶體的常識 1晶體與非晶體 (1)晶體。結(jié)構(gòu)特征： _。性質(zhì)特征： _。 (2)非晶體。結(jié)構(gòu)特征：原子無序排列。性質(zhì)特征：沒有自范性、固定熔點、對稱性、各向異性。 2晶胞晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。晶胞在晶體中的排列呈“無隙并置”。微考點1晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 基礎(chǔ)微回扣有自范性、固定熔點、對稱性、各向異性 原子在三維空間里呈周期性有序排列 二、幾種典型的晶體模型 1原子晶體(金剛石和二氧化硅)金剛石鍵角為 _，每個最小的環(huán)上有_個碳原子。SiO 2(正四面體，OSi鍵角)為10928，每個最小的環(huán)上有12個原子，其中有6個
2、Si和6個O。10928 6 2分子晶體(干冰)每個CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有_個。12 3離子晶體 (1)NaCl型。在晶體中，每個Na同時吸引 _個Cl，每個Cl同時吸引 _個Na，配位數(shù)為 _。每個晶胞含4個Na和4個Cl。66 6 8 8 8 高 大 大 大 穩(wěn)定 4金屬晶體 (1)金屬鍵電子氣理論。金屬陽離子與自由電子間的相互作用。 (2)金屬晶體的幾種典型堆積模型。堆積模型采納這種堆積的典型代表空間利用率配位數(shù)晶胞 簡單立方Po 52% 6 體心立方堆積Na、K、Fe 68% 8 堆積模型采納這種堆積的典型代表空間利用率配位數(shù)晶胞 六方最密堆積Mg、Zn、Ti 74% 1
3、2面心立方最密堆積Cu、Ag、Au 74% 12 三、晶體的基本類型和性質(zhì)比較類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體概念分子(或原子)間靠分子間作用力結(jié)合而成的晶體原子之間以共價鍵結(jié)合而形成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體金屬陽離子和自由電子以金屬鍵結(jié)合而形成的晶體陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而形成的晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成粒子分子(或原子)原子金屬陽離子、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鍵金屬鍵離子鍵 類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體性質(zhì)密度較小較大有的很大，有的很小較大硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑難溶于常見溶
4、劑大多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)電延展性無無良好無 類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體物質(zhì)類別及舉例大多數(shù)非金屬單質(zhì)(如P4、Cl2)、氣態(tài)氫化物、酸(如HCl、H2SO4)、非金屬氧化物(如SO2、CO2、SiO2除外)、絕大多數(shù)有機物(如CH4，有機鹽除外)一部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼)，一部分非金屬化合物(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(如KOH、NaOH)、絕大部分鹽(如NaCl) 三條途徑獲得晶體的三條途徑 (1
5、)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。 我的警示 1具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如玻璃； 2晶胞是從晶體中“截取”出來具有代表性的最小重復(fù)單元，而不一定是最小的“平行六面體”； 3在使用均攤法計算晶胞中粒子個數(shù)時，要注意晶胞的形狀，不同形狀的晶胞，應(yīng)先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞所共用，如六棱柱晶胞中，頂點、側(cè)棱、底面上的棱、面心、體心依次被6、3、4、2、1個晶胞所共有。 4原子晶體的熔點不一定比離子晶體高，如石英的熔點為1 710 ，MgO的熔點為2 852 。 判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。 1CO2和SiO2是同
6、主族元素的氧化物，它們的晶體結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)也非常相似( )警示：CO2的晶體是分子晶體，SiO2是原子晶體，晶體結(jié)構(gòu)差別很大，物理性質(zhì)差別也很大。 2離子晶體是由陰、陽離子構(gòu)成的，所以離子晶體能夠?qū)щ? )警示：離子晶體內(nèi)的陰、陽離子不能自由移動，不能導(dǎo)電，只有在熔融狀態(tài)時或水溶液中產(chǎn)生了自由移動的離子才能導(dǎo)電。 3金屬晶體的熔點一定比分子晶體的熔點高( )警示：不一定，如Na的熔點為97 ，尿素的熔點為132.7 ，汞常溫下呈液態(tài)。 4原子晶體的熔點一定比離子晶體的高( )警示：不一定，如MgO的熔點為2 852 ，石英的熔點為1 710 。 5晶胞是晶體中的最小的“平行六面體”( )警示：
7、晶胞是從晶體中“截取”出來具有代表性的最小部分，而不一定是最小的“平行六面體”。 6具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體( )警示：晶體的特點是內(nèi)部質(zhì)點的規(guī)則排列，而不是看外形，玻璃一般有規(guī)則的幾何外形，卻是非晶體。 一、晶體熔、沸點高低的比較 1不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規(guī)律原子晶體離子晶體分子晶體。金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等沸點很高，如汞、鎵、銫等沸點很低。 2原子晶體由共價鍵形成的原子晶體中，原子半徑小的鍵長短，鍵能大，晶體的熔、沸點高。如熔點：金剛石石英碳化硅硅。 3離子晶體一般地說，陰陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高，如
8、熔點：MgOMgCl 2NaClCsCl。 方法微總結(jié) 4分子晶體 (1)分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；具有分子間氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常。如H2OH2TeH2SeH2S。 (2)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如SnH4GeH4SiH4CH4。 (3)組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如CON2，CH3OHCH3CH3。 (4)同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點越低。如CH 3CH2CH2CH2CH3 5金屬晶體金屬離子半徑越小，離子的電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：NaMgAl。 【微典通
9、關(guān)1】參考下表中物質(zhì)的熔點，回答有關(guān)問題：物質(zhì)NaF NaCl NaBr NaI NaCl KCl RbCl CsCl熔點/995 801 755 651 801 776 715 646物質(zhì)SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 SiCl4 GeCl4 SnCl4 PbCl4熔點/90.470.4 5.2 12070.449.536.215 (1)鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點與鹵素離子及堿金屬離子的_有關(guān)，隨著_的增大，熔點依次降低。 (2)硅的鹵化物的熔點及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點與_有關(guān)，隨著_增大，_增大，故熔點依次升高。 (3)鈉的鹵化物的熔點比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點高得多
10、，這與_有關(guān)，因為 _，故前者的熔點遠(yuǎn)高于后者。半徑 半徑 相對分子質(zhì)量 相對分子質(zhì)量 分子間作用力 晶體類型 鈉的鹵化物為離子晶體，而硅的鹵化物為分子晶體 解析：分析表中的物質(zhì)和數(shù)據(jù)：NaF、NaCl、NaBr、NaI均為離子晶體，它們的陽離子相同，隨著陰離子離子半徑的增大，離子鍵依次減弱，熔點依次降低。 NaCl、KCl、RbCl、CsCl四種堿金屬的氯化物均為離子晶體，它們的陰離子相同，隨著陽離子離子半徑的增大，離子鍵逐漸減弱，熔點依次降低。 SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4四種硅的鹵化物均為分子晶體，它們的結(jié)構(gòu)相似，隨著相對分子質(zhì)量的增大，分子間作用力逐漸增強，熔點依次升高。
11、 SiCl4、GeCl4、SnCl4、PbCl4四種碳族元素的氯化物均為分子晶體，它們的組成和結(jié)構(gòu)相似，隨著相對分子質(zhì)量的增大，分子間作用力逐漸增強，熔點依次升高。 【微典通關(guān)2】ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，其晶胞邊長為540.0 pm，密度為_gcm3(列式并計算)，a位置S2離子與b位置Zn2離子之間的距離為 _pm(列式表示)。 每個面上上有4個，共計12個。 (2)?？嫉膸追N晶體主要有干冰、冰、金剛石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空間結(jié)構(gòu)。當(dāng)題中信息給出與某種晶體空間結(jié)構(gòu)相同時，可以直接套用某
12、種結(jié)構(gòu)。 對點微練晶體結(jié)構(gòu)分析 1下圖是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是() A圖和圖B圖和圖 C圖和圖 D只有圖應(yīng)用微提升 2如圖所示是某原子晶體A空間結(jié)構(gòu)中的一個單元，A與某物質(zhì)B反應(yīng)生成C，其實質(zhì)是每個AA鍵中插入一個B原子，則C物質(zhì)的化學(xué)式為() AAB BA5B4 CAB2 DA2B5 解析：據(jù)題意可知一個A原子結(jié)合4個B原子，而一個B原子結(jié)合2個A原子，則A、B原子個數(shù)比為1 2，C的化學(xué)式為AB2(本題亦可從SiO2的形成思考：圖中A為Si原子，插入的B原子為氧，可得SiO2晶體，則C的化學(xué)式為AB2)。需注意：此圖
13、是某原子晶體空間結(jié)構(gòu)中的一個單元。答案：C 3通常情況下，氯化鈉、氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如下圖所示： 下列關(guān)于這些晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述不正確的是() A同一主族的元素與另一相同元素所形成的化學(xué)式相似的物質(zhì)不一定具有相同的晶體結(jié)構(gòu) B氯化鈉、氯化銫和二氧化碳的晶體都有立方的晶胞結(jié)構(gòu)，它們具有相似的物理性質(zhì) C二氧化碳晶體是分子晶體，其中不僅存在分子間作用力，而且也存在共價鍵 D在二氧化硅晶體中，平均每個Si原子形成4個SiO共價單鍵 解析：SiO2和CO2的化學(xué)式相似，但其晶體結(jié)構(gòu)不同，A項正確；二氧化碳為分子晶體，因此分子間存在分子間作用力，而分子內(nèi)部碳原子和氧原子間形成共價
14、鍵，氯化鈉和氯化銫為離子晶體，所以物理性質(zhì)不同。根據(jù)二氧化硅的結(jié)構(gòu)可判斷D項正確。答案：B 4氯化鉻酰(CrO2Cl2)在有機合成中可作氧化劑或氯化劑，能與許多有機物反應(yīng)。請回答下列問題： (1)寫出鉻原子的基態(tài)電子排布式_，與鉻同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素有_(填元素符號)，其中一種金屬的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中含有金屬原子的數(shù)目為_。1s 22s22p63s23p63d54s1 K、Cu 4 (2)CrO2Cl2常溫下為深紅色液體，能與CCl4、CS2等互溶，據(jù)此可判斷CrO2Cl2是_(填“極性”或“非極性”)分子。 (3)在苯CH3OHHCHOCS2CC
15、l4五種有機溶劑中，碳原子采取sp2雜化的分子有_(填序號)，CS2分子的空間構(gòu)型是_。直線形 非極性 對點微練晶體類型的判斷 5下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類型相同、晶體類型也相同的是() ASO2和SiO2 BCO2和H2O CNaCl和HCl DCCl4和KCl解析：A項中兩種化合物原子間均以共價鍵結(jié)合，但SO2形成分子晶體，SiO2為原子晶體；B項中兩分子均為共價鍵結(jié)合的分子，且均形成分子晶體；C項中NaCl中含離子鍵，HCl為共價鍵結(jié)合的分子，前者是離子晶體，后者是分子晶體；D項中CCl 4是以共價鍵結(jié)合的分子晶體，KCl中含離子鍵，為離子晶體。答案：B 61919年，朗繆爾提出等電
16、子體假說：“凡原子數(shù)和總電子數(shù)均相等的物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)相同，物理性質(zhì)相近，對應(yīng)的物質(zhì)稱為等電子體”。如CO和N2?，F(xiàn)有一種新型層狀結(jié)構(gòu)的無機材料BN的一種同分異構(gòu)體 BN，平面結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，則關(guān)于該物質(zhì)的性質(zhì)和用途的推斷正確的是() A是一種高溫潤滑材料，可用作電器材料 B是一種堅硬耐磨材料，可用作鉆具 C是一種化學(xué)纖維，可用作織物 D以上判斷均不正確 解析：由BN的電子數(shù)與CC相同，即BN與石墨屬等電子體，性質(zhì)相似，由石墨性質(zhì)就可以遷移比較。答案：A 對點微練晶體性質(zhì)的比較 7碳、氫、氟、氮、硅等非金屬元素與人類的生產(chǎn)生活息息相關(guān)?；卮鹣铝袉栴}： (1)寫出硅原子的電子排布式_。C、Si、
17、N的電負(fù)性由大到小的順序是_。 (2)氟化氫水溶液中存在的氫鍵有_種。1s22s22p63s23p2 NCSi 4 (3)繼C60后，科學(xué)家又合成了Si60、N60。請解釋如下現(xiàn)象。熔點：Si60N60C60，而破壞分子所需要的能量；N60C60Si60，其原因是_。結(jié)構(gòu)相似的分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力(或范德華力)越強，熔化所需的能量越多，故熔點：Si60N60C60；而破壞分子需斷開化學(xué)鍵，元素電負(fù)性越強其形成的化學(xué)鍵越穩(wěn)定，或成鍵電子數(shù)越多，成鍵原子半徑越小，斷鍵所需能量越多，故破壞分子需要的能量順序為N60C60Si60. (4)Co3有多種配合物，如Co(CN)63、C
18、o(NH3)4Cl2等。銠(Rh)與鈷屬于同族元素，某些性質(zhì)相似。現(xiàn)有銠的某鹽組成為CsRh(SO4)24H2O，易溶解于水，向其水溶液中加入一定濃度的BaCl2溶液，無沉淀生成。請寫出該鹽溶解于水后的電離方程式_。 (5)氧化鎂的晶格能_氧化鈣(填“大于”或“小于”)，由巖漿結(jié)晶規(guī)則可推測_先從巖漿中析出。CsRh(SO4)24H 2O=CsRh(SO4)2(H 2O)4 氧化鎂 大于 真題微探 1(2013山東)鹵族元素包括F、Cl、Br等。利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為某晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為_，該功能陶瓷的化學(xué)式為_。BN 2 2(20
19、13新課標(biāo)卷)硅是重要的半導(dǎo)體材料，構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)?；卮鹣铝袉栴}：在硅酸鹽中，SiO四面體(如圖a)通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)形式。圖b為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根，其中Si原子的雜化形式為_，Si與O的原子數(shù)之比為_，化學(xué)式為_。 圖a圖bsp3 1 3 3(2015山東卷)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。 (1)下列有關(guān)CaF2的表述正確的是_。 aCa2與F間僅存在靜電吸引作用 bF的離子半徑小于Cl，則CaF2的熔點高于CaCl2 c陰陽離子比為2 1的物質(zhì)，均與CaF2晶體構(gòu)型相同 dCaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵，因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電 (2)CaF2難溶于水，但可溶于含Al3的溶液中，原因是_(用離子方程式表示)。已知AlF在溶液中可穩(wěn)定存在。 (3)F 2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子構(gòu)型為_，其中氧原子的雜化方式為_。 b、d V形 sp3 (4)F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反應(yīng)Cl2(g)3F2(g)=2ClF3(g)H313 kJmol1，F(xiàn)F鍵的鍵能為159 kJmol1，ClCl鍵的鍵能為242 kJmol1，則ClF3中ClF鍵的平均鍵能為_ kJmol1。ClF3的熔、沸點比BrF3的_(填“高”或“低”)。172 低
高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第十二章 39 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件
