晶体结构与性质（讲）.ppt

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1、晶体模型和晶胞中晶体模型和晶胞中微粒数的计算微粒数的计算 高三化学总复习高三化学总复习 考纲要求：考纲要求： 了解几种晶体类型（离子晶体、原子晶了解几种晶体类型（离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体）及其性质；体、分子晶体、金属晶体）及其性质；命题趋势：命题趋势：1 1、化学键类型和晶体类型的判断、化学键类型和晶体类型的判断2 2、各类晶体物理性质的比较、各类晶体物理性质的比较3 3、根据粒子排列空间推断化学式、根据粒子排列空间推断化学式4 4、晶体的空间结构及信息迁移式试题、晶体的空间结构及信息迁移式试题一，几种典型的晶体模型一，几种典型的晶体模型（1）NaCl晶体晶体（1）钠离子和氯离子

2、的位置：）钠离子和氯离子的位置：钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，或者反之。或者反之。（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数计算方法：计算方法： 顶点占顶点占1/8；棱占；棱占1/4；面心占；面心占1/2；体心占；体心占1 氯离子：氯离子： 钠离子：钠离子： 4621881411241（3）与）与Na+等距离且最近的等距离且最近的Na+ 、Cl- 各有几个？各有几个？与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Na+ 有：有：12个个与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Cl- 有：有：6个个NaClNaCl晶体中阴、阳

3、离子的配位数晶体中阴、阳离子的配位数NaNa+ +的配位数为：的配位数为： ClCl- -的配位数为：的配位数为：66（1）铯离子和氯离子的位置：）铯离子和氯离子的位置：（2）每个晶胞含铯离子、氯）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数离子的个数（2）CsCl晶体晶体铯离子：体心铯离子：体心氯离子：顶点；或者反之。氯离子：顶点；或者反之。铯离子：铯离子：1个个 ；（3）与铯离子等距离且最近）与铯离子等距离且最近的氯离子、铯离子各有几个？的氯离子、铯离子各有几个？ 铯离子：铯离子：6个个氯离子：氯离子：8个个；氯离子：氯离子：1个个-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶体结构示意的晶体结构示意图图CsCs

4、+ +的配位数为：的配位数为： ClCl- -的配位数为：的配位数为：88离子离子晶体晶体阴离子的阴离子的配位数配位数阳离子的阳离子的配位数配位数阴阳离子配阴阳离子配位数的比值位数的比值NaClCsCl661:1881:1CaFCaF2 2的晶胞的晶胞2.Ca2.Ca2+2+的配位数：的配位数：F F- -的配位数：的配位数：1.1.一个一个CaFCaF2 2晶胞中含：晶胞中含：4个个Ca2+和和8个个F84Ca2+F-142837562143（3）干冰晶体）干冰晶体（1）二氧化碳分子的位置：）二氧化碳分子的位置：二氧化碳分子位于：体心和棱中点（面心和顶点）二氧化碳分子位于：体心和棱中点（面心

5、和顶点）（2）每个晶胞含二氧化碳分子的个数）每个晶胞含二氧化碳分子的个数 二氧化碳分子的个数：二氧化碳分子的个数： 4 个个 （3）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化 碳分子有几个？碳分子有几个？ 12个个（4）金刚石（晶体硅）与石墨）金刚石（晶体硅）与石墨石墨石墨金刚石金刚石晶体晶体构型构型键角键角正四面体、空间正四面体、空间网状原子晶体网状原子晶体平面正六边形、平面正六边形、层状混合晶体层状混合晶体109 o 28 120 o （4）金刚石（晶体硅）与石墨）金刚石（晶体硅）与石墨晶体晶体金刚石金刚石石墨石墨最小碳环最小碳环C-C 键与键与C原子原

6、子的个数比的个数比六元环六元环(不同面不同面)六元环（同面）六元环（同面）2 ：1 3 ：2 （5）二氧化硅晶体）二氧化硅晶体二氧化硅二氧化硅中中SiO键夹角为键夹角为10928 ，思考：思考：1、硅原子与跟它相连的、硅原子与跟它相连的4个氧原子构成的空个氧原子构成的空间构型是间构型是 。2、Si-O键与键与Si原子的个数比为原子的个数比为 。3、最小的环由、最小的环由 个原子围成。个原子围成。正四面体正四面体4 ：112（6）几种典型的堆积）几种典型的堆积六方密堆积六方密堆积 1 . 右下图是石墨晶体结构的俯视图，请回右下图是石墨晶体结构的俯视图，请回答：答：(1) 图中平均每个六元图中平均

7、每个六元环含有环含有_个碳原子，个碳原子，含有含有_个个CC键。键。(2) 右图七个环的碳原子右图七个环的碳原子数为数为 个，其计算式为：个，其计算式为： _。 练习题练习题23142 7 （或（或6+6 2/3 +12 1/3）2.高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构， 晶体中氧的化合价部分为晶体中氧的化合价部分为0价，部分为价，部分为 2价。如右图所示为超氧化钾晶体的价。如右图所示为超氧化钾晶体的 一个晶胞，则下列说法正确的是一个晶胞，则下列说法正确的是()答案：答案：A3.二氧化硅有晶体和无定形两种形态，晶态二氧化硅主要存二氧化硅有晶体和无定形两种形态，晶态

8、二氧化硅主要存在于石英矿中。除石英外，在于石英矿中。除石英外，SiO2还有磷石英和方英石等多还有磷石英和方英石等多种变体。方英石结构和金刚石相似，其结构单元如图。下种变体。方英石结构和金刚石相似，其结构单元如图。下列有关说法正确的是列有关说法正确的是 ()A方英石晶体中存在着方英石晶体中存在着SiO4结构单元结构单元B1 mol Si形成形成2 mol SiO键键C已知该结构单元中实际占有已知该结构单元中实际占有16个个O原原子则该结构单元中子则该结构单元中实际占有实际占有16个硅原子个硅原子D方英石晶体中，方英石晶体中，SiO键之间的夹角为键之间的夹角为180答案：答案：A例例: :现有甲、

9、乙、丙三种晶体的晶胞如图所示：现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞如图所示：可推知：可推知：甲晶体中甲晶体中 A A与与B B的个数比是的个数比是_,_,乙晶体的化学式是乙晶体的化学式是_,_,丙晶体的化学式是丙晶体的化学式是_丁晶体的化学式是丁晶体的化学式是_DCAB甲甲乙乙丙丙EFXYZ18181/8=111/8=11C C2 2D DEFEFXYXY3 3Z Z二、根据粒子排列空间推断化学式二、根据粒子排列空间推断化学式丁丁5、2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶物超导温度的最高记录。如图所示的是该

10、化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有底面还各有1个镁原子，个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为化合物的化学式可表示为 （ ）A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg14B6B B6、 2001年报道的硼和镁形成的纳米颗粒，如图所年报道的硼和镁形成的纳米颗粒，如图所示的是该纳米颗粒：镁原子间形成正六棱柱，且棱示的是该纳米颗粒：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有柱的上下底面还各有1个镁原子，个镁原子，6个硼原子位于棱个硼原子位于棱柱内。则该纳米颗粒化学式可表示为柱内。则该纳米颗粒化学式可表示为( )A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg14B6D D7、最近发现一种由钛原子和碳原子构成、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示。顶角和面的气态团簇分子，如右图所示。顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是子是碳原子，它的化学式是_。Ti14C13CTi团团簇簇分分子子注意晶胞结构与纳米颗粒、分子簇的区别注意晶胞结构与纳米颗粒、分子簇的区别