2023届新教材高考化学一轮复习晶体结构与性质学案.docx

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1、 第17讲晶体结构与性质复 习 目 标1了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别；2.了解分子晶体结构与性质的关系；3.了解共价晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等共价晶体的结构与性质的关系；4.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式；5.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。考点一晶体常识晶体结构模型必备知识梳理夯实学科基础1.物质的聚集状态2晶体(1)晶体与非晶体的区别比较晶体非晶体结构特征结构粒子_排列结构粒子_排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现_二者区别方法间接方法测定其是否有固定的_科学方

2、法对固体进行_实验(2)获得晶体的三条途径熔融态物质凝固。气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。溶质从溶液中析出。3晶胞(1)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列无隙并置无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。并置：所有晶胞_排列、_相同。特别提醒(1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。(2)晶体与非晶体的本质区别：是否有自范性。(3)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”，但不一定是最小的“平行六面体”。4.晶胞中微粒数的计算方法均摊法(切割法)(1)原则：晶胞任意位置上的一个微粒如果被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个微粒分得的份额就是1n。(2)方

3、法(3)图示特别提醒使用均摊法(切割法)时，要注意晶胞形状，分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如正六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒依次被6、3、4、2个晶胞所共有。易错易混辨析(错误的说明错因)(1)物质的聚集状态只有固、液、气三态()错因：_。(2)晶体具有自范性，一般具有固体的熔点()错因：_。(3)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验()错因：_。(4)晶胞一般为平行六面体，其排列遵循无隙并置形成晶体()错因：_。(5)晶胞一般有三套平行棱，三套平行面()错因：_。(6)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”()错因：_。(7)冰和碘晶体中相互作用

4、力相同()错因：_。(8)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块()错因：_。深度思考(1)下图为离子晶体空间结构示意图：(阳离子，阴离子)以M代表阳离子，N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：A_、B_、C_。(2)如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是_，乙中a与b的个数比是_，丙中一个晶胞中有_个c离子和_个d离子。题组强化训练形成关键能力题组一“平行六面体”晶胞的分析应用1.某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示。A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为()AB2A BBA2 CB7A4 DB4A72下

5、图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为2价，G为2价，则Q的化合价为_。题组二“非立方系”晶体结构分析应用3. 某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A394B142C294 D3844.Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为_。考点二晶体类型和微粒间作用力必备知识梳理夯实学科基础1.不同晶体的特点比较离子晶体金属晶体分子晶体共价晶体概念阳离子和阴离子通过_结合而形成的晶体通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体只含分子的晶体相邻原子间以_相结合而形成_结构的晶体晶体微粒_微粒之间作用力_键_

6、键_物理性质熔、沸点较高有的高(如铁)、有的低(如汞)低很高硬度硬而脆有的大、有的小小很大溶解性一般情况下，易溶于极性溶剂(如水)，难溶于有机溶剂钠等可与水、醇类、酸类反应极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂不溶于任何溶剂特别提醒(1)共价晶体一定含有共价键，而分子晶体可能不含共价键。(2)含阴离子的晶体中一定含有阳离子，但含阳离子的晶体中不一定含阴离子，如金属晶体。2.晶体类别的判断方法(1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断由_通过_构成的晶体为离子晶体；由_形成的_构成的晶体为共价晶体；由分子依靠_形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以_构成的晶体为金属晶体。(2

7、)依据物质的分类判断活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)、_的盐是离子晶体。部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体。常见的单质类共价晶体有_、_、_等，常见的化合物类共价晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、CaAs等。金属单质、合金是金属晶体。(3)依据晶体的熔点判断不同类型晶体熔点大小的一般规律：共价晶体_离子晶体_分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯、汞等熔点很低。(4)依据导电性判断离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电。共价晶体一般为非导体。分子晶体为非导体，但分子晶

8、体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。金属晶体是电的良导体。(5)依据硬度和机械性能判断一般情况下，硬度：共价晶体_离子晶体_分子晶体。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有较好的延展性。3晶体熔、沸点的比较(1)共价晶体原子半径越小键长越短键能越大熔、沸点越高如熔点：金刚石碳化硅晶体硅。(2)离子晶体衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子间的作用力就越强，离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgONaClCsCl。(3)分子晶体

9、分子间作用力_，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常得高，如H2OH2TeH2SeH2S。组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量_，熔、沸点越高，如SnH4GeH4SiH4CH4。组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的_越大，其熔、沸点越高，如CON2。在同分异构体中，一般支链_，熔、沸点越低，如正戊烷异戊烷新戊烷。(4)金属晶体金属离子半径越小，所带电荷数越多，其金属键越强，熔、沸点就越高，如熔、沸点：NaMg(5)3(3)越大越大极性越多易错易混辨析答案：(1)AlCl3属于分子晶体(2)在金属晶体中只有阳离子和自由电子，没有阴离子(3)稀有气体在固体时是分

10、子晶体，组成微粒均为分子(4)(5)含有金属元素的晶体不一定是金属晶体，如AlCl3深度思考答案：(1)NaCl、Na2S(2)NaOH、(NH4)2S(3)(NH4)2S(4)Na2S2(5)CO2、CCl4、C2H2(6)C2H2(7)H2O2(8)SiO2、SiC(9)晶体氩晶体硅、金刚石题组强化训练形成关键能力1解析：石墨的层与层之间是分子间作用力，而碳原子间是共价键，石墨之中也会有自由电子在层与层间移动，石墨属于混合型晶体，故A不选；玻璃是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅的混合物，不是纯净物，不属于离子晶体，故B不选；CH3COONa是由醋酸根离子和钠离子组成的离子晶体，碳化硅是由碳原子和硅

11、原子组成的共价晶体，属于有机物，属于分子晶体，镁是由金属阳离子和自由电子组成的金属晶体，故C选；NaH是钠离子和氢离子形成的离子晶体，不属于金属晶体，故D不选。答案：C2答案：(1)共价晶体(2)分子晶体(3)离子晶体(4)共价晶体(5)分子晶体(6)金属晶体3解析：A中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故A错误；B中SiO2为共价晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故B正确；C中Na、K、Rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故C错误；D中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故D错误。答案：B4解析：离子晶

12、体中，离子所带电荷总数越多，半径越小，离子键越强，晶体熔、沸点越高。答案：C5答案：AlCl3是分子晶体，而AlF3是离子晶体6答案：邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力更大7答案：N2H4分子之间存在氢键8答案：同是分子晶体，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案)考点三必备知识梳理夯实学科基础1正四面体1092812122(1)Na2OAl2O3SiO2(2)六元并环结构范德华力混合型晶体易错易混辨析答案：(1)(2)石墨晶体中碳碳键比金刚石中碳碳键更牢固(有大键)，键能更大，故熔点高于金刚石(3)稀有气体固体的构成微粒为原

13、子，但属于分子晶体(4)(5)(6)CaF2中阴、阳离子的配位数分别为4、8深度思考答案：(1)612(2)共价键、范德华力(3)2NA(4)126正八面体形(5)84题组强化训练形成关键能力1解析：GaAs的熔点很高，则其晶体类型为共价晶体，Ga和As以共价键键合。由晶胞结构可知一个晶胞中含有As、Ga原子的个数均为4，则晶胞的体积为MGa+MAsNA4，又知二者的原子半径分别为rGa pm和rAs pm，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为443rGa3+rAs3 10-304NAMGaMAs100%410-30NArGa3+rAs3 3MGaMAs100%。答案：共价晶体共价410-30NArGa3+rAs3 3MGaMAs100%2解析：由图(b)可知，立方格子面对角线长为2a pm，即为4个Cu原子直径之和，则Cu原子之间最短距离为24a pm。由图(b)可知，若将每个晶胞分为8个小立方体，则Mg原子之间最短距离y为晶胞内位于小立方体体对角线中点的Mg原子与顶点Mg原子之间的距离(如图所示) ，即小立方体体对角线