1、模块六 选修部分专题十七 物质结构与性质考点三 晶体结构与性质第1步 高考真题试水第2步 教材知识盘点第3步 命题要点突破第4步 模拟练习达标温示提馨请做:第1步 高考真题试水(点此进入word部分)第2步 教材知识盘点 一、晶体和晶胞1晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的区别:(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。2晶胞(1)概念:晶胞是描述晶体结构的基本单元。(2)晶体与晶胞的关系:数量巨大的晶胞“”构成晶体。无隙并置二、常见晶体类型的结构和性质1四种晶体类型的比较2.典型晶体模型原子晶体原子晶体第3步 命题要点突破 命题点 1 晶体
2、类型的判断1.依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用是共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用为范德华力或氢键。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用是金属键。2.依据物质的类别判断(1)金属氧化物(如 K2O、Na2O2 等)、强碱(NaOH、KOH 等)和绝大多数盐类是离子晶体。(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除 SiO2 外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。(3)常见的单质类原子晶体
3、有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质、合金是金属晶体。3依据晶体的熔点判断(1)离子晶体的熔点较高。(2)原子晶体熔点高。(3)分子晶体熔点低。(4)金属晶体多数熔点高,但也有相当低的。4依据导电性判断(1)离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。(2)原子晶体一般为非导体。(3)分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。(4)金属晶体是电的良导体。5依据硬度和机械性能判断(1)离子晶体硬度较大或硬而脆。(2)原子晶体硬度大。(3)分子晶体硬度小且较脆。(4)金属晶体
4、多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性。1(2013福建卷节选)NF3 可由 NH3 和 F2 在 Cu 催化剂存在下反应直接得到:4NH33F2=Cu NF33NH4F。上述化学方程式中的 5 种物质所属的晶体类型有_(填序号)。a离子晶体 b分子晶体c原子晶体 d金属晶体解析 在反应 4NH33F2=Cu NF33NH4F 中,NH3、F2、NF3 的晶体类型为分子晶体,Cu 为金属晶体,NH4F 为离子晶体。答案 abd2有 A、B、C 三种晶体,分别由 H、C、Na、Cl 四种元素中的一种或几种组成,对这三种晶体进行实验,结果如表:(1)晶体的化学式分别为 A_、B_、C_。(2)晶体
5、的类型分别是 A_、B_、C_。(3)晶体中微粒间作用力分别是 A_、B_、C_。解析 根据 A、B、C 所述晶体的性质可知,A 为离子晶体,只能为 NaCl,微粒间的作用力为离子键;B 应为原子晶体,只能为金刚石,微粒间的作用力为共价键;C 应为分子晶体,且易溶,只能为 HCl,微粒间的作用力为范德华力。答案(1)NaCl C HCl(2)离子晶体 原子晶体 分子晶体(3)离子键 共价键 范德华力命题点 2 晶体熔、沸点高低的比较1不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体离子晶体分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔
6、、沸点很低。2同种晶体类型熔、沸点的比较(1)原子晶体原子半径越小 键长越短 键能越大 熔沸点越高如熔点:金刚石碳化硅硅。(2)离子晶体一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgOMgCl2NaClCsCl。衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。(3)分子晶体分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如 H2OH2TeH2SeH2S。组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如 SnH4GeH4SiH4CH4。组成和结构不相似的
7、物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如 CON2,CH3OHCH3CH3。(4)金属晶体金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点:NaMgKClRbClMgO 晶体为离子晶体,离子所带电荷越多,半径越小,晶格能越大,熔点越高点评(1)分子晶体熔沸点的比较要特别注意氢键的存在;(2)离子晶体的熔点不一定都低于原子晶体,如 MgO 是离子晶体,熔点是 2 800;而 SiO2 是原子晶体,熔点是 1 732。命题点 3 晶胞中粒子个数的计算“分割法”突破晶胞组成的计算分割法1(2013江苏卷)Zn 与 S 所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
8、在 1 个晶胞中,Zn 离子的数目为_。该化合物的化学式为_。解析 从晶胞图分析,含有 Zn 离子为 81/861/24。S 为 4 个,所以化合物中 Zn 与 S 数目之比为 11,则化学式为ZnS。答案 4 ZnS2利用“卤化硼法”可合成含 B 和 N 两种元素的功能陶瓷,如图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有 B 原子的个数为_,该功能陶瓷的化学式为_。解析 B 的原子半径比 N 大,因而结构示意图中大球代表B 原子,利用晶胞结构可计算出含有 2 个 B 和 2 个 N,化学式为BN。答案 2 BN命题点 4 考查晶体密度与微粒距离间的关系计算晶体微粒与 M(摩尔质量,g/mol)、(
9、晶体密度,g/cm3)之间的关系若 1 个晶胞中含有 x 个微粒,则 1 mol 晶胞中含有 x mol 微粒,其质量为 xM g;又 1 个晶胞的质量为 a3 g(a3 为晶胞的体积,单位为 cm3),则 1 mol 晶胞的质量为 a3 NA g,因此有 xMa3 NA。1(2013全国卷节选)F、K 和 Ni 三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。(1)该化合物的化学式为_;Ni 的配位数为_;(2)列式计算该晶体的密度_gcm3。解析(1)在该化合物中 F 原子位于棱、面心以及体内,故F 原子个数为141612428 个,K 原子位于棱和体内,故K 原子个数为14824 个,Ni 原子
10、位于 8 个顶点上和体内,故 Ni 原子个数为18812 个,K、Ni、F 原子的个数比为428214,所以化学式为 K2NiF4;由图示可看出在每个Ni 原子的周围有 6 个 F 原子,故配住数为 6。(2)结 合 解 析(1),根 据 密 度 公 式 可 知 mV 3945921986.021023400213081030gcm33.4 gcm3。答案(1)K2NiF4(2)3.42(2012海南卷节选)用晶体的 X 射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为 361 pm。又知铜的密度为 9.00 gcm3,则铜晶胞的体积是_cm3,晶胞的质量是_g,阿伏加德罗常数为_列式计算,已知 Ar(Cu)63.6。解析 体积是 a3;mV,一个体心晶胞含 4 个原子,则M14m 晶胞NA,可求 NA。答案 4.701023 4.231022NA63.6 gmol1144.231022g6.011023 mol1 温示提馨请做:第4步 模拟练习达标(点此进入word部分)