1、晶体结构与性质一、小试能力知多少(判断正误)(1)(2013重庆高考)MgBr2、SiCl4和BN熔点由低到高的顺序为MgBr2SiCl4BN()(2)(2012上海高考)氮氧化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透明材料，AlON和Al2O3晶体类型相同()(3)(2011海南高考)一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中铜原子处于面心，金原子处于顶点位置，则该合金中铜原子与金原子数量之比为31()(4)(2011四川高考)含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体()二、必备知识掌握牢1晶体类型的判断(1)据各类晶体的概念判断，即根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断。如由分子通过
2、分子间作用力(范德华力、氢键)形成的晶体属于分子晶体；由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体；由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体，由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体，或由金属原子形成的晶体属于金属晶体。(2)据各类晶体的特征性质判断。如低熔、沸点的晶体属于分子晶体；熔、沸点较高，且在水溶液中或熔化状态下能导电的晶体属于离子晶体；熔、沸点很高，不导电，不溶于一般溶剂的晶体属于原子晶体；能导电、传热、具有延展性的晶体属于金属晶体。2晶体熔、沸点高低的比较(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金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔点很高，汞
3、、铯等熔点很低。(2)原子晶体。由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石碳化硅硅。(3)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，其晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgONaClCsCl。(4)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、沸点反常地高。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。SnH4GeH4SiH4CH4。组成和结构不相似的分子晶体(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、5)金属晶体。金属离子半径越小，离子电荷数越多，金属键越强，金属熔、沸点就越高。如熔、沸点：AlMgNa。三、常考题型要明了考查晶体化学式的确定典例考查合金化学式的确定演练1考查晶胞化学式的确定演练2典例(2013山东高考)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右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_。解析由晶胞结构示意图，根据均摊法，可得B原子为812个，N原子为412个，则该功能陶瓷的化学式为BN。答案(2)2BN均摊法确定晶胞的化学组成1方法晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个原子对这个晶胞的贡献就是。2类型(1
5、)长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献： (2)非长方体(非正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为1/3。再如图所示的正三棱柱形晶胞中： 演练1金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如右图所示。该合金的化学式为_。解析：每个晶胞中含La原子数为：81，含Ni原子数为：1(22)45，故该合金的化学式为LaNi5。答案：LaNi5演练2(2013长沙模拟)钇钡铜氧的晶胞结构如图。研究发现，此高温超导体中的铜元素有两种价态：2价和3价。根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和
6、O原子个数比，确定其化学式为_。解析：根据晶胞的结构可知Ba、Y均位于晶胞内部，则每个晶胞中Ba有2个，Y有1个，Cu位于顶点和棱上，则Cu有81/881/43，O位于面心和棱上，则有81/2121/47，则化学式为YCu3Ba2O7。答案：YCu3Ba2O7晶体结构的计算晶体结构和性质的考查重点是晶胞的组成、性质及结构的相关计算。解答此类问题的关键是正确分析微粒在晶胞中的位置关系，结合晶胞的结构特点进行晶胞的有关计算，其计算角度如下：(1)晶胞体积的计算；(2)晶体密度的计算；(3)晶胞中离子与离子之间距离的计算典题(2013新课标全国卷节选)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，
7、A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B的电子数相差8；与B位于同一周期的C和D，它们的价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。回答下列问题：A、B和D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_；D的配位数为_；(2)列式计算该晶体的密度_gcm3。解析由元素C的价电子层中未成对电子数为4知，其不可能位于短周期，结合题意可知C元素位于第四周期，进一步推知A为F，B为K，C为Fe、D为Ni。据分摊法可求得化合物的化学式为K2NiF4。设晶体的密度为3.4(gcm3)答案(1)K2NiF46(2)3.4名师支招有关晶体的计算摩尔质量(gmol1)
8、摩尔体积密度晶胞体积1 mol所含晶胞数密度例如，NaCl晶体结构若密度为 g/cm3。设Na与Cl间的距离为a，则晶胞的边长为2a，晶胞的体积为8a3 cm3，1个晶胞中有4个NaCl，1 mol NaCl晶体中有NA的晶胞，由上式知58.5 g/mol NA8a3cm3 g/cm3。利用此式(1)已知NA、时可求a；(2)已知a、时可求NA；(3)已知NA、a时可求。针对训练(2012新课标全国高考)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0 pm，其密度为_ gcm3(列式并计算)，a位置S2离子与b位置Zn2离子之间的距离为_ pm(列式表示)。解析：每个晶胞的质量为(540.01010cm)3；运用均摊法可求得每个晶胞中含有4个“ZnS”，故每个晶胞的质量又可表示为。因此有：(540.01010cm)3，解得4.1 gcm3；如图所示，b位于正四面体的中心(类似于CH4分子中的C)。设abbcx pm，abc10928，ac540.0 pm270 pm。在三角形abc中，由余弦定理得：ac2x2x22xxcosabc，代入数据解得：x pm。答案：4.1(或或135)
