（新课标）高考化学总复习第三节晶体结构与性质讲义

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1、第三节　晶体结构与性质[高考备考指南]考纲定位1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。3．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。4．了解晶体类型，了解不同类型晶体中结构微粒及微粒间作用力的区别。5．了解晶胞概念，能根据晶胞确定晶体组成并进行相关的计算。6．了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。7．了解分子晶体结构与性质关系。核心素养1.微观探析——能从晶体的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决

2、定应用”的观念；能根据晶体的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。2．模型认识——能认识晶体结构与模型之间的联系，能运用多种模型来描述和解释晶体微观结构和性质，同时自己要建构模型解决一些问题。　晶体结构——晶胞(对应复习讲义第165页)1．晶体与非晶体(1)晶体与非晶体比较晶体非晶体结构特征结构微粒在三维空间里呈周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性无各向异性二者区别方法,间接方法,看是否有固定的熔点科学方法,对固体进行X射线衍射实验(2)获得晶体的途径①熔融态物质凝固。②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华

3、)。③溶质从溶液中析出。2．晶胞(1)概念：描述晶体结构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置。①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙；②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。(3)一般形状为平行六面体。　　　均摊法突破晶胞中粒子数的计算晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算②非长方体：如三棱柱角度1　晶体的性质与组成1．如图是某固体的微观结构示意图，请认真观察两图，判断下列说法正确的是(　　)A．两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体B．Ⅰ形成的固体物理性

4、质有各向异性C．Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点D．二者的X射线图谱是相同的B　[Ⅰ会自动形成规则几何外形的晶体，具有各向异性，X射线图谱有明锐的谱线。Ⅱ不会形成晶体。]2.Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。(1)在1个晶胞中，Zn离子的数目为________。(2)该化合物的化学式为________。[解析]　(1)从晶胞图分析，1个晶胞含有Zn离子的个数为8×＋6×＝4。(2)S为4个，所以化合物中Zn与S数目之比为1∶1，则化学式为ZnS。[答案]　(1)4　(2)ZnS3．Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如下图所示。则该化合物的

5、化学式为________。[解析]　Cu个数：12×＋2×＋3＝6，H个数：6×＋4＝6。[答案]　CuH角度2　晶体结构的有关计算【例】　(2017·全国卷Ⅱ节选)[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]的晶体密度为dg·cm－3，其立方晶胞参数为anm，晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为________________________________________________________________________。[思路点拨]　①1个晶胞体积[(a×10－7cm)3]1mol晶胞

6、质量[(a×10－7cm)3NAdg]②根据单元的相对质量(M)1mol晶胞质量(Myg)③(a×10－7)3NAd＝My，故y＝。[答案]×10－21晶体结构的相关计算(1)晶胞计算公式(立方晶胞)a3ρNA＝nM(a：棱长，ρ：密度，NA：阿伏加德罗常数的值，n：1mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的个数，M：组成的摩尔质量)。(2)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a)①面对角线长＝a。②体对角线长＝a。③体心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。④面心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。(3)空间利用率＝。[对点训练]1．(1)(2018

7、·全国卷Ⅰ节选)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为________g·cm－3(列出计算式)。(2)(2018·全国卷Ⅲ节选)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为________。六棱柱底边边长为acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为______g·cm－3(列出计算式)。[解析]　(1)1个氧化锂晶胞含O的个数为8×＋6×＝4，含Li的个数为8，1cm＝107nm，代入密度公式计算可得Li2O的密度为g·cm－3。(2)题图中原子的