高考化学总复习 第3节 晶体结构与性质精品课件 新人教版 选修3.ppt

掌握2个核心考点 高效训练6道题 课时限时检测 第三节晶体结构与性质 考纲定位 1 了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响 2 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 3 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 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 了解分子晶体与原子晶体 离子晶体 金属晶体的结构微粒 微粒间作用力的区别 6 能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算 考点一 086 晶胞结构及其基本计算 掌握2个核心考点 一 几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目 a nacl 含4个na 4个cl b 干冰 含4个co2 c caf2 含4个ca2 8个f d 金刚石 含12个c e 体心立方 含2个原子 f 面心立方 含4个原子 2 计算方法 三 有关晶胞各物理量的关系对于立方晶胞 可简化成下面的公式进行各物理量的计算 a3 na n m a表示晶胞的棱长 表示密度 na表示阿伏加德罗常数 n表示1mol晶胞中所含晶体的物质的量 m表示相对分子质量 a3 na表示1mol晶胞的质量 如nacl a3 na 4m m 58 5 2013 新课标全国卷 a b和d三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示 已a b d分别为f k ni元素 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 g cm 3 1个示范例 考向预测1根据晶胞结构确定组成或粒子个数比1 1 2013 新课标全国卷 单质硅存在与金刚石结构类似的晶体 其中原子与原子之间以 相结合 其晶胞中共有8个原子 其中在面心位置贡献 个原子 2个预测练 2 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 1 结合金刚石的晶体结构 单质硅属于原子晶体 每个硅原子和四个硅原子以共价键结合成空间网状结构 晶胞结构为面心立方晶胞 在面心上有6个硅原子 每个硅原子为两个晶胞共有 所以一个晶胞中在面心位置对该晶胞贡献3个硅原子 答案 1 共价键3 2 2bn 考向预测2晶胞中 v m na之间的换算2 2012 新课标全国卷 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晶体结构如右图所示 其晶胞边长为540 0pm 密度为 g cm 3 列式并计算 a位置s2 与b位置zn2 之间的距离为 pm 列式表示 考点二 087 四种晶体的组成和性质比较 一 四种晶体的比较 二 判断晶体类型的方法与依据1 根据构成粒子及粒子间的作用力类别进行判断 2 根据各类晶体的特征性质判断 一般来说 低熔 沸点的化合物属于分子晶体 熔 沸点较高 且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为离子晶体 熔 沸点很高 不导电 不溶于一般溶剂的物质为原子晶体 能导电 传热 具有延展性的晶体为金属晶体 3 根据类别判断 金属氧化物 强碱 大部分盐类是离子晶体 大多数非金属单质 除金刚石 石墨 晶体硅 气态氢化物 非金属氧化物 sio2除外 酸 大多数有机物 有机盐除外 是分子晶体 金刚石 晶体硅 晶体硼 碳化硅 sio2等是原子晶体 金属单质固体是金属晶体 三 熔沸点的比较1 不同类型晶体的熔 沸点高低的一般规律为 原子晶体 离子晶体 金属晶体 分子晶体 2 同种类型晶体 晶体内粒子间的作用力越大 熔 沸点越高 1 离子晶体 一般来说 阴 阳离子的电荷数越多 离子半径越小 离子晶格能越大 其离子晶体的熔 沸点就越高 如熔点 mgo mgcl2 nacl cscl 2 原子晶体 原子半径越小 键长越短 键能越大 晶体的熔 沸点越高 如熔点 金刚石 碳化硅 晶体硅 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h2o h2te h2se h2s 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snh4 geh4 sih4 ch4 组成和结构不相似的物质 相对分子质量接近 分子的极性越大 其熔 沸点越高 如co n2 ch3oh ch3ch3 同分异构体 支链越多 熔 沸点越低 如ch3 ch2 ch2 ch2 ch3 4 金属晶体 一般来说 金属阳离子半径越小 离子所带电荷数越多 其金属键越强 金属熔 沸点就越高 如熔 沸点 na mg al 说明 关键提醒石墨属于混合型晶体 不是原子晶体 其晶体含有范德华力和共价键 熔点比金刚石高 1个示范例 解析 1 nh4cl为离子化合物 为离子晶体 2 铜为金属晶体 nh3和f2及nf3都是分子晶体 nh4f是离子晶体 3 两种物质都形成离子晶体 而离子晶体的熔点受离子键强弱的影响 离子键的强弱与离子半径 离子所带的电荷多少有关 两种化合物中 阴 阳离子所带电荷数均为1 但后者的离子半径大 离子键较弱 因此前者的熔点高于后者 答案 1 离子晶体 2 abd 3 两者均为离子化合物 且阴 阳离子的电荷数均为1 但后者的离子半径较大 离子键较弱 因此其熔点较低 考向预测1判断晶体类型3 根据下列几种物质的熔点和沸点数据 判断下列有关说法中 错误的是 注 alcl3熔点在2 02 105pa条件下测定 2个预测练 a sicl4是分子晶体b 单质b是原子晶体c alcl3加热能升华d mgcl2所含离子键的强度比nacl大 解析 三类不同的晶体由于形成晶体的粒子和粒子间的作用力不同 因而表现出不同的性质 原子晶体具有高的熔 沸点 硬度大 不能导电 而离子晶体也具有较高的熔 沸点 较大的硬度 在溶液中或熔融状态下能导电 分子晶体熔 沸点低 硬度小 不导电 熔化时无化学键断裂 据这些性质可确定晶体类型 根据上述性质特点及表中数据进行分析 nacl的熔 沸点均比mgcl2高 所以nacl晶体中的离子键应比mgcl2的强 故d不正确 答案 d 考向预测2晶体熔沸点的高低判断4 下列各组物质中 按熔点由低到高的顺序排列正确的是 o2 i2 hg co kcl sio2 na k rb si sic ca b c d 解析 中hg在常温下为液态 而i2为固态 故 错 中sio2为原子晶体 其熔点最高 co是分子晶体 其熔点最低 故 正确 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 错 中根据键长判断 键长越短键能越大 熔点越高 答案 d 1 选修3p84t4 下列各组物质中 化学键类型相同 晶体类型也相同的是 a c 金刚石 和co2b nabr和hbrc ch4和h2od cl2和kcl 解析 a项 晶体类型不同 b项 化学键晶体类型均不同 d项 化学键和晶体类型均不同 答案 c 高效训练6道题 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 下列描述错误的是 a alon和石英的化学键类型相同b alon和石英晶体类型相同c alon和al2o3的化学键类型不同d alon和al2o3晶体类型相同 解析 本题考查化学键 物质结构 意在考查考生对晶体类型和化学键等概念的掌握 alon与石英 sio2 均为原子晶体 所含化学键均为共价键 故a b项正确 al2o3是离子晶体 晶体中含离子键 不含共价键 故c项正确 d项错误 答案 d 3 下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是 a 熔点 naf mgf2 alf3b 晶格能 naf nacl nabrc 阴离子的配位数 cscl nacl caf2d 硬度 mgo cao bao 解析 由于r na r mg2 r al3 且na mg2 al3 所带电荷依次增大 所以naf mgf2 alf3的离子键依次增强 晶格能依次增大 故熔点依次升高 r f r cl r br 故naf nacl nabr的晶格能依次减小 在cscl nacl caf2中阴离子的配位数分别为8 6 4 r mg2 r ca2 r ba2 故mgo cao bao中离子键依次减弱 晶格能依次减小 硬度依次减小 答案 a 4 2014 广东广州检测 有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示 有关说法正确的是 a 为简单立方堆积 为六方最密堆积 为体心立方堆积 为面心立方最密堆积b 每个晶胞含有的原子数分别为 1个 2个 2个 4个c 晶胞中原子的配位数分别为 6 8 8 12d 空间利用率的大小关系为 答案 b 5 选修3p84t8 9 10 11整合 下列说法正确的是 a na2o和sio2熔化克服的作用力属于同种类型b 氯化钠和hcl溶于水克服的作用力均是离子键c hf hcl hbr hi的熔点hf反常高的原因是hf分子之间能形成氢键d 某晶体的熔点为112 8 溶于cs2 ccl4等溶剂 可推导该晶体可能为分子晶体e 干冰熔化或升华时 co2分子内的c o键受到破坏 解析 a项 na2o和sio2熔化克服的作用力分别为离子键和共价键 b项 nacl和hcl溶于水克服的作用力分别是离子键和共价键 e项 干冰熔化或升华 化学键未破坏 答案 cd 6 1 2012 海南高考节选 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3