2021高考化学一轮复习 5.4 晶体结构与性质课件 苏教版

考点1:晶体常识【核心知识自查】一、晶体1.晶体与非晶体,周期性有序,无序,有,无,固定,不固定,各向异性,各向同性,熔点,x-射线衍射实验,2.得到晶体的途径(1)熔融态物质凝固。(2)气态物质冷却不经液态直接_。(3)溶质从溶液中析出。,凝固(凝华),二、晶胞1.概念:描述晶体结构的_。2.晶体中晶胞的排列无隙并置(1)无隙:相邻晶胞之间没有_。(2)并置:所有晶胞都是_排列、_相同。,基本单元,任何间隙,平行,取向,【基础小题诊断】判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)晶体的熔点一定比非晶体的熔点高。()提示:。非晶体没有固定的熔点,不能比较熔点的高低。(2)具有规则几何外形的固体一定是晶体。()提示:。晶体具有以下特点:有整齐规则的几何外形,有固定的熔点、有各向异性,只有同时具备这三个条件的才是晶体,非晶体也可以有规则几何外形。,(3)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。()提示:。溶质从溶液中析出,可形成晶体。(4)通过x-射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体。()提示:。x-射线衍射实验是区分晶体和非晶体最可靠的科学方法。(5)粉末状的物质不是晶体,具有各向异性的固体一定是晶体。()提示:。晶体与非晶体的根本区别在于内部粒子排列是否有序,具有各向异性的固体一定是晶体。,考点2:晶体的组成与性质【核心知识自查】1.四种晶体类型的比较,分子,原子,阴、阳离子,范德华力,共价键,金属键,离子键,2.晶格能(1)概念:气态离子形成1mol离子晶体释放的能量,通常取正值,单位:kjmol-1。(2)影响因素离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越_。离子的半径:离子的半径越小,晶格能越_。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大,形成的离子晶体越_,且熔点越高,硬度越大。,大,大,稳定,3.晶体熔、沸点的高低的比较(1)不同类型晶体熔、沸点的比较不同类型晶体的熔、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、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。,(2)同种类型晶体熔、沸点的比较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。离子晶体一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则晶格能越大,晶体的熔、沸点越高,如熔点:mgo_mgcl2,nacl_cscl。,分子晶体a.分子间范德华力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如h2o_h2te_h2se_h2s。b.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。c.组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近),其分子的极性越大,熔、沸点越高,如ch3cl_ch3ch3。d.同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。,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,金属晶体的熔、沸点越高,如熔、沸点:na_mg_al。,【基础小题诊断】判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)某晶体的熔点为112.8,溶于cs2、ccl4等溶剂,可推出该晶体可能为分子晶体。()提示:。根据所给性质:熔、沸点低、相似相溶判断为分子晶体。,(2)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。()提示:。晶体中只要有阳离子不一定有阴离子,比如金属晶体,但只要有阴离子一定有阳离子。(3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。()提示:。有些金属晶体熔点很高,如钨,熔点达到几千度。,考点3:三类典型晶体【核心知识自查】典型晶体,【基础小题诊断】判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)金属钠形成的晶体中,每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个。()提示:。钠原子为体心立方堆积,配位数为8。,(2)金属镁形成的晶体中,每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个。()提示:。金属镁为六方最密堆积,配位数为12。(3)在nacl晶体中,每个na+周围与其距离最近的na+有12个,na+周围最近的cl-构成一个正八面体。()提示:。na+周围最近的6个cl-构成正八面体。,考点4:晶体结构、晶胞计算【核心知识自查】一、晶体结构的堆积模型1.晶体结构的密堆积的原理金属原子、离子或分子在没有其他因素(如氢键)影响时,在空间的排列大都服从紧密堆积原理。这是因为金属键、离子键和分子间作用力均没有_,因此都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的其他原子、离子或分子分布于周围,并以密堆积的方式_体系的能量,使晶体变得比较稳定。,方向性,降低,2.等径圆球的密堆积(金属晶体)(1)三维空间模型非密置层在三维空间堆积a.简单立方堆积相邻非密置层原子的原子核在_的堆积,空间利用率太低,只有金属_(po)采用这种堆积方式,同一直线上,钋,b.体心立方堆积将上层金属原子填入下层金属原子形成的凹穴中,并使非密置层的原子稍稍分离,每层均照此堆积。这种堆积方式所得的晶胞是一个含有两个原子的立方体,一个原子在立方体的_,另一个原子在立方体的_,其空间利用率比简单立方堆积高,碱金属属于这种堆积方式,顶角,体心,密置层在三维空间堆积a.六方最密堆积按ababab的方式堆积,称为_,a3型最密堆积,b.面心立方最密堆积按abcabcabc的方式堆积称为_,a1型最密堆积,(2)常见的堆积模型,12,8,12,74%,4,2,2,3.非等径圆球的密堆积(离子晶体)(1)由于阴、阳离子的半径不同,因此离子晶体为_的密堆积,可以将这种堆积方式看成是大球先按一定的方式做_的密堆积,小球再填充在大球所形成的_中。(2)在一些离子晶体中,阴离子半径较大,应先将阴离子看成是_进行密堆积,而阳离子有序地填在阴离子所形成的空隙中。例如,nacl晶体中的cl-按_方式进行最密堆积,na+填在cl-所形成的空隙中;zns晶体中s2-按_方式进行最密堆积,zn2+填入s2-所形成的空隙中。,不等径圆球,等径圆球,空隙,等径圆球,a1型,a1型,二、运用均摊法求解晶胞中的微粒数晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,则每个晶胞对这个原子分得的份额就是。,1.长方体(或正方体)晶胞中,图示:,2.非长方体晶胞中粒子视具体情况而定(1)正三棱柱晶胞中:,(2)六棱柱晶胞中:,(3)石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶角(1个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占。,【基础小题诊断】判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)分子晶体中的分子均采用最密堆积的方式排列。()提示:。由于氢键具有方向性和饱和性,因此若分子晶体中存在氢键则不采用最密堆积排列。(2)a1型最密堆积又称为六方最密堆积。()提示:。a1型最密堆积是面心立方最密堆积。,(3)a1型最密堆积和a3型最密堆积的配位数均为12。()提示:。a1型最密堆积和a3型最密堆积的配位数均为12,在同一层中有6个,上层和下层各有3个,共12个。(4)体心立方堆积的金属晶体的晶胞中含有4个原子。()提示:。体心立方堆积的金属晶体的晶胞中金属原子位于晶胞的顶点和体心,因此每个晶胞中含有8+1=2个原子。,(5)如图a、b、c分别代表这三种堆积方式的结构示意图,则图示结构内金属原子个数比为21149。()提示:。图a中所含原子的个数为12+2+3=6,图b中所含原子的个数为8+6=4,图c中所含原子的个数为8+1=2。因此为321。,(6)金属钠晶体的晶胞为体