（全国通用版）高考化学大一轮复习 第47讲 晶体结构与性质 考点1 晶体和晶胞优选课件-人教版高三全册化学课件

1、选修3物质结构与性质第十一章第十一章第第4747讲晶体结构与性质讲晶体结构与性质考纲要求考纲要求考情分析考情分析命题趋势命题趋势1.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。构微粒、微粒间作用力的区别。2.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。体性质的影响。3.了解分子晶体结构与性质的关系。了解分子晶体结构与性质的关系。4.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二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。氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。5.理解金属键的含义，能

2、用金属键理论解释理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。的堆积方式。6.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关计算。组成并进行相关计算。2017，全国卷，全国卷，35T2017，全国卷，全国卷，35T2017，全国卷，全国卷，35T2016，全国卷甲，全国卷甲，37T2016，全国卷乙，全国卷乙，37T2016，全国卷丙，全国卷丙，37T高考对本部分的考查主高考对本部分的考查主要从两个方面切入：要从两个方面切入：(1)关于晶胞的计算；关于晶胞的计算；(2)晶体微粒间的

3、相互晶体微粒间的相互作用力以及物理性质的作用力以及物理性质的比较。预计比较。预计2019年高考年高考将主要考查晶体类型、将主要考查晶体类型、四种晶体的区别、晶体四种晶体的区别、晶体的结构特点以及晶胞的的结构特点以及晶胞的相关计算。题型以非选相关计算。题型以非选择题为主，分值约为择题为主，分值约为4分。分。分值：分值：46分分栏目导航板板 块块 一一板板 块块 二二板板 块块 三三板板 块块 四四1晶体与非晶体晶体与非晶体考点一晶体和晶胞考点一晶体和晶胞周期性有序周期性有序 无序无序 有有无无固定固定 不固定不固定 各向异性各向异性 各向同性各向同性 熔点熔点 X射线衍射射线衍射 基本单元基本单

4、元 任何间隙任何间隙平行平行 取向取向 “均摊法均摊法”原理及其注意事项原理及其注意事项(1)基本原理基本原理(适用长方体晶胞适用长方体晶胞)(2)注意事项注意事项在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞共有。个晶胞共有。在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。在计算晶胞中粒

5、子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。1判断正误，正确的划判断正误，正确的划“”，错误的划，错误的划“”。(1)具有规则几何外形的固体一定是晶体。具有规则几何外形的固体一定是晶体。()(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列。晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列。()(3)晶体与非晶体的本质区别：是否有自范性。晶体与非晶体的本质区别：是否有自范性。 ()(4)缺角的缺角的NaCl晶体在饱和晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。溶液中会慢慢变为完美的立方体块。 ()2区别晶体与非晶体的最科学的方法是区别晶体与非晶体的最科学的方法是()A观察自范性观察自范性B观察各向异性观察各向

6、异性C测定固定熔点测定固定熔点D进行进行X射线衍射实验射线衍射实验D3如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与与y的个数比是的个数比是_，乙中，乙中a与与b的个数比是的个数比是_，丙中一个晶胞中有，丙中一个晶胞中有_个个c离子和离子和_个个d离子。离子。2 1 1 1 44晶体中常见的四种计算晶体中常见的四种计算3化学式计算化学式计算运用均摊法计算出一个晶胞中的粒子数目，然后再求其比值，得出化学式。运用均摊法计算出一个晶胞中的粒子数目，然后再求其比值，得出化学式。例如：元素例如：元素Cu的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，晶胞中有的一种氯化物晶体

7、的晶胞结构如图所示，晶胞中有4个铜原子，个铜原子，4个氯原子，化学式为个氯原子，化学式为CuCl。4计算晶体密度和晶体中微粒间距离计算晶体密度和晶体中微粒间距离(1)计算晶体密度的方法计算晶体密度的方法若若1个晶胞中含有个晶胞中含有x个微粒，则个微粒，则1 mol晶胞中含有晶胞中含有x mol微粒，其质量为微粒，其质量为xM g(M为为微粒的相对微粒的相对“分子分子”质量质量)；又；又1个晶胞的质量为个晶胞的质量为 a3 g(a3为晶胞的体积为晶胞的体积)，则，则1 mol晶晶胞的质量为胞的质量为 a3 NA g，因此有，因此有xM a3NA。(2)(2017江苏卷节选江苏卷节选)某某FexN

8、y的晶胞如图的晶胞如图1所示，所示，Cu可以完全替代该晶体中可以完全替代该晶体中a位位置置Fe或者或者b位置位置Fe，形成，形成Cu替代型产物替代型产物FexnCunNy。FexNy转化为两种转化为两种Cu替代型产替代型产物的能量变化如图物的能量变化如图2所示，其中更稳定的所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为替代型产物的化学式为_。Fe3CuN 例例1(2017全国卷全国卷)研究发现，在研究发现，在CO2低压合成甲醇反应低压合成甲醇反应(CO23H2= CH3OHH2O)中，中，Co氧化物负载的氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良

9、好的应用前景。回答下列问题：良好的应用前景。回答下列问题：(1)Co基态原子核外电子排布式为基态原子核外电子排布式为_。元素。元素Mn与与O中，第一电离中，第一电离能较大的是能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是，基态原子核外未成对电子数较多的是_。(2)CO2和和CH3OH分子中碳原子的杂化形式分别为分子中碳原子的杂化形式分别为_和和_。(3)在在CO2低压合成甲醇反应所涉及的低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为种物质中，沸点从高到低的顺序为_。原因是。原因是_。(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除

10、了中的化学键除了键外，还键外，还存在存在_。(5)MgO具有具有NaCl型结构型结构(如图如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为的晶胞参数为a0.420 nm，则，则r(O2)为为_ nm。MnO也属于也属于NaCl型结构，晶胞参数为型结构，晶胞参数为a0.448 nm，则，则r(Mn2)为为_nm。 答题送答题送检检 来自阅卷名师报告来自阅卷名师报告解析解析 (1)Co为第四周期第为第四周期第族的族的27号元素，基态原子核外电子排布式为号元素，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63

11、d74s2或或Ar3d74s2。Mn是金属元素，而是金属元素，而O元素是非金属元素，难失元素是非金属元素，难失去电子，所以去电子，所以O元素的第一电离能较大。元素的第一电离能较大。O基态原子价电子为基态原子价电子为2s22p4，未成对电子是，未成对电子是p轨道的轨道的2个电子，而个电子，而Mn基态原子价电子排布为基态原子价电子排布为3d54s2，未成对电子是，未成对电子是d轨道的轨道的5个电个电子，因此核外未成对电子数较多的是子，因此核外未成对电子数较多的是Mn。(2)CO2为直线形结构，碳原子为为直线形结构，碳原子为sp杂杂化，化，CH3OH分子中碳原子的价层电子对数为分子中碳原子的价层电子

12、对数为4，所以碳原子为，所以碳原子为sp3杂化。杂化。(3)常温下水常温下水和甲醇是液体，二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体；水分子中有两个氢和甲醇是液体，二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体；水分子中有两个氢原子都可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可以形成原子都可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可以形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇；分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇；CO2的相对分子质量比的相对分子质量比H2大，分子间作用力大，分子间作用力较大，熔、沸点较高。较大，熔、沸点较高。1(2017全国卷全国卷节选节选)(1)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为钙钛矿型的立方结构，边长为a0.4