高考化学一轮复习 3.3 晶体结构与性质课件 新人教版-新人教版高三全册化学课件

1、第第3 3节晶体结构与性质节晶体结构与性质-2-3-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组考点一晶体和晶胞导学诱思导学诱思下列有关晶体的说法中正确的是。凡是有规则外形的固体一定是晶体晶体与非晶体的本质区别:是否有自范性熔融态物质凝固就得到晶体晶体有一定的熔、沸点区分晶体和非晶体最可靠的科学方法:是否具有固定的熔沸点-4-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组落实基础落实基础1.晶体与非晶体-5-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组2.晶胞(1)晶胞:是描述晶体结构的基本单元。(2)晶体与晶胞的关系:整个晶体可以看作由数量巨大的晶胞“无隙并置”而成,晶胞是晶体结构中的基本重复

2、单元,晶胞的结构可以反映晶体的结构。(3)晶胞中粒子数目的计算均摊法:如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有 属于这个晶胞。-6-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组3.晶格能(1)定义:气态离子形成1摩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,晶格能越大。离子的半径:离子的半径越小,晶格能越大。与离子晶体性质的关系:晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,且熔点越高,硬度越大。-7-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组易错辨析易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)固态物质一定是晶体( )(2)晶体有自范性

3、但排列无序( )(3)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同( )(4)晶胞是晶体中最小的结构重复单元( )(5)冰和固体碘晶体中相互作用力相同( )(6)非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算不能用均摊法( )(7)在六棱柱晶胞中,顶点也为8个晶胞共有,每个粒子有18属于该晶胞( )(8)(2015浙江理综)液晶态介于晶体状态和液态之间,液晶具有一定程度的晶体的有序性和液体的流动性( )-8-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组 答案解析解析关闭 答案解析关闭-9-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组方法指导方法指导晶胞组成的计算规律(1)-10-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高

4、考微题组-11-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组-12-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组1.(2015全国节选)(1)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于晶体。 (2)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:在石墨烯晶体中,每个C原子连接个六元环,每个六元环占有个C原子。 在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接个六元环,六元环中最多有个C原子在同一平面。 答案解析解析关闭 答案解析关闭-13-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组2.(2015全国改编)Na和O能够形

5、成化合物F,其中一种晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566 nm,F的化学式为;晶胞中Na原子的配位数为;列式计算晶体F的密度(gcm-3) 。 答案解析解析关闭 答案解析关闭-14-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组3.按要求填空。(1)(2014全国)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有个铜原子。 Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405 nm,晶胞中铝原子的配位数为。列式表示Al单质的密度 gcm-3(不必计算出结果)。 (2)(2014江苏化学)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图所示,铜晶体中

6、每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为。 -15-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组(3)(2013江苏化学)Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在1个晶胞中,Zn离子的数目为。 该化合物的化学式为。 (4)(2013四川理综)Al2O3在一定条件下可制得AlN,AlN的晶体结构如图所示,该晶体中Al的配位数是。 -16-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组(5)(2013全国)F、K和Ni三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。 该化合物的化学式为,Ni的配位数为;列式计算该晶体的密度 gcm-3。 -17-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组(6)(2013山东

7、理综)利用“卤代硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如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。 -18-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组-19-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组-20-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组-21-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组-22-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组考点二四种晶体类型的比较导学诱思导学诱思下列叙述正确的是(C)A.分子晶体中每个分子内一定含有共价键B.原子晶体的相邻原子间只有非极性共价键C.离子晶体中可能含有共价键D.金属晶体的熔点和沸点都很高-23

8、-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组落实基础落实基础1.四种晶体的比较 -24-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组-25-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组-26-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组2.晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体熔、沸点的比较。不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律: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、铂等熔点和沸点很高,汞、铯等熔点和沸点很低。(2)同种晶体类型熔、沸点的比较。原子晶体:(比较共价键的强弱)原子半径越小键长越短键能越大共价键越强熔、沸点越高。如熔点:金刚石碳化硅晶体硅-27-考点一考点二考

9、点三基础梳理考点突破高考微题组离子晶体:(比较离子键强弱或晶格能大小)a.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大,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgOMgCl2NaClCsCl。b.衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。分子晶体:(比较分子间作用力大小)a.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。如沸点:H2OH2TeH2SeH2S。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,如沸点:SnH4GeH4SiH4CH4。-28-考点一考点二考点三基础梳理考点

10、突破高考微题组c.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,如沸点:CON2,CH3OHCH3CH3。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,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点:NaMgKClRbClMgO晶体为离子晶体,离子所带电荷多,半径小,晶格能大,熔点高-34-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组解析:(1)A组中物质由非金属元素组成,熔点高,属原子晶体,熔化时需破坏共价键。由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体熔、沸点高,硬度大。(2)B组中物质都是金属,存在金属键,具

11、有金属晶体的性质,可以用“电子气理论”解释相关的性质。(3)C组中物质卤化氢晶体属于分子晶体,HF熔点高是由于分子之间形成氢键。(4)D组中物质是离子化合物,熔点高,具有离子晶体的性质。(5)晶格能与离子电荷数和离子半径有关,电荷数越多,半径越小,晶格能越大,熔点越高。-35-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组方法指导方法指导(1)分子晶体熔、沸点的比较要特别注意氢键的存在。(2)离子晶体的熔点不一定都低于原子晶体,如MgO是离子晶体,熔点是2 800 ;而SiO2是原子晶体,熔点是1 732 。-36-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组填空题(1)(2015安徽理综改编)

12、C、N、O、Al、Si是常见的5种元素。用“”或“MgBr2SiCl4(5)两者均为离子晶体,且离子电荷数均为1,但后者离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低解析:(1)同一短周期主族元素,原子序数越大,半径越小,故半径:AlSi;同一短周期主族元素,原子序数越大,电负性越大,故电负性:NSiSi键,故熔点:金刚石晶体硅;CH4和SiH4都形成分子晶体,且两者的结构相似,但SiH4的相对分子质量大,故沸点:CH4MgBr2SiCl4。(5)两者均为离子化合物,且离子电荷数均为1,但后者离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低。-40-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组考点三典型晶体模型导学

13、诱思导学诱思下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞示意图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是BC(请用相应的编号填写)。-41-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组落实基础落实基础典型晶体模型-42-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组-43-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组-44-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组-45-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组-46-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组易错辨析易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)金属钠形成的晶体中,每个钠原子与其距离最近的钠原子有8个( )(2)在

14、NaCl晶体中,每个Na+周围与其距离最近的Na+有12个( )(3)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( )(4)在CsCl晶体中,每个Cs+周围与其距离最近的Cl-有8个( )(5)冰晶体具有空间网状结构,是原子晶体( )-47-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组考查角度晶体模型例例金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:(1)Ni原子的核外电子排布式为。 (2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO(填“”)FeO。 (3)NiO晶胞中Ni和O的配位

15、数分别为、。 (4)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图1所示。该合金的化学式为。 图1 -48-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组(5)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如图2所示。该结构中,碳碳之间的共价键类型是键,碳氮之间的共价键类型是,氮镍之间形成的化学键是。 该结构中,氧氢之间除共价键外还可能存在。 该结构中,碳原子的杂化轨道类型有。 图2 -49-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组答案:(1)Ar3d84s2(或1s22s22p63s23p63d84s2)(2)(3)66(

16、4)LaNi5(5)键和键配位键氢键sp2杂化和sp3杂化解析:(2)晶格能与离子半径有关,其他因素相同时,离子半径越大,晶格能越小;(3)由信息可知NiO与氯化钠相似,所以Ni和O的配位数均为6 (5)碳氮原子之间为双键,所以有1个键和1个键;有的碳原子与其他3个原子结合,属于sp2杂化,有的碳原子与其他4个原子结合,属于sp3杂化。-50-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组(2015海南化学节选)钒(23V)是我国的丰产元素,广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题:(1)钒的某种氧化物的晶胞结构如下页图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为、。 -51-考点一考点二考点三基础

17、梳理考点突破高考微题组(2)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价层电子对数是对,分子的立体构型为;SO3气态为单分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为;SO3的三聚体环状结构如下页图2所示,该结构中S原子的杂化轨道类型为;该结构中SO键长有两类,一类键长约140 pm,另一类键长约160 pm,较短的键为(填下页图2中字母),该分子中含有个键。 -52-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组(3)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),该盐阴离子的立体构型为;也可以得到偏钒酸钠,其阴离子呈如图3所示的无限链状结构,则偏钒酸钠的化学式为。 -53

18、-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组答案:(1)42(2)3V形sp2杂化sp3杂化a12(3)正四面体形NaVO3-54-213465考点一晶体和晶胞1.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为。 (2)该晶体中Xn+中n=。 (3)X元素的原子序数是。 (4)晶体中每个N3-被个等距离的Xn+包围。 答案解析解析关闭 答案解析关闭-55-2134652.某晶胞结构如图所示,X位于立方体的顶点,Y位于立方体的中心。试分析:(1)在一个晶胞中有个X,个Y,晶体的化学式为。 (2)晶体中距离最近的两个X与一个Y所形成的夹角XYX角度为(填角的度数)。 答案解析解析关闭 答案解析关闭-56-431265考点二四种晶体类型的比较3.有下列几种晶体:A.水晶,B.冰醋酸,C.白磷,D.金刚石,E.晶体氩,F.干冰。(1)属于分子晶体的是,直接由原子构成的分子晶体是。 (2)属于原子晶体的化合物是。 (3)直接由原子构成的晶体是。 (4)受热熔化时,化学键不发生变化的是,需克服共价键的是。 答案解析解析关闭根据构成晶体的粒子不同,分子晶体仅由分子构成;原子晶体中无