高考化学知识清单17 晶体结构与性质- 高考化学 复习知识清单

知识清单17晶体结构与性质思维导图思维导图体(固态)、P₄、C知识点01晶体和晶体类型知识点02晶体结构与计算分子晶体共价晶体离子晶体金風晶体1.结构判据：结构微粒是否有序排列(2)具有规则几何外形的固体不一定是晶体(2)熔点判据：是否有固定的熔点熔融态物质溶质从溶液中凝固析出凝华气态物质冷却聚集状态内部微粒的排列呈现杂乱无章(长程无某些非晶体合金强度和硬度高、耐腐由电子、阳离子和电中性粒子组成，整体上呈电中性，带电离子能自由移动液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的状态既具有液体的流动性、黏度、形变性，(2)用电子气理论解释金属的性质理论解释金属阳离子与自由电子形成的电子气没有被破坏，所以金属有导电性导热性电子气中的自由电子在运动时经常与金属原子发生碰撞，从而引起两者能量(1)概念：只含分子的晶体。(2)粒子间作用力分子密堆积分子非密堆积作用力有分子间氢键，它具有方向性空间特点空间利用率不高，留有相当大的空隙举例Cm、于冰、D、O;HF、NH₃、冰实例H₂O、NH₃、CH₄等卤素(X₂)、O₂、N₂、白磷(P₄)、硫(Sg)等几乎所有的酸HNO₃、H₂SO₄、H₃PO₄、H₂SiO₃等物理性质原因一般熔、沸点较低，硬度较小，易挥发，易升华分子间作用力较弱固态和熔融态一般不导电，但有的在水溶液中能导电没有自由移动的带电粒子非极性溶质易溶于非极性溶剂；极性溶质易溶于极性溶剂帮帮体构成粒子作用力空间结构原子的小分子，是一个“巨分子”实例某些单质晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等碳化硅(SiC)、氮化硅(Si₃N₄)、氮化硼(BN)等性质原因熔沸点离子晶体中有较强的离子键，熔化或升华时需消耗较多的能量。所以离子晶体有较高的熔、沸点和难挥发性。通常情况下，同种类硬度硬而脆。离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击导电性不导电，但熔融或溶于水后能导电。离子晶体中，离子键较强，阴、阳离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用力，成为自由移动的离子，在外加电场的作用下，离子定向移动时，阴、阳离子受到水分子的作用成了自由移动的离子(或水合离子),在外加电场的作用下，阴、阳离子定向移动而导电大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水),难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl₄)。当把离子晶体放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移离子晶体中阴、阳离子交替出现，层与层之间如果滑动，同性离子相邻而使(1)离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH₄Cl是离子晶体。(2)离子晶体中除离子键外不一定不含其他化学键，如NaOH晶体中还含有极性共价键，Na₂O₂晶体中(3)由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AICl₃是由金属元素Al和非金属元素(4)含有金属离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子。(5)离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不是表示其分子组成。1.微粒判据(本质判据)晶体类型2.作用力判据(本质判据)晶体类型作用力分子间作用力(4)分子晶体熔沸点晶体类型→影响因素→作用力强弱→结果大)大)(4)分子晶体(5)不同晶体(3)共价晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为1710℃,MgO的熔点为2852℃。(4)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如Na的熔点为97℃,尿素的熔点为132.7℃。+,配体是CI和NH₃,而不是氯原子。金刚石石墨【答案】B,知识点02知识点02晶体结构及计算知识解读无隙一相邻晶胞之间无任何间隙。晶胞正或长方体正六棱柱正三棱柱示意图1819立1413īgī414141212内部的微粒111堆积名称最密堆积方堆积六方最密堆积简单立方堆积堆积模型堆积类型或铜型型或镁型堆积数86晶胞结构DB图类型立方ZnS型CaF₂型图示QQQQ结构特点1/8晶胞为简单立方结构方结构间隔排列的4个小立方体的体心各有1个Zn248个小立方体的数684晶胞金刚石图示表示一个CO₂分子结构特点同ZnS将金刚石中内部的4个碳原1个氧原子44投影图(1)结构特点(2)最小的环晶体最小环原子_十二元环(3)化学键数②晶体硅：1mol晶体硅中含2NA个Si-③二氧化硅：1mol二氧化硅中含4NA个Si-(1)结构特点(2)化学键②层和层的自由电子构成1个大π键，沿层(3)微粒间作用力(4)物理性质(5)晶体类型：混合键型晶体1.晶体中某些几何体中的数量关系(晶胞参数为a)(2)面心立方晶胞相邻的两个面心间的距离=q(3)正四面体中各量的关系2.几种单质晶体晶胞的结构特点(1)面心立方：面对角线上的三个原子相切：4r=√2a(2)体心立方：体对角线上的三个原子相切：4r=√3a(3)简单立方：侧面上的原子两两相切：2r=1a(4)六方最密：正四面体相邻原子两两相切：2r=1a(5)金刚石型：内部小立方体体对角线上的三个原子相切：8r=√3ah(3)单位换算4.空间利用率(3)晶胞体积易错点一判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目每个面上有4个，共计12个。易错点二晶胞中微粒的配位数求算(2)离子晶体的配位数：指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。易错点三晶胞密度计算的基本过程的粒子数目n一个晶胞的质【典例04】(2023·湖北卷)镧La和H可以形A.LaH₂晶体中La的配位数为8C.在LaH₂晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼D.LaH,单位体积中含氢质量的计算式为【答案】C【解析】由LaH₂的晶胞结构可知，La位于顶点和面心，晶胞内8个小立方体的中心各有1个H原子，若以顶点La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8,A正确；由LaH,晶胞结构可知，每个B正确；由题干信息可知，在LaH,晶胞中，每个H结合4个H形成类似CH,的结构，这样的结构有8个，顶点数为4×8=32,且不是闭合的结构，C错误；1个LaH,晶胞中含有5×8=40个H原子，含H质量为g,晶胞的体积为(484.0×10¹cm)³=(4.84×10*}cm³,则LaH,单位体积中含氢质量的计算式为【典例05】(2023·湖南卷)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数BKA.晶体最简化学式为KCaB,C₆B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca²*有8个C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面故其最简化学式为KCaB,C₆,A正确；K*位于晶胞顶点O【解析】根据均摊法，图1的晶胞中含Li:,o:,c:1个晶胞的质量为和，0,0),设同伏,A正确，B.原子1、2的坐标分别为!,,A正确，B.原子1、2的坐标分别为!,氧空穴A.氮掺杂生成的TiO₂aNg中，,B.原子3的分数坐标为(1,D.TiO₂的密度为【答案】A【解析】A.由TiO₂aNo晶体结构可知，氮掺杂反应后有3个氧空穴，O原子6个在棱上、6个在后面，1个在体内，O原子个数为,N原子1个在棱上、1个在面，N原子个数为]Ti原子8个在顶点、4个在面心，1个在体内，Ti原子个数为;;可知，原子3的坐标为?,B错误；C.钛离子形成体心四方点阵，氧离子形成八面体，八面体嵌入体心四方点阵中