高中化学选修3：物质结构与性质 复习题 公开课比赛一等奖

复习题水晶硫酸铜晶体雪花铜丝1.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。2.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。3.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，二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。5.理解知道金属键的涵义，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。6.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。考纲要求问题1：如何认识分析一个晶体？性质分析相关计算多角度判断类型相关物理性质比较均摊法晶胞参数、密度、距离、空间利用率等计算配位数

晶体结构分析晶体晶胞结构特点类型判断问题2：如何确定晶体类型？交流讨论：分享判断晶体类型的方法方法适用情况1、2、3、根据物质元素组成判断晶体类型组成晶体类别实例特例金属元素非金属元素金属晶体(单质、合金)离子晶体(化合物)原子晶体(少数)记忆分子晶体(大多数)排除法钠、铁、铜等NaCl、CsCl等金刚石、晶体硅、SiO2、SiC、BN、Si3N4等冰、苯、O2等NH4Cl等AlN等AlCl3

等原则：把握共性记住特例灵活处理例1：NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到4NH3＋3F2NF3＋3NH4F上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有__________(填序号)。A．离子晶体 B．分子晶体C．原子晶体 D．金属晶体ABD根据物理性质判断晶体类型通常情况下：分子晶体—硬度小，熔、沸点低的化合物；离子晶体—硬而脆，熔、沸点较高，且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物；原子晶体—硬度大，熔、沸点很高，不导电，溶解性差；金属晶体—导电性和导热性好、具有延展性的晶体。例．下列性质适合于离子晶体的是(

)A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电B．熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电C．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃D．熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g·cm－3A分子根据构成微粒及粒子间作用力判断晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体组成微粒阴、阳离子分子原子金属阳离子和自由电子微粒间作用力离子键分子间作用力或氢键共价键金属键例3：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CO2

B．NaBr和HBrC．CH4和H2O D．Cl2和KClC问题3：如何分析晶体结构？交流讨论：屏幕上的模型分别对应何种常见的晶体感悟要点：1.确定微粒相对位置关系2.分析晶胞中的微粒个数3.分析晶胞微粒的配位数熟悉常见构型，同类构型借鉴典型晶体模型的结构分析例.(2015课标Ⅰ,37节选)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:(1)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。(2)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,C与C-C的个数比为

。

例.已知氧化镁与氯化钠具有相同的晶胞结构，与镁离子最近的氧离子所构成的几何结构为

，与镁离子最近的镁离子有

个。正八面体12问题4：如何分析比较微粒间作用力对晶体物理性质

（熔、沸点和硬度）的影响？晶体类型微粒间作用力决定作用力大小的因素举例（熔、沸点和硬度）分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体例：判断1.熔点：MgBr2<SiCl4<BN(

)2.沸点：PH3<NH3<H2O(

)3.(

)4.熔点：Na<K

<

Rb

(

)×

√

×

×

1.晶胞中的粒子数目——均摊法问题5：如何解决晶体中的计算问题？答案：B

2.晶胞中的原子坐标参数例题：下图是立方硫化锌晶胞结构示意图，设晶胞棱长为1，图中红色小球代表Zn原子，写出Zn原子的原子分数坐标。abc例：右图是金属铁晶体结构的示意图：已知：金属铁的密度为7.8g·cm-3。求：铁原子的半径（列出计算式）。

3.晶胞参数计算4.晶胞密度的计算例：Al单质为面心立方晶体，其晶胞边长a=0.405nm1mol晶胞中铝原子为

mol列式表示Al单质的密度（不计算结果）：412补充问题：晶胞中铝原子的配位数为

，5.空间利用率的计算空间利用率=例：B、E两种元素形成的某种化合物的晶胞结构如图(白色球代表B原子)。已知B、E的原子半径分别为a

pm、b

pm。在该晶胞中,B原子的配位数为

。该晶胞的空间利用率为

。

性质分析相关计算多角度判断类型相关物理性质比较均摊法密度、距离、空间利用率计算配位数

晶体结构分析晶体结构特点类型判断例.(2015·全国卷Ⅱ，37)节选(5)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566nm，F的化学式为________；晶胞中A原子的配位数为________；列式计算晶体F的密度(g·cm－3)__________。(A是氧元素，B是钠元素)练习1.铁的多种化合物均为磁性材料，氮化铁是其中一种，某氮化铁的晶胞结构如图所示，则氮化铁的化学式为________；设晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为__________g·cm－3(用含a和NA的式子表示)。Fe4N238/(a3NA)练习2.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晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为______g·cm－3(列式表示)，a位置S2－与b位置Zn2＋之间的距离为________pm(列式表示)。练习3.某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。试分析：(1)晶体中每个Y同时吸引________个X。(2)该晶体的化学式为____________。(3)设该晶体的摩尔质量为Mg·mol－1，晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为________cm。练习4：已知金刚石中C－C键长为1.54×10－10m，那么金刚石的密度