2019版高考化学一轮复习第41讲晶体结构与性质学案

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1、第41讲　晶体结构与性质1．晶体和晶胞(1)晶体与非晶体(2)获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。③溶质从溶液中析出。(3)晶胞①概念：描述晶体结构的基本单元。②晶体与晶胞的关系：数量巨大的晶胞“无隙并置”构成晶体。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。2．四种类型晶体的比较3．离子晶体的晶格能(1)定义：气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。(2)影响因素①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。(3)与离

2、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。1．正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)具有规则几何外形的固体一定是晶体。(　　)(2)冰中包含的作用力有范德华力、氢键和共价键。(　　)(3)区分晶体和非晶体最可靠的方法是测定其有无固定熔点。(　　)(4)1mol金刚石和SiO2中含有的共价键数目均为4NA。(　　)(5)金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子。(　　)(6)离子晶体中一定存在金属元素。(　　)(7)碳有三种同素异形体：金刚石、石墨和C60，其熔点由高到低的顺序为：C60>金刚石>石墨。(　　)(8)

3、通过X射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体。(　　)答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×(7)×　(8)√2．某物质的晶体中含有A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面面心中的B元素的原子未能画出)。则晶体中A、B、C的原子个数比为(　　)A．1∶3∶1B．2∶3∶1C．2∶2∶1D．1∶3∶3答案　A解析　利用均摊法计算。据图知，该正方体中A原子个数＝8×＝1，B原子个数＝6×＝3，C原子个数＝1，所以晶体中A、B、C的原子个数比为1∶3∶1。考点1　晶体与晶胞典例1　(2017·赣州模拟)某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示。A

4、为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为(　　)A．B2AB．BA2C．B7A4D．B4A7解析　A在正方体内，晶胞中的8个A离子完全被这1个晶胞占有；B分别在顶点和面心，顶点上的离子被1个晶胞占有，面心上的离子被1个晶胞占有，所以1个晶胞实际占有的B离子为8×＋6×＝4，则该晶体的化学式为BA2。答案　B名师精讲(1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。(2)晶体与非晶体的本质区别：是否有自范性。(3)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”，但不一定是最小的“平行六面体”。(4)区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍

5、射实验。(5)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、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。(6)晶胞中的有关物理量的计算对于立方晶胞，可简化成下面的公式进行各物理量的计算：a3×ρ×NA＝n×M，a表示晶胞的棱长，ρ表示密度，NA表示阿伏加德罗常数的值，n表示1mol晶胞中所含晶体的物质的量，M表示晶体的摩尔质量。1．如图是物质的微观结构示意图，请认真观察两图，判断下列说法正确的是(　　)A．两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体B．Ⅰ形成的固体物理性

6、质有各向异性C．Ⅱ形成的固体一定有固定的熔点D．二者的X射线衍射图谱是相同的答案　B解析　由微观结构示意图可知Ⅰ为晶体，Ⅱ为非晶体，晶体具有规则的几何外形，具有各向异性和固定的熔点，用X射线衍射实验测定时，晶体内部的微粒在空间呈现有规则的重复排列，非晶体则没有这些性质。2．(1)Ti的氧化物和CaO相互作用形成钛酸盐，其晶胞结构如图所示。该晶胞中Ca2＋的配位数是________，该晶胞的化学式为__________。(2)M原子的外围电子排布式为3s23p5，与铜形成化合物的晶胞如图所示(黑点代表铜原子)，该晶体的化学式为____________。答案　(1)12　CaTiO3

7、(2)CuCl解析　(1)根据晶胞图可知，距离Ca2＋最近且距离相等的O2－有12个，故Ca2＋的配位数＝12，该晶胞中Ca2＋数目＝1，Ti4＋数目＝8×＝1，O2－数目＝12×＝3，故化学式为CaTiO3。(2)根据M的外围电子排布式为3s23p5，确定M为Cl元素，该晶胞中Cl原子数目＝8×＋6×＝4，Cu原子数目＝4，故化学式为CuCl。考点2　常见的晶体模型典例2　(2014·海南高考)碳元素的单质有多种形式，如图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)