晶体结构与性质教案

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1、晶体结构与性质[考纲要求]　1..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。2.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。3.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别，能根据晶胞确定晶体的组成。考点一　晶体常识1．晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行X射线衍射实验2.得到晶体的途径(1)熔融态物质凝固

2、。(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)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。深度思考判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)固态物质一定是晶体(　　)(2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同(　　)(3)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列(　　)(4)凡有规则外形的固体一定是晶体(　　)(5)固体SiO2一定是晶体(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×

3、题组一　晶胞中原子个数的计算1．如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是________，乙中a与b的个数比是________，丙中一个晶胞中有________个c离子和________个d离子。答案　2∶1　1∶1　4　4解析　甲中N(x)∶N(y)＝1∶(4×)＝2∶1；乙中N(a)∶N(b)＝1∶(8×)＝1∶1；丙中N(c)＝12×＋1＝4，N(d)＝8×＋6×＝4。2．下图为离子晶体空间构型示意图：(阳离子，阴离子)以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：A______

4、__、B________、C________。答案　MN　MN3　MN2解析　在A中，含M、N的个数相等，故组成为MN；在B中，含M：×4＋1＝(个)，含N：×4＋2＋4×＝(个)，M∶N＝∶＝1∶3；在C中含M：×4＝(个)，含N为1个。3．已知镧镍合金LaNin的晶胞结构如下图，则LaNin中n＝________。答案　5解析　La：2×＋12×＝3Ni：12×＋6×＋6＝15所以n＝5。4.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是(　　)A．3∶9∶4B．1∶4∶2C．2∶9∶4D．3∶8∶

5、4答案　B解析　A粒子数为6×＝；B粒子数为6×＋3×＝2；C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为1∶4∶2。5.右图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为＋2价，G为－2价，则Q的化合价为________。答案　＋3价解析　●R：8×＋1＝2○G：8×＋8×＋4×＋2＝8●Q：8×＋2＝4R、G、Q的个数之比为1∶4∶2，则其化学式为RQ2G4。由于R为＋2价，G为－2价，所以Q为＋3价。6.右图是金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，则其分子式为________。答案　M14N13解

6、析　由于M、N原子并不存在共用关系，而是形成一个独立的气态团簇分子，其分子式可由原子个数来确定，而不能用均摊法。题组二　晶胞的密度及微粒间距离的计算7．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。答案　(1)4　(2)XY2或Y2X　

7、(3)解析　(1)从晶胞结构图中可直接看出，每个Y同时吸引4个X。(2)在晶胞中，平均包含X：4×＝，平均包含Y：1，所以在晶体中X和Y的个数之比为1∶2，晶体的化学式为XY2或Y2X。(3)摩尔质量是指单位物质的量的物质的质量，数值上等于该物质的相对分子(或原子)质量。由题意知，该晶胞中含有1/2个XY2或Y2X，设晶胞的边长为acm，则有ρa3NA＝M，a＝，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为cm。8.镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，它们有很强的储氢能力，其中铜钙合金的晶胞结构如右图

8、。试回答下列问题：(1)在周期表中Ca处于周期表____________区。(2)铜原子的基态原子核外电子排布式为___________________________________。(3)已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10－23cm3，储氢后形成LaNinH4.5的合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNin中，n＝______