2018版高考化学三轮专题复习： 晶体结构与性质 课件(52页)(共52张PPT)

晶体结构与性质
[考纲导视] 考纲定位 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.理解金属键的含义，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。
[基础反馈] 正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)离子晶体中每个离子周围均吸引着 6 个带相反电荷的离 子( )。 (2)分子晶体的熔沸点很低，常温下都呈液态或气态( (3)原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合( )。 )。
(4)金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，
电子定向运动(
【考点集训】 [例 1](2016 年河北邢台模拟)磁光存储的研究是 Williams 等 在 1957 年使 Mn 和 Bi 形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后开 始的。如图是 Mn 和 Bi 形成的某种晶体的结构示意图(白球均 在六棱柱内)，则该晶体物质的化学式可表示为( )。
A.Mn2Bi
B.MnBi
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 1 n 属于这个晶胞。 晶胞所共有，则该粒子有______
C.MnBi3
D.Mn4Bi3
解析：由晶体的结构示意图可知：白球代表 Bi 原子，且均 在六棱柱内，所以 Bi 为6 个。黑球代表 Mn 原子，个数为12×
1 1 1 6＋2×2＋1＋6×3＝6(个)，则二者的原子个数比为 6∶6＝1∶1。
答案：B
●方法技巧
晶胞组成的计算规律 (1)平面六面体形晶胞。
(2)非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用均摊 法，其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如，石 墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点 1 个碳原子对六边
1 1 形的贡献为3， 那么每一个六边形实际有 6× 3＝2 个碳原子。
又如，在六棱柱晶胞(如图所示 MgB2 的晶胞)中，顶点上的 原子为 6 个晶胞(同层 3 个，上层或下层各 3 个)共有，底面上
(9)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高(
)。 )。
(10)同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体( 答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)√
(8)√ (9)√ (10)×
考点一 晶体和晶胞 【知识梳理】 1．晶体与非晶体。 物质 晶体 非晶体 结构微粒在三维空间里 结构微粒 _____ 无 序排 结构特征 有 序排列 列 呈周期性_____ _________ _________ 有 无 自范性 性质 _________ _________ 熔点 固定 不固定 特征 异同表现 各向异性 无各向异性 有固定熔点 无固定熔点 区别 熔点法 方法 X-射线 对固体进行 X-射线衍射实验
1 1 的原子为 2 个晶胞共有，因此镁原子个数为 12× 6＋2× 2＝3，硼
原子个数为 6。
[例 2](2015 年新课标卷Ⅱ节选)O 和 Na 能够形成化合物 F，
其晶胞结构如图所示，晶胞参数 a＝0.566 nm，F 的化学式为
________；晶胞中 O 原子的配位数为________；列式计算晶体
F 的密度(g· cm－3)__________________。
解析：O2－半径大于 Na＋半径，由 F 的晶胞结构可知，大球 1 ＋ 2－ 2－ 代表 O ，小球代表 Na ，每个晶胞中含有 O 个数为 8×8＋ 1 ＋ － ＋ 6×2＝4， 含有 Na 个数为 8， 故 O2 、 Na 离子个数之比为 4∶8 ＝1∶2，从而推知 F 的化学式为 Na2O。由晶胞结构可知，每个 O 原子周围有 8 个 Na 原子，故 O 原子的配位数为 8。晶胞参数 a＝ － － 0.566 nm＝0.566×10 7 cm，则晶胞的体积为(0.566×10 7 cm)3， 4×62 g· mol－1 从而可知晶体 F 的密度为 ＝ 0.566×10－7cm3×6.02×1023 mol－1 － 2.27 g· cm 3。
(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。
1 － 解析：(1)X 位于晶胞的棱上，其数目为 12×4＝3，N3
3．晶格能。 (1)定义：气态离子形成 1 mol 离子晶体释放的能量，通常
－1 kJ· mol 取正值，单位：____________。
(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 ________ 。 小 ，晶格能越大。 ②离子的半径：离子的半径越_______ ③与离子晶体性质的关系：晶格能越大，形成的离子晶体 大 。 稳定 ，且熔点越______ 高 ，硬度越______ 越______
)。
(5)金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等强
烈的相互作用，很难断裂，因而都具有延展性( (6)氮化碳(
为 (7)在 CaF2 晶体(
)中，每个晶胞平均占有 4
个 Ca2＋ (
)。
(8)在金刚石晶体( 的比为 1∶2( )。
)中，碳原子与碳碳键个数
答 案 ： Na2O 2.27 g· cm－3 8 4×62 g· mol 1 －7 －1 ＝ 3 23 0.566×10 cm ×6.02×10 mol
－
[例 3]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________。