第五章物质结构与性质第4讲 晶体结构与性质Word文档下载推荐.docx

1、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）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无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。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）题组一晶胞中原子个数的计算1

2、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211144解析甲中N（x）N（y）1（4）21；乙中N（a）N（b）1（8）11；丙中N（c）1214，N（d）864。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_、B_、C_。答案MNMN3MN2解析在A中，含M、N的个数相等，故组成为MN；在B中，含M：41（个），含N：424（个），MN13；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_

3、。答案5解析La：2123Ni：12615所以n5。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 （）A394 B142C294 D384答案B解析A粒子数为6；B粒子数为632；C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为142。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：812G：8428Q：24R、G、Q的个数之比为142，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解析由于M、N原子并不存

4、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M gmol1，晶体的密度为 gcm3，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（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12，晶体的化学

5、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a cm，则有a3NAM，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。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9.01023 cm3，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_（

6、填数值）；氢在合金中的密度为_。答案（1）s（2）Ar3d104s1（3）50.083 gcm3解析（1）Ca位于第四周期第A族，处于s区。（2）Cu的外围电子排布式是3d104s1，而不是3d94s2。（3）铜、钙合金中，n（Cu）12615。n（Ca）1223，所以n5，即LaNi5H4.5。9.01023 cm3NAM，其中氢在合金中的密度为0.249 g9. 如图为Na2S的晶胞，该晶胞与CaF2晶胞结构相似，设晶体密度是 gcm3，试计算Na与S2的最短距离_（阿伏加德罗常数用NA表示 ，只写出计算式）。答案解析晶胞中，个数为84，个数为8，其个数之比为12，所以代表S2，代表Na。

7、设晶胞边长为a cm，则a3NA478a 面对角线为其为边长的为所以其最短距离为 cm。反思归纳晶胞计算的思维方法（1）晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一，也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何知识，三是要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。（2）“均摊法”原理特别提醒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

8、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。在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。（3）晶体微粒与M、之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g（M为微粒的相对“分子”质量）；1个晶胞的质量为a3 g（a3为晶胞的体积），则1 mol晶胞的质量为a3NA g，因此有xMa3NA。考点二突破四类晶体的组成和性质1 四类晶体的比较 类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力分子间作用力共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点

9、较低很高有的很高，有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多数易溶于水等极性溶剂导电、导热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性，个别为半导体电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例所有非金属氢化物（如水、硫化氢）、部分非金属单质（如卤素X2）、部分非金属氧化物（如CO2、SO2）、几乎所有的酸、绝大多数有机物（有机盐除外）部分非金属单质（如金刚石、硅、晶体硼），部分非金属化合物（如SiC、SiO2）金属单质与合金（如Na、Al、Fe、青铜）金属氧化物（如K2O、Na2O）、强碱（如KOH、NaOH）、绝大部分盐（如NaCl）2 离子晶体的晶格能（1）定

10、义气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJmol1。（2）影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。（3）与离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 判断正误，正确的划“”，错误的划“（1）在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 （）（2）在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 （）（3）原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 （）（4）分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 （）（5）离子晶体一定都含有金属元素 （）（6）金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体 （）答案（1）（2）（3）（4）（6

11、）2 CO2和SiO2在物理性质上有较大差异，而在化学性质上却有较多相似，你知道原因吗？答案决定二者物理性质的因素：晶体类型及结构、微粒间的作用力，CO2是分子晶体，其微弱的分子间作用力是其决定因素，SiO2是原子晶体，其牢固的化学键是其决定因素。二者的化学性质均由其内部的化学键决定，而CO与SiO键都是极性键。特别提醒（1）原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为1 710 ，MgO的熔点为2 852 。（2）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 。3 在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、（NH4）2S、C

12、O2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。（1）其中只含有离子键的离子晶体是_；（2）其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_；（3）其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_；（4）其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_；（5）其中含有极性共价键的非极性分子是_；（6）其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是_；（7）其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。（8）其中含有极性共价键的原子晶体是_。答案（1）NaCl、Na2S（2）NaOH、（NH4）2S（3）（NH4）2S（4）Na2S2（5）CO2、CCl4、C2H2（6）C2H2（7）H2O2（8）SiO2、Si