高中化学一轮复习精品学案:选修3 第3节 晶体结构与性质
第三节晶体结构与性质[基础知识整合]1.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体比较(2)获得晶体的途径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。
2.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。
(3)一般形状为平行六面体。
(4)晶胞中粒子数目的计算——均摊法晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是1 n。
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算②非长方体:如三棱柱[应用体验]下列是几种常见的晶胞结构,填写晶胞中含有的粒子数。
A.NaCl(含________个Na+,________个Cl-)B.干冰(含________个CO2)C.CaF2(含________个Ca2+,________个F-)D.金刚石(含________个C)E.体心立方(含________个原子)F.面心立方(含________个原子)[提示]A.44B.4C.48D.8E.2F.4[考点多维探究]角度1晶体的概念及其性质1.如图是某固体的微观结构示意图,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形成的固体物理性质有各向异性C.Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点D.二者的X-射线图谱是相同的B[Ⅰ会自动形成规则几何外形的晶体,具有各向异性,X-射线图谱有明锐的谱线。
Ⅱ不会形成晶体。
]2.(2014·全国卷Ⅰ节选)准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过________________________________________________ 方法区分晶体、准晶体和非晶体。
[解析]晶体是内部质点(原子、分子或离子)在三维空间周期性地重复排列构成的固体物质,而非晶体内部质点在三维空间无规律地排列,因此可以通过X-射线衍射的方法进行区分,晶体能使X-射线发生衍射,而非晶体、准晶体则不能。
[答案]X-射线衍射角度2晶胞中粒子数及其晶体化学式的判断3.如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞:试写出:(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。
(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________。
(4)乙晶体中每个A周围结合B的个数为________。
[答案](1)X2Y(2)1∶3∶1(3)8(4)124.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________。
[解析] R :8×18+1=2G :8×14+8×14+4×12+2=8Q :8×14+2=4R 、G 、Q 的个数之比为1∶4∶2,则其化学式为RQ 2G 4。
由于R 为+2价,G 为-2价,所以Q 为+3价。
[答案] +35.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∶4B [A 粒子数为6×112=12;B 粒子数为6×14+3×16=2;C 粒子数为1;故A 、B 、C 粒子数之比为1∶4∶2。
]6.Cu 元素与H 元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如下图所示。
则该化合物的化学式为________。
[解析] Cu 个数:12×16+2×12+3=6,H 个数:6×13+4=6。
[答案] CuH7.石墨晶体为层状结构,每层内每个六边形含有________个碳原子,________个C —C 键。
[解析] C 个数:6×13=2,C —C 键数:6×12=3。
[答案] 2 31.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”。
2.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。
角度3 利用晶胞结构进行晶体密度的有关计算8.(2016·全国丙卷节选)GaAs 的熔点为1 238 ℃,密度为ρ g·cm -3,其晶胞结构如图所示。
该晶体的类型为________,Ga 与As 以________键键合。
Ga 和As 的摩尔质量分别为M Ga g·mol -1和M As g·mol -1,原子半径分别为r Ga pm 和r As pm ,阿伏加德罗常数值为N A ,则GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。
[解析] GaAs 的熔点为1 238 ℃,其熔点较高,据此推知GaAs 为原子晶体,Ga 与As 原子之间以共价键键合。
分析GaAs 的晶胞结构,4个Ga 原子处于晶胞体内,8个As 原子处于晶胞的顶点、6个As 原子处于晶胞的面心,结合“均摊法”计算可知,每个晶胞中含有4个Ga 原子,含有As 原子个数为8×1/8+6×1/2=4(个),Ga 和As 的原子半径分别为r Ga pm =r Ga ×10-10cm ,r As pm =r As ×10-10cm ,则原子的总体积为V 原子=4×43π×[(r Ga ×10-10cm)3+(r As ×10-10cm)3]=16π3×10-30(r 3Ga +r 3As )cm 3。
又知Ga 和As 的摩尔质量分别为M Ga g·mol -1和M As g·mol -1,晶胞的密度为ρ g·cm -3,则晶胞的体积为V 晶胞=4(M Ga +M As )/ρN A cm 3,故GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为V 原子V 晶胞×100%=16π3×10-30(r 3Ga +r 3As ) cm 34(M Ga +M As )ρN Acm 3×100%= 4π10-30×N A ρ(r 3Ga +r 3As )3(M Ga +M As )×100%。
[答案] 原子晶体 共价4π10-30×N A ρ(r 3Ga +r 3As )3(M Ga +M As )×100% 9.(2016·全国甲卷节选)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
(1)晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
(2)若合金的密度为d g·cm -3,晶胞参数a =________nm 。
[解析] (1)由晶胞结构图可知,Ni 原子处于立方晶胞的顶点,Cu 原子处于立方晶胞的面心,根据均摊法,每个晶胞中含有Cu 原子的个数为6×12=3,含有Ni 原子的个数为8×18=1,故晶胞中Cu 原子与Ni 原子的数量比为3∶1。
(2)根据m =ρV 可得,1 mol 晶胞的质量为(64×3+59)g =a 3×d g·cm -3×N A ,则a =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2516.02×1023×d 13cm =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2516.02×1023×d 13×107 nm 。
[答案] (1)3∶1 (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤2516.02×1023×d 13×107 或3251N Ad ×10710.(2014·海南高考节选)金刚石晶胞含有________个碳原子。
若碳原子半径为r ,金刚石晶胞的边长为a ,根据硬球接触模型,则r =________a ,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_________________________(不要求计算结果)。
[解析] 金刚石晶胞中各个顶点、面上和体内的原子数目依次为8、6、4,然后依据晶胞计算确定在晶体中碳原子数目,碳原子数目为n =8×1/8+6×1/2+4=8;根据硬球接触模型可以确定,体对角线四分之一处的原子与顶点上的原子紧贴,因此有14·(3a )=2r ,则r =38a ;然后可以确定原子的占有率为(8×43πr 3)/a 3=3π16。
[答案] 8 38 8×43πr 3a 3=3π1611.(2015·全国卷Ⅱ节选)A 和B 能够形成化合物F ,其晶胞结构如下图所示,晶胞参数a =0.566 nm ,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 )________。
(已知A 为O 元素,B 为Na 元素)[解析] O 2-半径大于Na +半径,由F 的晶胞结构可知,大球代表O 2-,小球代表Na +,每个晶胞中含有O 2-个数为8×1/8+6×1/2=4,含有Na +个数为8,故O 2-、Na +离子个数之比为4∶8=1∶2,从而推知F 的化学式为Na 2O 。
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=0.566×10-7cm,则晶胞的体积为(0.566×10-7cm)3,从而可知晶体F的密度为4×62 g·mol-1(0.566×10-7cm)3×6.02×1023mol-1≈2.27 g·cm-3。
[答案]Na2O84×62 g·mol-1(0.566×10-7cm)3×6.02×1023mol-1≈2.27 g·cm-3晶体结构的相关计算(1)晶胞计算公式(立方晶胞)a3ρN A=nM(a:棱长,ρ:密度,N A:阿伏加德罗常数的数值,n:1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量,M:组成的摩尔质量)。
(2)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a)①面对角线长=2a。
②体对角线长=3a。
③体心立方堆积4r=3a(r为原子半径)。
④面心立方堆积4r=2a(r为原子半径)。
(3)空间利用率=晶胞中微粒体积晶胞体积。
考点2| 常见晶体模型的微观结构分析[基础知识整合]1.原子晶体——金刚石与SiO2(1)金刚石晶体中,每个C与另外4个C形成共价键,碳原子采取sp3杂化,C—C键之间的夹角是109°28′,最小的环是6元环。
高中化学 第三章 晶体结构与性质 3.1 晶体常识 玛瑙及其鉴别素材 新人教版选修3-新人教版高二选
玛瑙及其鉴别玛瑙的英文名称为Agate,来自希腊文的拉丁字。
玛瑙是石英的变种,是由二氧化硅沉积而成的隐晶质石英的一种。
从切开的剖面可以看到由灰、白、红、绿、淡褐、淡蓝等多种不同颜色组成的同心圆状、波纹状、层状或平行条带状。
俗有“千种玛瑙万种玉〞之说。
宝石界将其中具有同心层状和不规那么纹带、缠丝构造的隐晶质块体石英称玛瑙。
玛瑙具有脂肪或腊状光泽,半透明,贝壳状断口。
硬度7-7.5,质地坚硬耐磨,它的种类很多,有条纹玛瑙、苔藓玛瑙、水胆玛瑙、截子玛瑙等。
玛瑙是自然界中分布较广、质地坚韧、色泽艳丽、文饰美观的玉石之一。
玛瑙的用途非常广泛。
它可以作为药用、宝石、玉器、首饰、工艺品材料、研磨工具、仪表轴承等。
中医界认为,玛瑙味辛性寒无毒,可用于眼科目生障翳者,用玛瑙研末点之,疗效很好。
药用的玛瑙碎屑,是雕琢宝石所剩下的。
玛瑙是人们熟悉的首批宝石材料之一,古来早就被当作人间奇珍。
据说,它能给佩戴者带来愉快和信心,并被赋予上帝的仁慈,还可以确保他们胜利和力量。
埃及米索不达米亚地区的最早居民沙美里亚人,似乎是最早使用玛瑙来做信物、戒指、串珠、图章和其它宝石艺术品的,他们用玛瑙制作的斧头的工艺品,现在存放在纽约的美国国家历史博物馆中。
最异乎寻常的玛瑙制品是有两个把手的酒杯子,容量多于一品脱。
杯子的外表错综复杂地雕刻着洒神巴库斯的图案。
据历史记载,这个杯子是为罗马尼禄皇帝制作的,后经过许多人拥有和保藏,最后成为法国国王加冕酒会上用的杯子,法国人认为这个酒杯是历史上最有价值的纪念品之一。
玛瑙主要产于火山岩裂隙及空洞中,也产于沉积岩层中。
世界最著名的产地有印度、巴西等地。
我国玛瑙产地分布很广泛,几乎各省都有,主要有某某、某某、某某等地区。
某某雨花台产出的"雨花石"就是玛瑙的一种。
古代传说玛瑙是由所谓"鬼血"凝结而成的,也只是传说而已。
玛瑙由于纹带美丽,自古就被人们饰用。
出土玉器中,常见成串的玛瑙珠,以项饰为多。
选修3第3节 晶体结构与性质(共91张PPT)
[特别提醒] (1)原子晶体中只含有共价键,分 子晶体中以共价键结合成分子,而分子之间以 范德华力相结合。 (2)石墨属于混合型晶体,虽然质地很软,但 其熔点比金刚石还高,其结构中的碳碳键比金 刚石中的碳碳键还强。
[固本自测] 2. 下列说法正确的是 ( ) A. 分子晶体中一定存在分子间作用力,不一 定存在共价键 B. 存在共价键的晶体一定是分子晶体 C. 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 D. 元素的非金属性越强,其单质的活泼性一 定越强 答案:A
[特别提醒] (1)具有规则几何外形的固体不一 定是晶体,如玻璃; (2)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性 的最小部分,而不一定是最小的“平行六面 体”。
[固本自测] 1. 下列关于晶体与晶胞的说法正确的是( ) A. 晶体有自范性但排列无序 B. 不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同 C. 晶胞是晶体中的最小的结构重复单元 D. 固体SiO2一定是晶体 答案:C 解析:晶体组成微粒排列有序,A错,不同的 晶体有不同的晶胞,B错,存在无定形SiO2即 非晶体,D错。
分子间作用力 2. 分子间通过 结合形成的晶 体称为分子晶体。 、 、二氧 气态氢化物 非金属单质 化碳等气体以及多数 形成的晶 有机化合物 体大都属于分子晶体。分子晶体的组成微粒 分子 是 ,组成微粒间的相互作用是微弱的 范德华力 ,破坏它只需外界提供较少的能量, 较低 较小 ,硬度 挥发性 故分子晶体的熔点通常 ,有较强 氢键 的 。对组成和结构相似的晶体中又 不含 的物质来说,随着 的增 分子间作用力 相对分子质量 熔、沸点 大, 增强, 四卤化碳 升高。符合 卤素单质 此规律的物质有 、 、碳族元 稀有气体 素的气态氢化物、 等。
高中化学选修三——晶体结构与性质
晶体结构与性质一、晶体的常识 1.晶体与非晶体得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出 特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等) ③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法) 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元,即晶体中无限重复的部分一个晶胞平均占有的原子数=18×晶胞顶角上的原子数+14×晶胞棱上的原子+12×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图,它们分别平均含几个原子?eg :1.晶体具有各向异性。
如蓝晶(Al 2O 3·SiO 2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。
晶体的各向异性主要表现在( )①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是( )A.晶体一定比非晶体的熔点高B.晶体一定是无色透明的固体C.非晶体无自范性而且排列无序D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子? 二、分子晶体与原子晶体1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体 注意:a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质a.较低的熔、沸点b.较小的硬度c.一般都是绝缘体,熔融状态也不导电d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂,极性分子一般能溶于极性溶剂②典型的分子晶体a.非金属氢化物:H 2O 、H 2S 、NH 3、CH 4、HX 等b.酸:H 2SO 4 、HNO 3、H 3PO 4等c.部分非金属单质::X 2、O 2、H 2、S 8、P 4、C 60d.部分非金属氧化物:CO 2、SO 2、NO 2、N 2O 4、P 4O 6、P 4O 10等 f.大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖等③结构特征a.只有范德华力--分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子)CO2晶体结构图b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例,可说明氢键具有方向性④笼状化合物--天然气水合物2.原子晶体--相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体注意:a.构成原子晶体的粒子是原子 b.原子间以较强的共价键相结合①物理性质a.熔点和沸点高b.硬度大c.一般不导电d.且难溶于一些常见的溶剂②常见的原子晶体a.某些非金属单质:金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)、晶体锗(Ge)等b.某些非金属化合物:碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体c.某些氧化物:二氧化硅( SiO2)晶体、Al2O3金刚石的晶体结构示意图二氧化硅的晶体结构示意图思考:1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”,这种说法对吗?eg:1.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与键能无关的变化规律是()、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高可用做保护气2.氮化硼是一种新合成的无机材料,它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。
金教程高中化学高考一轮总复习(经典)课件:选修3 物质结构与性质选33
2.现有几组物质的熔点(℃)数据:
A组
B组 C组
D组
金刚石:3550 Li:181 HF:-83 NaCl
硅晶体:1410 Na:98 HCl:-115 KCl
硼晶体:2300 K:64 HBr:-89 RbCl
二氧化硅:1723 Rb:39 HI:-51 MgO:2800 ℃
据此回答下列问题:
4.(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___1_2____,该 晶胞的化学式为__C_a_T__iO__3__。
(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 __C__u_C_l__。
2.如图是 a、b 两种不同物质的熔化曲线,下列说法 中正确的是( )
①a 是晶体 ②a 是非晶体 ③b 是晶体 ④b 是非晶
体
A.①④
B.②④
C.①③
D.②③
解析 晶体有固定的熔点,由图 a 来分析,中间有一段 温度不变但一直在吸收能量,这段就代表 a 晶体在熔化;由 b 曲线可知,温度一直在升高,所以找不出固定的熔点,b 为非晶体。
(6)非长方体晶胞中粒子视具体情况而定,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)被三个六边形 共有,每个六边形占 1/3。
【基础辨析】 判断正误,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)晶体内部的微粒按一定规律周期性地排列。(√ ) (3)区分晶体和非晶体最可靠的方法是测定其有无固定 熔、沸点。( × )
(5)D 组晶体中 NaCl、KCl、RbCl 的熔点由高到低的顺
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第三节 金属晶体(第2课时)
2014年7月30日星期三
11
金属晶体的原子堆积模型
三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式
(1) 第二层小球的球心 正对着 第一层小球的球心
2014年7月30日星期三
(2) 第二层小球的球心 正对着 第一层小球形成的空穴
12
金属晶体的原子堆积模型
(1)简单立方堆积
Po
简 单 立 方 晶 胞
2014年7月30日星期三 13
金属晶体的原子堆积模型
石墨是层状结构的混合型晶体
2014年7月30日星期三
41
金属晶体的原子堆积模型
思考题
(1)六方紧密堆积的晶胞中: 金属原子的半径r与六棱柱的边长a、高h有什么 关系? (2)面心立方紧密堆积的晶胞中: 金属原子的半径r与正方体的边长a有什么关系?
2014年7月30日星期三
42
( 1) ABAB… 堆积方式
2014年7月30日星期三
( 2) ABCABC… 堆积方式
25
金属晶体的原子堆积模型
俯视图
1 6 2 3 4
1 6
2
3 4
5
5
A
B
第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位 (▽)或对准 2、4、6 位(△)。 关键是第三层,对第一、二层来说,第三层可 以有两种最紧密的堆积方式。
上下层各4
6 7 2 3
2014年7月30日星期三
19
金属晶体的原子堆积模型
②金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系:
b a
a a
2a
a
2a
b = 3a b = 4 r 3a=4r
2014年7月30日星期三 20
金属晶体的原子堆积模型
选修3物质结构与性质课件第03章晶体结构与性质第3节 金属晶体
资料 金属之最
熔点最低的金属是-------- 汞 [-38.87℃]
熔点最高的金属是-------- 钨 [3410℃]
密度最小的金属是-------- 锂 [0.53g/cm3]
密度最大的金属是-------- 锇 [22.57g/cm3]
硬度最小的金属是-------- 铯 [0.2]
硬度最大的金属是-------- 铬 [9.0] 延性最好的金属是-------- 铂[铂丝直径:50100 mm] 展性最好的金属是-------- 金[金箔厚: 1001m00m] 最活泼的金属是---------- 铯 最稳定的金属是---------- 金
[2016·全国卷Ⅱ,37(3)节选]单质铜及镍都是由______键形成的晶体。
晶体熔、沸点高低的比较 [2017·全国卷Ⅰ,35(2)节选]K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同, 但 金 属 K 的 熔 点 、 沸 点 等 都 比 金 属 Cr 低 , 原 因 是 __K__的__原__子__半__径__较__大__且__价__电___子__数__较__少__,__金__属__键__较__弱__________________。
【小结】:三种晶体类型与性质的比较
晶体类型 概念
作用力
原子晶体
分子晶体
相邻原子之间以共价 分子间以分子 键相结合而成具有空 间作用力相结 间网状结构的晶体 合而成的晶体
共价键
范德华力
构成微粒
熔沸点 物 理 硬度 性 质 导电性
原子 很高 很大
无(硅为半导体)
分子 很低 很小
无
金属晶体
通过金属键 形成的晶体
a
aa
a
a=2r
晶胞中平均分配的原子数:1 配位数:6 空间利用率:52% 空间利用率太低!
高中化学选修3 第三章晶体结构与性质 讲义及习题
高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较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、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”.4、晶胞中微粒数的计算方法-—均摊法某粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞.立方晶胞中微粒数的计算方法如下:①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用,每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用,每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用,每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有,即为1注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。
二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体质硬度一般较软很硬一般较硬,少部分软较硬熔沸点很低很高一般较高,少部分低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂(Na等与水反应)大多易溶于水等极性溶剂导电传热性一般不导电,溶于水后有的导电一般不具有导电性(除硅)电和热的良导体晶体不导电,水溶液或熔融态导电延展性无无良好无物质类别及实例气态氢化物、酸(如HCl、H2SO4)、大多数非金属单质(如P4、Cl2)、非金属氧化物(如SO2、CO2,SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)一部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼),一部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(Na、Mg、Al、青铜等)金属氧化物(如Na2O),强碱(如NaOH),绝大部分盐(如NaCl、CaCO3等)2、晶体熔、沸点高低的比较方法(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体.金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
(2)原子晶体由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。
如熔点:金刚石>碳化硅>硅(3)离子晶体一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。
高考化学复习 选修3第三讲晶体结构与性质
高考化学复习第三讲晶体结构与性质1.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2.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。
3.了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。
4.了解分子晶体结构与性质的关系。
5.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。
6.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。
7.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。
2016,卷甲37T(3)(4);2016,卷乙37T(6);2016,卷丙37T(4)(5);2015,卷Ⅰ 37T(4)(5);2015,卷Ⅱ 37T(2)(5);2014,卷Ⅰ 37T(1)(3)(4);2014,卷Ⅱ 37T(4)(5)晶体晶体的结构与性质[学生用书P270][知识梳理]一、晶体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①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。
②并置:所有晶胞都是平行排列、取向相同。
4.晶格能(1)定义:气态离子形成1摩离子晶体释放的能量,通常取正值,单位: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。
二、四种晶体类型的比较三、晶体熔、沸点的比较1.不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
(2)金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
2.同种晶体类型熔、沸点的比较(1)原子晶体原子半径越小―→键长越短―→键能越大―→熔、沸点越高。
2021高三全国统考化学(经典版)一轮3 第3节晶体结构与性质含解析
2021高三全国统考化学(经典版)一轮课时作业:选修3 第3节晶体结构与性质含解析课时作业时间:45分钟满分:100分一、选择题(每题6分,共54分)1.关于晶体的叙述中,正确的是()A.原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高B.分子晶体中,分子间的作用力越大,该分子越稳定C.分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高D.某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体答案A2.下列说法正确的是()A.钛和钾都采取图1的堆积方式B.图2为金属原子在二维空间里的非密置层放置,此方式在三维空间里堆积,仅得简单立方堆积C.图3是干冰晶体的晶胞,晶胞棱长为a cm,则在每个CO2周围最近且等距离的CO2有8个D.图4是一种金属晶体的晶胞,它是金属原子在三维空间以密置层采取ABCABC……堆积的结果答案D解析图1表示的堆积方式为六方最密堆积,K采用体心立方堆积,A错误;图2在二维空间里的非密置层放置,在三维空间也能得到体心立方堆积,B错误;干冰晶体的晶胞属于面心立方晶胞,配位数为12,即每个CO2周围距离相等的CO2分子有12个,C错误;该晶胞类型为面心立方,金属原子在三维空间里密置层采取ABCABC…的方式堆积,D正确。
3.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A.熔点:NaF〉MgF2〉AlF3B.晶格能:NaF>NaCl〉NaBrC.阴离子的配位数:CsCl>NaCl〉CaF2D.硬度:MgO>CaO〉BaO答案A解析由于r(Na+)〉r(Mg2+)〉r(Al3+),且Na+、Mg2+、Al3+所带电荷依次增大,所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强,晶格能依次增大,故熔点依次升高。
r(F-)<r(Cl-)〈r(Br-),故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小.在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4.r(Mg2+)<r(Ca2+)<r(Ba2+),故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小,硬度依次减小。
2021届高三化学一轮复习选修3《物质结构与性质》专题训练
2021届高三化学一轮复习选修3《物质结构与性质》专题训练 1、[2020新课标Ⅰ] 在普通铝中加入少量Cu 和Mg 后,形成一种称为拉维斯相的MgCu 2微小晶粒,其分散在Al 中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要村料。
回答下列问题:(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。
A .B .C .D .(2)乙二胺(H 2NCH 2CH 2NH 2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是 、 。
乙二胺能与Mg 2+、Cu 2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是 ,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“Mg 2+”或“Cu 2+”)。
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。
(4)图(a)是MgCu 2的拉维斯结构,Mg 以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu 。
图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。
可见,Cu 原子之间最短距离x = pm ,Mg 原子之间最短距离y = pm 。
设阿伏加德罗常数的值为N A ,则MgCu 2的密度是 g·cm −3(列出计算表达式)。
【答案】(1)A(2)sp 3 sp 3 乙二胺的两个N 提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu 2+ (3)Li 2O 、MgO 为离子晶体,P 4O 6、SO 2为分子晶体。
晶格能MgO>Li 2O 。
分子间力(分子量)P4O 6>SO 2(4)4 330A 824+166410N a -⨯⨯⨯ 2、[2020新课标Ⅱ] 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe−Sm−As−F−O 组成的化合物。
回答下列问题:(1)元素As 与N 同族。
预测As 的氢化物分子的立体结构为_______,其沸点比NH 3的_______(填“高”或“低”),其判断理由是________________________。
