48 第十一章 第三节 晶体结构与性质（教师用书）-2023高考化学【正禾一本通】高三一轮总复习高效讲义（湘教版，老教材老高考）

第三节　晶体结构与性质　►对应学生用书P303 【备考目标】　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。 　考点1　晶体与晶胞 01/梳理必备知识 (一)晶体与晶胞 1．物质的聚集状态 常规三态 气态、液态、固态 等离子体 由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质 离子液体 熔点不高的仅由离子组成的液体物质 其他状态 晶态、非晶态及介于晶态与非晶态之间的塑晶态、液晶态等 2.晶体与非晶体 (1)区别 晶体 非晶体 自范性 有 无 微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 是否均一 均一 不均一 有无固定熔、沸点 有 无 某些物理性质 的各向异性 有 无 能否发生 X­射线衍射 能 不能 举例 NaCl晶体、I2晶体、Na晶体等 玻璃、橡胶等 (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。 [注意]　区别晶体与非晶体的最可靠方法是X­射线衍射法。 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：所有晶胞都是平行排列、取向相同。 (3)晶胞的结构 常规晶胞都是平行六面体，也有其他结构如三棱柱、六棱柱等。 (二)晶胞组成的计算——均摊法 1．原则 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。 2．方法 (1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 (2)非长方体晶胞中粒子数的计算视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶角(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占。 [注意]　对于团簇分子或纳米颗粒，所含微粒为其本身所有，不与其他分子或颗粒共用，其分子式的确定则不能用均摊法。 3．晶体结构的有关计算 (1)晶胞计算公式(立方晶胞) a3ρNA＝nM(a：棱长；ρ：密度；NA：阿伏加德罗常数的值；n：1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的个数；M：组成的摩尔质量)。 (2)空间利用率＝。 [易错辨析] 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)有规则几何外形的固体一定是晶体( × ) (2)区分晶体与非晶体最可靠的方法是确定有没有固定的熔点( × ) (3)晶胞是晶体的最小单元( × ) (4)晶体熔融后冷却凝固，得到的固体不一定呈规则的几何外形( √ ) (5)立方晶胞中，顶点上的原子被4个晶胞共用( × ) (6)晶体具有自范性，非晶体没有自范性( √ ) (7)晶体研碎后即变为非晶体( × ) 理由：(1)有规则几何外形的固体不一定是晶体，比如玻璃 (2)区分晶体与非晶体最可靠的方法是X­射线衍射法 (3)晶胞是描述晶体结构的基本单元，而不是晶体的最小单元 (5)立方晶胞中，顶点上的原子被8个晶胞共用 (7)晶体是由晶胞通过无隙并置形成的，构成晶体的粒子在三维空间呈现周期性的有序排列，因此，晶体研碎成小的颗粒仍然是晶体 02/集训过关题组 题组一　晶体与非晶体的区别 1．下列说法不正确的是(　　 ) A．晶体在受热熔化过程中不一定存在化学键的断裂 B．原子晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体的分子间除存在范德华力外，还有可能存在氢键 C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X­射线衍射实验 D．非金属元素的原子间只形成共价键，金属元素的原子和非金属元素的原子间只形成离子键 解析：选D。分子晶体熔化时一般破坏分子间作用力，而不影响化学键，如碘单质熔化，故A正确；原子晶体的原子间只存在共价键，某些分子晶体的分子间存在范德华力和氢键，如冰等，故B正确；构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X­射线衍射图谱反映出来，因此，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X­射线衍射实验，故C正确；铵盐是非金属元素组成的化合物，属于离子化合物，氯化铝是金属元素与非金属元素组成的共价化合物，故D错误。 2．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 解析：