第五章 第18讲 晶体结构与性质（教师word）-2023新教材新高考化学【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

第18讲　晶体结构与性质 课标要求 核心素养 1.能说出晶体与非晶体的区别。 2．能结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律。 3．能借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。 1.宏观辨识与微观探析：认识晶胞及晶体的类型，能从不同角度分析晶体的组成粒子、结构特点，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 2．证据推理与模型认知：能运用典型晶体模型判断晶体的结构特点及组成并进行相关计算。 3．变化观念与平衡思想：认识不同晶体类型的特点，能从多角度、动态地分析不同晶体的组成及相应物质的性质。 [对应学生用书P123] 考点一　物质的聚集状态与晶体的常识 1．物质的聚集状态 2．晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的区别 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气态物质冷却不经液态直接凝固(或凝华)。 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。 ►题组一　物质的聚集状态与晶体 1．下列特殊聚集状态中，不具有导电功能的是(　　) A．等离子体　　　　　　 B．晶体 C．液晶 D．金属纳米颗粒 解析　等离子体中含有带电粒子且能自由运动，使等离子体具有良好的导电性，A项不选；有些晶体(如金属晶体)能导电，B项不选；有些液晶(如离子型液晶)能导电，C项不选；金属能导电，但成为纳米颗粒后，纳米颗粒之间的接触面积有限，并且颗粒之间的界面电阻大，故金属纳米颗粒不导电。 答案　D 2．下列关于晶体性质的叙述中，不正确的是(　　) A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形 B．晶体的各向异性和对称性是矛盾的 C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律呈周期性有序排列的必然结果 D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 解析　晶体在不同方向上微粒的排列情况不同，即为各向异性，晶体的对称性是微观粒子按一定规律呈周期性有序排列，二者没有矛盾，故选项B错误。 答案　B ►题组二　长方体晶胞中粒子数及晶体化学式的判断 3．Zn与S形成的化合物晶体的晶胞如下图所示。 (1)在1个晶胞中，Zn2＋的数目为________。 (2)该化合物的化学式为________。 解析　由题图可知1个晶胞中含有Zn2＋的数目为8×＋6×＝4，S2－数目为4，所以化合物中Zn2＋与S2－数目之比为1∶1，则化学式为ZnS。 答案　(1)4　(2)ZnS ►题组三　非长方体晶胞中粒子数及晶体化学式的判断 4．石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为(　　) A．2∶3　 B．2∶1 C．1∶3　 D．3∶2 答案　A 5．(2019·全国卷Ⅱ)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示： 这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________________(用n代表P原子数)。 解析　由题给焦磷酸根离子、三磷酸根离子的结构式可看出，多磷酸盐中存在PO结构单元，n个PO结构单元共用(n－1)个O原子，则O原子总数为4n－(n－1)＝3n＋1，离子所带电荷数为－(n＋2)，故通式为(PnO3n＋1)(n＋2)－。 答案　(PnO3n＋1)(n＋2)－ [归纳总结] 晶胞组成的计算——均摊法 　(1)原则 晶胞任意位置上的1个原子如果为n个晶胞所共有，那么，每个晶胞分得这个原子“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3个六边形共有，每个六边形占个碳原子。 考点二　晶体的类型、组成与性质 一、金属键、金属晶体 1．金属键：金属晶体中金属阳离子与自由电子之间的相互作用。 2．本质——电子气理论 该理论认为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有的金属原子维系在一起。 3．金属晶体的物理性质及解释 在金属晶体中，金属离子以金属键相互结合。金属都具有优良的导电性、导热性和延展性。用电子气理论可解释如下性质： 二、四种类型晶体的比