内容正文:
化 学
第五章 物质结构与性质 元素周期律
第19讲 晶体结构与性质
1.能说出晶体与非晶体的区别;了解晶体中微粒的空间排布存在周期性,认识简单的晶胞。
2.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。
3.知道配位键的特点,认识简单的配位化合物的成键特征,了解配位化合物的存在与应用。能运用配位键解释配合物的某些典型性质。
4.结合具体实例,了解超分子的含义、结构特点及其简单性质。
考点1 晶体和晶胞
➢ 对应学生用书P110
1.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 结构粒子在微观空间里呈现 周期性的有序 排列 结构粒子在微观空间里呈现 无序 排列
性质
特征 自范性 有 无
熔点 固定 不固定
各向
异性 有 无
周
期性的有序
无序
晶体 非晶体
二者区别方法 间接方法 测定其是否有固定的 熔点
科学方法 对固体进行 X射线衍射 实验
(2)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。
熔点
X射线衍射
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。
平行
取向
3.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(一个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占。
4.晶体结构的测定
易丨错丨易丨混
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.晶体内部的微粒按一定规律周期性排列。 (√ )
2.凡有规则外形的固体一定是晶体。 ( × )
3.固体SiO2一定是晶体。 ( × )
4.缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。 (√ )
5.晶胞是晶体中最小的“平行六面体”。 ( × )
6.区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验。 (√ )
√
×
×
√
×
√
题组一 晶体和非晶体的判断与性质
1.下列聚集状态的物质属于晶体的是 ( )
A.立方体形的食盐颗粒 B.长方体形的玻璃
C.固体沥青 D.液晶
解析 NaCl属于晶体,A正确;长方体形的玻璃只是将玻璃态物质熔化后加工而成,其内部质点不是按一定规律有序排列的,所以不是晶体,B不正确;沥青是非晶体,C不正确;液晶是介于晶体、液体之间的特殊聚集状态,D不正确。故选A。
答案 A
2.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300毫米的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是 ( )
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅无固定的熔、沸点
C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关
解析 A选项,晶体的形成都要有一定的形成条件,如温度、压强、结晶速率等,但并不是结晶速率越快越好,A错误;B选项,晶体有固定的熔、沸点,B错误;C选项,X射线衍射实验能够测出物质的内部结构,根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体,C正确;D选项,晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系,D错误。故选C。
答案 C
题组二 晶胞及其组成确定
3.下列有关晶胞的叙述,正确的是 ( )
A.所有的晶胞都是平行六面体
B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C.晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞
D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
解析 习惯采用的晶胞是平行六面体,并不是所有晶胞都是平行六面体,A项不正确;相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同,不同晶体的晶胞大小一般不相同,B选项错误;晶胞中的粒子被若干个晶胞所共有,不专属于某个晶胞,C选项错误;知道晶胞的组成,利用分摊法,即可推知晶体的组成,D选项正确。故选D。
答案 D
4.某晶体结构的基本单元如图所示。A为阴离子,在立方体内;B为阳离子,分别在顶角和面心。则该晶体的化学式为 ( )
A.B2A B.BA2 C.B7A4 D.B4A7
解析 根据均摊法,该结构单元中含A的个数为8,含B的个数为×8+×6=4,B与A的个数之比为4∶8=1∶2,即该晶体的化学式为BA2。故选B。
答案 B
考点2 晶体的类型、结构和性质
➢ 对应学生用书P111
1.四种晶体类型的比较
类型
比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体