内容正文:
高考总复习·化学[不定项版]
第4讲 晶体结构与性质
复习目标
1.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中微粒结构、微粒间作用力的区别。2.了解分子晶体、离子晶体结构与性质的关系。3.了解共价晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等共价晶体的结构与性质的关系。4.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。5.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。6.了解配位键的含义,能运用配位键知识解释配合物的某些典型性质。
考点一 晶体与晶胞
1.晶体与非晶体
晶体
非晶体
结构特征
组成微粒周期性有序排列
组成微粒相对无序排列
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
区别二者的科学方法
对固体进行X射线衍射实验
实例
冰、NaCl、Fe
玻璃、石蜡
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
(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形状:一般而言晶胞都是平行六面体。
请指出下列各说法的错因
(1)具有规则几何外形的固体一定是晶体。
错因:非晶体也可能具有规则的外形,如玻璃。
(2)冰和碘晶体中相互作用力完全相同。
错因:冰中除存在范德华力还存在氢键。
(3)区分晶体和非晶体最可靠的方法是看固体是否具有固定的熔点。
错因:对固体进行X射线衍射实验是区分晶体与非晶体最可靠的方法。
(4)固体SiO2一定是晶体。
错因:无定形的SiO2并不是晶体。
(5)缺角的NaCl晶体久置会慢慢变为完美的立方体块。
错因:晶体在固态时不具有自范性。
(6)立方晶胞中,顶点上的原子被4个晶胞共用。
错因:立方晶胞中,顶点上的原子被8个晶胞共用。
1.晶体与非晶体的本质区别:是否有自范性。
2.习惯上晶胞是从晶体中“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”。
3.晶胞中粒子数目的计算方法——均摊法
(1)晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个粒子分得的份额就是。
(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,其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占。
(3)当晶胞为六棱柱时,顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒依次被6、3、4、2个六棱柱所共有,即顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒分别有、、、属于该六棱柱。
(4)审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶胞结构”,若是分子结构,其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定,且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。
4.晶胞密度与晶体中粒子间距离的计算
(1)晶胞中的几组几何公式(设棱长为a)
①面对角线长=a。
②体对角线长=a。
③4r=a(r为原子半径)。
④4r=a(r为原子半径)。
(2)晶胞参数与晶胞密度的关系
(3)晶体中粒子间距离的计算
角度一 物质的聚集状态 晶体与非晶体
1.下列关于物质的聚集状态的叙述,不正确的是( )
A.固态物质由离子构成,气态和液态物质都由分子构成
B.等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体
C.等离子体具有良好的导电性和流动性,与其含有带电且能自由移动的粒子有关
D.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,表现出类似晶体的各向异性
答案 A
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
答案 B
(1)同一物质可以是晶体,也可以是非晶体,如晶体SiO2和非晶体SiO2。
(2)晶体、非晶体与几何外形无关。有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体,不一定是晶体,如玻璃。晶体不一定都有规则的几何外形,如玛瑙。固体粉末状也可能是晶体,如K2Cr2O7粉末、KNO3粉末。
(3)具有固定组成的物质也不一定是晶体,如某些无定形体也有固定的组成。
角度二 晶体化学式的确定
3.已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞如图所示,则下面表示该化合物的化学式正确的是( )
A.ZXY3 B.ZX2Y6
C.ZX4Y8 D.ZX8Y12
答案 A
4.(2021·辽宁高考)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是( )
A.S位于元素周期表