2024届高三化学一轮复习 专题五5.5晶体结构与性质 讲义

晶体结构与性质 【考纲要求】 1．能说出晶体与非晶体的区别；能结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律 2．掌握晶体的类型，熟悉不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别 3．借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点 4．掌握晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算 考点一 晶体常识 【核心知识梳理】 1．晶体和非晶体 (1)晶体与非晶体的区别 晶体 非晶体 结构特征(本质区别) 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、沸点 固定 不固定 某些物理性质 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、沸点 科学方法 对固体进行X­射线衍射实验 (2)晶体的特点：自范性、固定的熔点、物理性质的各向异性、外形和内部质点排列的高度有序性 (3)获得晶体的途径 ①熔融态物质凝固。如：从熔融态结晶出来的硫晶体 ②气态物质冷却不经过液态直接凝固(凝华)。如：凝华得到的碘晶体 ③溶质从溶液中析出。如：从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体 2．晶胞 (1)晶胞的概念：描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。晶胞是晶体中最小的结构重复单元 (2)形状：一般来说，晶胞都是平行六面体，晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成 ①“无隙”：相邻晶胞之间无任何间隙 ②“并置”：所有晶胞都是平行排列的，取向相同 (3)特点：一种晶体所有晶胞形状及内部的粒子种类、个数及粒子所处的空间位置是完全相同的 3．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法 (1)原则：晶胞中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eq \f(1,n) (2)方法： ①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 a．处于顶点上的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有eq \f(1,8)属于该晶胞 b．处于棱边上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有eq \f(1,4)属于该晶胞 c．处于晶面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有eq \f(1,2)属于该晶胞 d．处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞 ②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 三棱柱 六棱柱 平面型 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eq \f(1,3) 【精准训练1】 1．下列不能区分晶体与非晶体的是(　　) A．各向异性 B．X­射线衍射 C．导电性 D．有无固定熔点 2．下列物质中前者为晶体，后者为非晶体的是(　　) A．白磷、蓝矾 B．陶瓷、塑料 C．碘、橡胶 D．食盐、蔗糖 3．某晶体结构最小的重复单元如图。A为阴离子，在立方体内，B为阳离子，分别在顶角和面上，则该晶体的化学式为(　　) A．B2A B．BA2 C．B7A4 D．B4A7 4．氢是重要而洁净的能源。要利用氢气作为能源，必须解决好安全有效地储存氢气的问题。化学家研究出利用合金储存氢气的方法，其中镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料，这种合金的晶体结构已经测定，其基本结构单元如图所示，则该合金的化学式可表示为(　　) A．LaNi5 B．LaNi C．La14Ni24 D．La7Ni12 5．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∶4 B．1∶4∶2 C．2∶9∶4 D．3∶8∶4 6．最近发现一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为(　　) A．Ti14C13 B．TiC C．Ti4C4 D．Ti4C3 考点二 常见晶体类型和性质 【核心知识梳理】 1．晶体的分类 (1)分类依据：根据晶体的构成粒子和粒子间的相互作用力的不同，将晶体分为如下5种：分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体、混合晶体 (2)常见类别 2．几种常见的晶体类型比较 　 　类型 比较　 　 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 概念 分子间以分子间作用力相结合的晶体 相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体 通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体 阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体 构成粒子 分子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子 粒子间的相互作用力 范德华力(某些含氢键) 共价键 金属