第五章 第4讲 晶体结构与性质-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，人教版）

第4讲　晶体结构与性质 一、物质的聚集状态与晶体的常识 1.物质的聚集状态 (1)物质的聚集状态及转化关系。 (2)物质聚集状态转化原因。 外界条件的改变引起物质内部粒子间作用力及粒子种类产生变化,导致物质聚集为不同特性的状态。 2.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的比较。 项目 晶体 非晶体 结构特征 粒子在三维空间里呈周期性有序排列 粒子排列 相对无序 项目 晶体 非晶体 性质 特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 无各向异性 两者 区别 方法 间接方法 看是否有固定的熔点或根据 某些物理性质的各向异性 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 (2)获得晶体的途径。 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。 3.晶胞 (1)概念:晶体结构的基本单元叫做晶胞。 (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:所有晶胞都是平行排列的,取向相同。 (3)晶胞中粒子数目计算。 “切割法(均摊法)”计算,某晶胞中的粒子,如果被n个晶胞所共有,则粒子的1/n属于该晶胞。 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。 [理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)干冰和冰中的相互作用力完全相同。(　　) (2)晶体内部的粒子按一定规律周期性排列。(　　) (3)凡有规则外形的固体一定是晶体。(　　) (4)没有规则几何外形的固体一定属于非晶体。(　　) (5)晶胞是构成晶体最小的立方体。(　　) (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。(　　) 答案:(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ 二、四种典型晶体类型、结构和性质 1.四种晶体类型的比较 项目 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成粒子 分子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子 元素或物质 特征 含氧酸,部分非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物,绝大多数有机物 C、Si、B、Ge等单质,SiO2、SiC、Si3N4等非金属化合物 金属单质(除汞外) 活泼金属(或N)+活泼非金属组成的化合物 粒子间 作用力 范德华力(某些含氢键) 共价键 金属键 离子键 作用力强弱 比较方法 ①有氢键的一般强于无氢键的;②无氢键时,M越大范德华力越大 原子半径越小,键长越短,键能越大 阳离子半径越小、阳离子电荷越多,金属键越强 离子半径越小、离子电荷越多离子键越强 可能存在的 其他作用力 共价键 无 无 共价键 硬度 较小 很大 有的很大,有的很小 较大 熔点、沸点 较低 很高 有的很高,有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于一般溶剂 一般不溶于水,少数与水反应 大多易溶于水等极性溶剂 导电、传热性 一般不导电,溶于水后有的导电 一般不具有导电性,个别为半导体 电和热的良导体 晶体不导电,水溶液或熔融态导电 2.典型晶体的结构及分析 (1)典型分子晶体。 物质 干冰CO2 冰H2O 晶胞 或晶 体结 构 配位 分子 数目 12 4 晶胞 所含 分子 数目 4 — 1 mol 物质 所含 氢键 0 2 mol (2)典型共价晶体。 物质 金刚石 碳化硅 二氧化硅 晶胞结构图 原子杂化类型 sp3 sp3 sp3 键角 109°28′ 109°28′ 109°28′ 配位数 4 4 4 晶胞所含原子数 8个C 4个C、4个Si 8个Si、16个O 1 mol晶体所含化 学键的物质的量 2 mol C—C 2 mol C—Si 4 mol Si—O (3)典型金属晶体。 ①典型金属晶体的结构及分析。 堆积方式 (拓展) 简单立方 面心立方最密堆积 体心立方堆积 六方最密堆积 结构示 意图 配位数 6 12 8 12 晶胞含有 原子个数 1 4 2 2 ②金属键的本质——“电子气理论”。 (4)典型离子晶体。 晶胞 配位数 Cl-:6 Na+:6 Cl-:8 Cs+:8 Zn2+:4 S2-:4 F-:4 Ca2+:8 晶胞中 粒子数 Cl-:4 Na+:4 Cl-:1 Cs+:1 Zn2+:4 S2-:4 F-:8, Ca2+:4 阴、阳离 子个数比 1∶