专题五 第17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（浙江专用）

第17讲　晶体结构与性质 内容要求 　1.了解晶体中粒子的空间排布存在周期性,认识简单的晶胞。 　2.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。 　3.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。 知识点1　物质的聚集状态与晶胞 一、物质的聚集状态 1.物质三态间的相互转化 2.物质的聚集状态 物质的聚集状态除了气态、液态、固态外,还有更多的聚集状态,如晶态、非晶态,以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。 3.等离子体和离子液体 (1)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。 (2)离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。 二、晶体与非晶体 1.特征和区别方法 项目 晶体 非晶体 结构特征 粒子呈周期性有序排列 粒子相对无序排列 性质 特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 无各向异性 两者 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(凝华)。 (3)溶质从溶液中析出。 三、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。 四、晶体结构的测定 (1)测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。 (2)晶体结构的测定原理。 在晶体的X射线衍射实验中,当单一波长的X射线通过晶体时,X射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。 (3)经过计算可以从衍射图形获得晶体结构的相关信息,包括晶胞的形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等,以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。 1.H2O(s)变为H2O(g)需要吸收热量,该过程为吸热反应。(　　) 2.区分晶体和非晶体最可靠的方法是测定其有无固定的熔、沸点。(　　) 3.固体SiO2一定是晶体。(　　) 4.晶体内部的粒子按一定规律周期性排列。(　　) 5.凡有规则几何外形的固体一定是晶体。(　　) 6.晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。(　　) 7.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。(　　) 答案:1.×　2.×　3.×　4.√　5.×　6.×　7.√ 题点一　物质的聚集状态与晶体 1.下列关于物质聚集状态的叙述中,错误的是(　A　) A.等离子体的基本构成粒子只有带电的离子和电子 B.气态是高度无序的体系存在状态 C.液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列,使液晶具有各向异性 D.固态中的原子或者分子结合得较紧凑,相对运动较弱 解析:等离子体是呈电中性的,其基本构成粒子可以是带电的粒子也可以是电中性粒子,A项错误。 2.如图是某固体的微观结构示意图。判断下列说法正确的是(　B　) 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、沸点 D.两者的X射线衍射图谱是相同的 解析:Ⅰ会自动形成有规则几何外形的晶体,具有各向异性,X射线衍射图谱有明显的谱线。Ⅱ为非晶体。 题点二　晶胞组成的相关计算 3.(1)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为　　　　,该功能陶瓷的化学式为　　　　。  (2)某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是　　　　,在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为　　　　、　　　　。  (3)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为a g/cm3,则该晶胞的体积为　　　　cm3[用a、NA表示(设NA为阿伏加德罗常数的值)]。  解析:(1)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子(B)个数为8×+1=2(个),灰球表示的原子(N)个数为1+4×=2(个),所以每个晶胞中含有N原子和B原子各2个;N的电负性大于B的电负性,所以该功能陶瓷的化学式为BN。 (2)晶胞中含有O原子个数为6×=3(个),含Co原子个数为8×=1(个),含Ti原子个数为1个,故化学式为CoTiO3。Ti原子位于晶胞的中心,其周围距离最近的O原子位于6个面的中心,所以周围距离最近的O原子数目为6;Co原子位于晶胞的顶点,O原子位于晶胞的面心,所以Co原子周围距离最近的O原子数目为12。 (3)每个晶胞中含有Mg的数目为8×+1=2,含有H的数目为4×+2=4,所以晶胞的体积为=cm3。 答案:(1)2　BN　(2)CoTiO3