2024届高三化学二轮复习专题12：晶体结构与性质 导学案

祁阳市高中化学名师工作室2024届高三化学二轮复习专题 2024届高三化学二轮复习专题 高考试卷选择题突破专题十二：晶体结构与性质 【新课程标准】 1、明确晶体和非晶体的区别，知道分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体等晶体中微粒及微粒间的相互作用。 2、了解原子光谱、分子光谱和X-射线衍射仪等实验手段在物质结构研究中的作用。 3、能举例说明物质在原子、分子、超分子、聚集态等不同层面上的结构特对物质性质的影响。 【命题热点及近五年考频考题】 2023年湖南卷T11；2023年湖北卷T15；2023年河北卷T5； 2022年湖北卷T9；2022年山东卷T15； 2021年湖北卷T10； 【研磨典题】 【典例】(2023·湖南卷,11)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(　 　) A.晶体最简化学式为 B.晶体中与最近且距离相等的有 8 个 C. 晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面 D. 晶体的密度为 【解题流程或方法】 （1）读题——仔细研读，挖掘信息 （2）析题——分析考点，建立模型 （3）解题——联系相关知识，确定答案 【答题要素】 知识点归纳： （1）晶体结构 物质的聚集状态（等离子体、离子液体、液晶）、晶体鉴别、获得的途径、晶体类型判断、晶体的性质（溶解性、导电性）、晶胞密度、配位数、空间关系、空间利用率、坐标参数、缺陷问题、化学式、配位能力 知识深化： (1)晶体类型的判断方法 ①根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断 分子晶体： 分子通过分子间作用力(范德华力、氢键)形成； 共价晶体： 原子通过共价键形成； 离子晶体： 阴、阳离子通过离子键形成； 金属晶体： 阳离子、自由电子通过金属键形成的晶体。 ②根据各类晶体的特征性质判断 分子晶体： 低熔、沸点的晶体； 共价晶体： 高熔、沸点，不溶于一般溶剂的晶体； 离子晶体： 高熔、沸点，且在熔融状态能导电的晶体； 金属晶体： 能导电、传热、具有延展性的晶体。 （2）晶体熔、沸点的比较 ①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律 共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。 金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔点很高，汞、铯等熔点很低。 ②共价晶体 由共价键形成的共价晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。 ③离子晶体 一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞NaCl＞CsCl。 ④分子晶体 Ⅰ.分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。 Ⅱ.组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。 Ⅲ.组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。如CO＞N2，CH3OH＞CH3CH3。 ⑤金属晶体 金属原子半径越小，价电子数越多，金属阳离子与自由电子间的作用力越强，金属键越强，金属熔、沸点就越高。如熔、沸点：Al＞Mg＞Na。 （3）均摊法确定晶胞中粒子的个数 晶胞中任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么该粒子的属于这个晶胞。 ①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子的计算 ②非长方体(非正方体)晶胞中粒子的计算视具体情况而定。如正三棱柱形晶胞中： （4）晶体密度及微粒间距离的计算 ①计算晶体密度的方法 以一个晶胞为研究对象，根据m＝ρ·V，其一般的计算规律和公式可表示为 ×n＝ρ×a3，其中M为晶体的摩尔质量，n为晶胞所占有的粒子数，NA为阿伏加德罗常数，ρ为晶体密度，a为晶胞参数。 ②计算晶体中微粒间距离的方法 ③金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组计算公式(设棱长为a) 面对角线长＝。 体对角线长＝。 体心立方堆积 4r＝__a(r为原子半径)。 面心立方堆积 4r＝__a(r为原子半径)。 【真题再练】 1.(2023·湖北卷,15)镧La和H可以形成一系列晶体材料，在储氢和超导等领域具有重要应用。属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，中的每个H结合4个H形成类似的结构，即得到晶体。下列说法错误的是(　 ) A. LaH2晶体中La的配位数为8 B. 晶体中H和H的最短距离： C. 在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼 D. LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 2.(2023·湖北卷,11)锆是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的