易错专题08 晶体结构和晶胞计算-2024年高考化学考前易错聚焦

易错专题08 晶体结构和晶胞计算 聚焦易错点： ►易错点一 晶体结构与性质 ►易错点二 晶胞计算 典例精讲 易错点一 晶体结构与性质 【易错典例】 例1（1）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（，0，）；C为（，，0）。则D原子的坐标参数为______。②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为__________g·cm-3（列出计算式即可）。③GaF3的熔点高于1 000 ℃，GaCl3的熔点为77.9 ℃，其原因是__________________。 （2）单质铜及镍都是由______键形成的晶体。某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。②若合金的密度为d g/cm3，晶胞参数a=________nm。 ③第ⅡA族金属碳酸盐分解温度如下： BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3 分解温度 100 ℃ 540 ℃ 960 ℃ 1 289 ℃ 1 360 ℃ 分解温度为什么越来越高？ _______________________。 （3）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如左图所示。该晶体的类型为_______,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1 和MAs g·mol-1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_____。甲烷晶体的晶胞如右图所示，该晶胞中含有　　个甲烷分子，此晶体在常温、常压下不能存在的原因______________________。 【解题必备】 一、判断晶体类型的5种方法 1．依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断 (1)离子晶体的构成粒子是阴、阳离子，粒子间的作用是离子键。 (2)原子晶体的构成粒子是原子，粒子间的作用是共价键。 (3)分子晶体的构成粒子是分子，粒子间的作用为分子间作用力。 (4)金属晶体的构成粒子是金属阳离子和自由电子，粒子间的作用是金属键。 2．依据物质的分类判断 (1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。 (2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)，气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 (3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。 (4)金属单质是金属晶体。 3．依据晶体的熔点判断 (1)离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度以上。 4．依据导电性判断 (1)离子晶体水溶液及熔化时能导电。 (2)原子晶体一般为非导体。 (3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。 (4)金属晶体是电的良导体。 5．依据硬度和机械性能判断 (1)离子晶体硬度较大或略硬而脆。 (2)原子晶体硬度大。 (3)分子晶体硬度小且较脆。 (4)金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。 注意上述总结的都是一般规律，具体比较时要具体问题具体分析，如金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔点很高，而汞、镓、铯等熔点却很低；金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如Na的熔点为97.8 ℃，尿素的熔点为 132.7 ℃；原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如MgO的熔点为2 852 ℃，石英的熔点为1 710 ℃。 二、物质熔沸点高低比较规律 比较类型 比较规律 不同类型晶体 原子晶体>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 同类晶体 原子晶体看成键原子半径和，半径和越小，晶体的熔、沸点越高、硬度越大 离子晶体依据静电原理进行分析，一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，相应地晶格能越大，熔、沸点越高 分子晶体注意，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高(若分子间存在氢键，则含有氢键的熔、沸点高些)。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 金属晶体看金属离子半径越小，离子电荷数越多，金属键越强，金属熔、沸点就越高。如熔、沸点：Al>Mg>Na 【变式突破】 1. 钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，回答下列问题： (1)基态Ti