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1、2022年高三化學一輪復習 第55課時 晶體結構與物質的性質學案
【考綱要求】
1.了解NaCI型和CsCI型離子晶體的結構特征,能用晶格能解釋典型離子化合物的物理性質。
2.了解原子晶體的特征,能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結構與性質的關系。
3.知道金屬晶體的基本堆積方式,了解常見金屬晶體的晶胞結構特征(晶體內部空隙
的識別、與晶胞的邊長等晶體結構參數相關的計算不作要求)。
考點一:離子晶體
【知識梳理】
1.離子晶體:通過離子鍵作用形成的晶體.
2.典型的離子晶體結構:NaCl型和CsCl型.氯化鈉晶體中,每個鈉離子周圍有6個氯離子,每個氯離子周圍有6個鈉離子,每個
2、氯化鈉晶胞中含有4個鈉離子和4個氯離子;氯化銫晶體中,每個銫離子周圍有8個氯離子,每個氯離子周圍有8個銫離子,每個氯化銫晶胞中含有1個銫離子和1個氯離子.
NaCl型晶體
CsCl型晶體
每個Na+離子周圍被6個C1—離子所包圍,同樣每個C1—也被6個Na+所包圍。
每個正離子被8個負離子包圍著,同時每個負離子也被8個正離子所包圍。
3.晶胞中粒子數的計算方法--均攤法.
位置
頂點
棱邊
面心
體心
貢獻
1/8
1/4
1/2
1
【典型例題】
4.X、Y都是IIA(Be除外)的元素,已知它們的碳酸鹽的熱分解溫度:T(XCO3)>T(YCO3),
3、則下列判斷正確的是
A.晶格能: XCO3>YCO3 B.陽離子半徑: X2+>Y2+ C.金屬性: X>Y D.氧化物的熔點: XO>YO
5.螢石(CaF2)晶體屬于立方晶系,螢石中每個Ca2+被8個F-所包圍,則每個F-周圍最近距離的Ca2+數目為 A.2 B.4 C.6 D.8
【變式訓練】
6.10年曾報道,硼元素和鎂元素形成的化合物刷新了金屬化合物超導溫度的最高記錄.該化合物的晶體結構如圖所示:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子;6個硼原子位于棱柱內,則
4、該化合物的化學式可表示為
A.MgB B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B2
○鎂原子,位于頂點和上下兩個面心
●硼原子,位于六棱柱的內部
考點二:原子晶體
【知識梳理】
1.原子晶體:所有原子間通過共價鍵結合成的晶體或相鄰原子間以共價鍵相結合而形成空間立體網狀結構的晶體.
2.典型的原子晶體有金剛石(C)、晶體硅(Si)、二氧化硅(SiO2).
金剛石是正四面體的空間網狀結構,
5、最小的碳環(huán)中有6個碳原子,每個碳原子與周圍四個碳原子形成四個共價鍵;晶體硅的結構與金剛石相似;二氧化硅晶體是空間網狀結構,最小的環(huán)中有6個硅原子和6個氧原子,每個硅原子與4個氧原子成鍵,每個氧原子與2個硅原子成鍵.
3.共價鍵強弱和原子晶體熔沸點大小的判斷:原子半徑越小,形成共價鍵的鍵長越短,共價鍵的鍵能越大,其晶體熔沸點越高.如熔點:金剛石>碳化硅>晶體硅.
【典型例題】
4.下列說法正確的是(NA為阿伏加德羅常數)
A.電解CuCl2溶液,陰極析出16g銅時,電極上轉移的電子數為NA
B.12 g石墨中含有C—C鍵的個數為1.5NA C.12 g金剛石中含有C—C鍵的個數
6、為4NA
D.SiO2晶體中每摩爾硅原子可與氧原子形成2NA個共價鍵
【變式訓練】
5.單質硼有無定形和晶體兩種,參考下表數據
金剛石
晶體硅
晶體硼
熔點
>3823
1683
2573
沸點
5100
2628
2823
硬度
10
7.0
9.5
①.晶體硼的晶體類型屬于____________晶體,理由是________________________.
②.已知晶體硼結構單元是由硼原子組成的正二十面體,其中有20個等邊三角形的面和一定數目的頂點,每個項點上各有1個B原子.通過觀察圖形及推算,此晶體體結構單元由____個B原子組成,鍵角_
7、________.
考點三:金屬晶體
【知識梳理】
1.金屬鍵:金屬離子和自由電子之間強烈的相互作用.
請運用自由電子理論解釋金屬晶體的導電性、導熱性和延展性.
晶體中的微粒
導電性
導熱性
延展性
金屬離子和自由電子
自由電子在外加電場的作用下發(fā)生定向移動
自由電子與金屬離子碰撞傳遞熱量
晶體中各原子層相對滑動仍保持相互作用
2.①.金屬晶體:通過金屬鍵作用形成的晶體.
②.金屬鍵的強弱和金屬晶體熔沸點的變化規(guī)律:陽離子所帶電荷越多、半徑越小,金屬鍵越強,熔沸點越高.如熔點:NaNa>K>Rb>Cs.金屬鍵的強弱可以用金屬的原子化熱來衡量.
8、【典型例題】
3.金屬的下列性質中和金屬晶體無關的是
A.良好的導電性 B.反應中易失電子 C.良好的延展性 D.良好的導熱性
【隨堂演練】
4.下表為長式周期表的一部分,其中的編號代表對應的元素。
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請回答下列問題:
(1)表中屬于d區(qū)的元素是 (
9、填編號)。
(2)表中元素①的6個原子與元素③的6個原子形成的某種環(huán)狀分子名稱為 ;③和⑦形成的常見化合物的晶體類型是_______________。
(3)某元素的特征電子排布式為nsnnpn+1,該元素原子的核外最外層電子的孤對電子數為 ;該元素與元素①形成的分子X的空間構形為
(4)某些不同族元素的性質也有一定的相似性,如上表中元素⑤與元素②的氫氧化物有相似的性質。請寫出元素②的氫氧化物與NaOH溶液反應的化學方程式: 。
(5) 1183 K以下⑨元素形成的晶體的基本結構單元如圖1所示,1183 K以上轉變?yōu)閳D2所示結構的基本結構單元,在兩種晶體中最鄰近的原子間距離相同。 在1183 K以下的晶體中,與⑨原子等距離且最近的⑨原子數為______個,在1183 K以上的晶體中,與⑨原子等距離且最近的⑨原子數為________。