发布时间 : 星期一 文章(江苏专版)2020版高考化学一轮复习专题九第三十四讲晶体结构与性质学案(含解析)更新完毕开始阅读
晶体结构与性质
[江苏考纲要求]
———————————————————————————————————— 1．了解分子晶体的含义，了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响。 2．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 3．了解NaCl型和CsCl型离子晶体的结构特征，能用晶格能解释典型离子化合物的某些物理性质。
4．能用金属键的自由电子理论解释金属的某些物理性质。
5．知道金属晶体的基本堆积方式。了解简单晶体的晶胞结构特征(晶体内部空隙的识别、与晶胞的边长等晶体结构参数相关的计算不作要求)。
6．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
晶体常识
[教材基础—自热身]
1．晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的比较
比较 结构特征 自范性 性质 特征 二者区别方法 熔点 异同表现 间接方法 科学方法 晶体 构成粒子周期性有序排列 有 固定 各向异性 非晶体 构成粒子无序排列 无 不固定 各向同性
测定其是否有固定的熔点 对固体进行 X-射线衍射实验 (2)获得晶体的三条途径 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。 2．晶胞
(1)概念：晶胞是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。
1
[知能深化—扫盲点]
“均摊法”突破晶胞组成的计算
(1)原则：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么每个晶胞对这个1
粒子分得的份额就是。
n(2)方法：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1点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占。
3
[对点练]
1．如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是______，乙中a与b的个数比是______，丙中一个晶胞中有______个c离子和______个d离子。
答案：2∶1 1∶1 4 4
2．下图为离子晶体空间构型示意图(阳离子，阴离子)以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：
A__________、B__________、C__________。 答案：MN MN3 MN2
3．(1)元素R为金属元素，其原子序数为27，元素Z基态原子s电子总数与p电子总
2
数相等，由R、Z两元素形成的某晶体的晶胞结构如图1所示，则该化合物的化学式为________(R、Z用具体元素符号表示)。
(2)元素X、Y为前四周期元素，X的基态原子核外电子有21种运动状态，元素Y的原子最外层电子数是其内层的3倍，元素Ce与X同族，其与Y形成的化合物晶体的晶胞结构如图2，该化合物的化学式为________________。
(3)某含有结晶水的铜的氯化物的晶胞结构如图3所示，该化合物的化学式是________。
(4)测定大气中PM2.5浓度的方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用 Kr，已知Kr晶体的晶胞结构如图4所示，设晶胞中含Kr原子为m个，与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有n个，则＝________(填数字)。
解析：(1)R为Co、Z为O，根据均摊法可知，在这个晶胞中氧离子位于棱上和体心，数111
目＝12×＋1＝4，钴离子位于顶点、面心，数目＝8×＋6×＝4，所以氧离子、钴离子个
482数比是1∶1，其化学式为CoO。(2)由题意知，X为Sc、Y为O。根据晶胞的结构，O原子全11
部在体内，故含有8个O原子，Ce原子位于顶点和面心，含有Ce原子的个数＝8×＋6×
821112＋－
＝4，故化学式为CeO2。(3)晶胞中Cu数目为8×＋2×＝2，Cl数目为4×＋2＝4，H2O
82211
分子数目为8×＋4×＝4，故该物质化学式为CuCl2·2H2O。(4)与每个Kr原子相紧邻的
4211
Kr原子有12个，晶胞中含Kr原子为8×＋6×＝4，则 m∶n＝4∶12＝1∶3。
82
1
答案：(1)CoO (2)CeO2 (3)CuCl2·2H2O (4)
3
[题点全练—过高考]
题点一 晶胞中微粒数目的计算
1．某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示。A为阴离
85
mn 3
子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为( )
A．B2A C．B7A4
B．BA2 D．B4A7
解析：选B A在正方体内，晶胞中的8个A离子完全被这1个晶胞占有；B分别在顶1
点和面心，顶点上的离子被1个晶胞占有，面心上的离子被1个
8111
胞占有，所以1个晶胞实际占有的B离子为8×＋6×＝4，则
282晶体的化学式为BA2。
2．Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示。 (1)在1个晶胞中，Zn离子的数目为________。 (2)该化合物的化学式为________。
11
解析：(1)从晶胞图分析，含有Zn离子为8×＋6×＝4。(2)S为4个，所以化合物中
82Zn与S数目之比为1∶1，则化学式为ZnS。
答案：(1)4 (2)ZnS
3．(2019·南京模拟)(1)Ni与Al形成的一种合金可用于铸造飞机发动机叶片，其晶胞结构如图1所示，该合金的化学式为___________。
(2)金的晶胞结构如图2所示，晶体中每个Au原子周围紧邻且等距的Au原子有________个。
(3)铁和氨气在640 ℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构见图3。写出Fe的外围电子排布式：__________，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
(4)图4是Cu2O的晶胞，Cu原子配位数为________。
(5)Cu和Fe都可以形成多种氧化物。其中FexO晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。若FexO中的x＝0.92，则该此晶体化学式为________________(用FeaFebO形式表示)。
2＋
3＋3＋
晶该
11
解析：(1)根据原子均滩法，该晶胞中Al原子数＝×8＝1，Ni原子数＝×6＝3，所
82以该合金的化学式为Ni3Al。(2)晶体中每个Au原子周围紧邻且等距的Au原子有12个。(3)铁是第26号元素，则Fe原子核外电子排布式为[Ar] 3d4s，则Fe的外围电子排布式为
6
2
3＋
4