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2022版高考化学选考山东专用一轮总复习课件：专题九晶体结构与性质 —基础篇
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这是一份2022版高考化学选考山东专用一轮总复习课件：专题九晶体结构与性质 —基础篇，共24页。
考点一 晶体常识1.晶体与非晶体的特征(1)晶体与非晶体的比较
(2)获得晶体的途径:熔融态物质凝固,气态物质凝华,溶质结晶2.晶体结构的基本重复单元——晶胞(1)概念:晶体结构中基本的重复单元。(2)排列方式:晶体中的晶胞通过无隙并置构成晶体。(3)晶胞中粒子数目的计算方法——均摊法。如某个粒子为n个晶胞所共 有,则该粒子有 属于此晶胞。
考点二 晶体结构与性质1.四种晶体类型的比较
3.晶体结构的复杂性(1)石墨晶体石墨晶体具有层状结构,同一层中的每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的 三个碳原子以共价键相结合,形成无限的六边形平面网状结构,每个碳原 子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道,并含有一个未成对 电子,因此能够形成遍及整个平面的大π键。大π键具有金属键的性质。 石墨晶体中既有共价键,又有范德华力,同时还有金属键的特性,所以称为 混合型晶体。(2)过渡晶体原子之间形成的化学键往往是介于典型模型(金属键、离子键、共价 键、配位键)之间的过渡状态。由于微粒间的作用存在键型过渡,即使组
成简单的晶体,也可能是居于金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶 体之间的过渡状态,形成过渡晶体。
有关晶胞的计算1.均摊法计算晶胞中粒子的数目(1)平行六面体晶胞中不同位置的微粒数的计算某个微粒为n个晶胞所共有,则该微粒有 属于这个晶胞。
(2)非平行六面体形结构单元
若结构单元不是平行六面体形,则微粒对结构单元的贡献视情况而定,计 算顶点以及侧棱上的微粒时与平行六面体形晶胞有所不同。以右图的三棱柱形结构单元为例,要12个三棱柱才能将一个顶点完全盖 住,所以顶点为12个结构单元共用,相应的侧棱被6个结构单元共用,上下
边被4个结构单元共用,有:A:4× = B:3× +6× =2 C:1×1=1因此,A、B、C三种微粒的个数比为1∶6∶3。2.立方体中粒子周围粒子的个数判断 (1)A周围有4个B,B周围有12个A
(2)A周围有2个C,C周围有6个A(3)B周围有6个D,D周围有2个B(4)B周围有8个C,C周围有8个B(5)C周围有12个D,D周围有4个C(6)A周围有4个D,D周围有4个A3.根据晶体晶胞的结构特点和有关数据,求算晶体的密度或晶体晶胞的 体积或晶胞参数a(晶胞边长),对于立方晶胞,可建立如下求算途径:
得关系式:ρ= (a表示晶胞边长,ρ表示密度,NA表示阿伏加德罗常数的数值,n表示1 ml晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量,M表示摩 尔质量)。4.截距法判断原子分数坐标(1)原子分数坐标:以晶胞参数为单位长度(不论晶胞边长大小,都是1)建立 的坐标系。 (2)确定某原子坐标的方法:通过该原子可以作出三个平行于坐标轴的平 面,三个平面在三条坐标轴上的截距占晶胞边长的分数,即该原子的分数 坐标。 如下图,通过B点原子的三个面分别是:BEFC(在x轴上没有截 距)、BEGA(在y轴上没有截距)、BCDA(在z轴上的截距是1),故B点的原
子分数坐标是(0,0,1);通过右面心M点的三个面,在x轴上截距是1/2,在y轴 上截距是1,在z轴上的截距是1/2,故M点的原子分数坐标是( ,1, )。
例 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)。
解析 (2)晶胞参数a即为晶胞边长,ρ= = g·cm-3= ×107 g·cm-3。
答案 (1)( , , ) (2) ×107
考点一 晶体常识1.晶体与非晶体的特征(1)晶体与非晶体的比较
(2)获得晶体的途径:熔融态物质凝固,气态物质凝华,溶质结晶2.晶体结构的基本重复单元——晶胞(1)概念:晶体结构中基本的重复单元。(2)排列方式:晶体中的晶胞通过无隙并置构成晶体。(3)晶胞中粒子数目的计算方法——均摊法。如某个粒子为n个晶胞所共 有,则该粒子有 属于此晶胞。
考点二 晶体结构与性质1.四种晶体类型的比较
3.晶体结构的复杂性(1)石墨晶体石墨晶体具有层状结构,同一层中的每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的 三个碳原子以共价键相结合,形成无限的六边形平面网状结构,每个碳原 子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道,并含有一个未成对 电子,因此能够形成遍及整个平面的大π键。大π键具有金属键的性质。 石墨晶体中既有共价键,又有范德华力,同时还有金属键的特性,所以称为 混合型晶体。(2)过渡晶体原子之间形成的化学键往往是介于典型模型(金属键、离子键、共价 键、配位键)之间的过渡状态。由于微粒间的作用存在键型过渡,即使组
成简单的晶体,也可能是居于金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶 体之间的过渡状态,形成过渡晶体。
有关晶胞的计算1.均摊法计算晶胞中粒子的数目(1)平行六面体晶胞中不同位置的微粒数的计算某个微粒为n个晶胞所共有,则该微粒有 属于这个晶胞。
(2)非平行六面体形结构单元
若结构单元不是平行六面体形,则微粒对结构单元的贡献视情况而定,计 算顶点以及侧棱上的微粒时与平行六面体形晶胞有所不同。以右图的三棱柱形结构单元为例,要12个三棱柱才能将一个顶点完全盖 住,所以顶点为12个结构单元共用,相应的侧棱被6个结构单元共用,上下
边被4个结构单元共用,有:A:4× = B:3× +6× =2 C:1×1=1因此,A、B、C三种微粒的个数比为1∶6∶3。2.立方体中粒子周围粒子的个数判断 (1)A周围有4个B,B周围有12个A
(2)A周围有2个C,C周围有6个A(3)B周围有6个D,D周围有2个B(4)B周围有8个C,C周围有8个B(5)C周围有12个D,D周围有4个C(6)A周围有4个D,D周围有4个A3.根据晶体晶胞的结构特点和有关数据,求算晶体的密度或晶体晶胞的 体积或晶胞参数a(晶胞边长),对于立方晶胞,可建立如下求算途径:
得关系式:ρ= (a表示晶胞边长,ρ表示密度,NA表示阿伏加德罗常数的数值,n表示1 ml晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量,M表示摩 尔质量)。4.截距法判断原子分数坐标(1)原子分数坐标:以晶胞参数为单位长度(不论晶胞边长大小,都是1)建立 的坐标系。 (2)确定某原子坐标的方法:通过该原子可以作出三个平行于坐标轴的平 面,三个平面在三条坐标轴上的截距占晶胞边长的分数,即该原子的分数 坐标。 如下图,通过B点原子的三个面分别是:BEFC(在x轴上没有截 距)、BEGA(在y轴上没有截距)、BCDA(在z轴上的截距是1),故B点的原
子分数坐标是(0,0,1);通过右面心M点的三个面,在x轴上截距是1/2,在y轴 上截距是1,在z轴上的截距是1/2,故M点的原子分数坐标是( ,1, )。
例 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)。
解析 (2)晶胞参数a即为晶胞边长,ρ= = g·cm-3= ×107 g·cm-3。
答案 (1)( , , ) (2) ×107
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