第49讲 晶体结构与性质-备战2024年高考化学一轮复习精品课件（全国通用）

这是一份第49讲 晶体结构与性质-备战2024年高考化学一轮复习精品课件（全国通用），共22页。PPT课件主要包含了体内1，面上12，顶点18，棱上14，四大晶体的比较，面心立方最密堆积，简单立方堆积，体心立方堆积，六方最密堆积，AgAu等内容，欢迎下载使用。

考点 1　晶体的常识和常见四种晶体比较
1．晶体（1）晶体与非晶体
（2）获得晶体的途径 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。
（3）晶胞 ①晶胞：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 a．无隙：相邻晶胞之间没有任何空隙。 b．并置：所有晶胞平行排列、取向相同。
（4）离子晶体的晶格能 ①定义 气态离子形成1 ml离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·ml－1。 ②影响因素 a．离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。 b．离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。 ③与离子晶体性质的关系 晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。
3．晶体熔、沸点的比较
（1）不同晶体类型的熔、沸点高低规律
一般地：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。金属晶体的熔、沸点有的很高(如钨)，有的很低(如汞)。
（2）同属于分子晶体：分子间作用力越强，熔、沸点越高
①组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高。如熔点：I2＞Br2＞Cl2＞F2。
②相对分子质量相同或相近的物质，分子的极性越大，熔、沸点越高。如沸点：CO＞N2。
③若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体大，故熔、沸点较高。如沸点：HF＞HI＞HBr＞HCl。
④同分异构体之间：一般是支链越多，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 结构越对称，熔、沸点越低。如沸点：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。
（3）同属于原子晶体：原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越强，熔、沸点越高。如熔点：金刚石(C－C)＞二氧化硅(Si－O)＞碳化硅 (Si－C)＞晶体硅(Si－Si)。
（4）同属于金属晶体：金属阳离子所带电荷越多，半径越小，金属键越强，晶格能越大，熔、沸点越高。如熔点：Al＞Mg＞Na。
（5）同属于离子晶体：离子所带电荷越多，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。如熔点：MgO＞NaCl＞CsCl。
（1）晶体的熔点一定比非晶体的熔点高 （ ）（2）具有规则几何外形的固体一定是晶体 （ ）（3）缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块 （ ）（4）通过X­射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体 （ ）（5）粉末状的物质不是晶体，具有各向异性的固体一定是晶体 （ ）（6）某晶体的熔点为112.8 ℃，溶于CS2、CCl4等溶剂，可推出该晶体可能为分子晶体 （ ）（7）在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 （ ）
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
2．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是（ ）A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4C．MgO＞H2O＞O2＞Br2D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠
考点 2　常见的晶体模型
1．金属晶体的四中堆积模型对比
2．四种晶体的典型代表
冰中，1个H2O周围有 个H2O紧邻。
干冰中，1个CO2周围有 个CO2紧邻。
冰中每个氢键为 个水分子共用，平均每个水分子形成 个氢键。
在金刚石晶体中，每个碳原子均以4个 对称地与相邻的 个碳原子相结合，形成 结构，C－C－C夹角为 ，即金刚石中的碳采取 杂化轨道形成共价键，其中最小的环上有 个C原子，且 同一平面内。
1ml C(金刚石)中含 ml C－C键。
金刚石的一个晶胞中有 个C原子。晶胞中两个C原子之间的最短距离为 。
在SiO2晶体中，每个Si原子和 个O原子形成 个共价键，构成 结构，O—Si—O夹角为 ，Si原子均采取 杂化；同时，每个O原子与 个Si原子相结合形成 个共价键，故SiO2晶体是由Si原子和O原子按 的比例所构成的空间网状结构的晶体。晶体结构中最小的环是由 个Si原子和 个O原子组成的 元环。
1ml SiO2晶体中含 ml Si—O键。
Na+：4 Cl-：4
Cs+：1 Cl-：1
Ca2+：4 F-：8
Na+：6（正八面体） Cl-： 6（正八面体）
Cs+：8（正方体） Cl-：8（正方体）
Ca2+：8 （正方体） F-： 4（正四面体）
Na+：12Cl-：12
Ca2+：12 F-： 6
Zn2+：4 S2-：4
Zn2+：4（正四面体） S2-：4（正四面体）
① 同层内，碳原子采用 杂化，以 相结合形成 平面网状结构。所有碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，p轨道中未参与杂化的电子可在整个碳原子平面中运动。因此，石墨像金属一样有 ，有导电性。层与层之间以 相结合。石墨晶体中，既有 ，又有 和 ，属于混合晶体。
② 每个环平均占有C原子 个、C—C键 个。因此，1mlC(石墨)中含有 ml C—C键。
①根据晶胞的结构，计算其组成微粒间的距离。 ②根据晶胞的质量和晶体有关的摩尔质量间的关系，计算微粒个数、微粒间距、ρ等。 ③计算晶体(晶胞)的空间利用率。
（1）晶胞计算的常见类型
①首先确定晶胞的组成：
（2）晶胞计算的原理与步骤
②计算晶体的密度或体积：
V—晶胞体积 ρ—晶体的密度 NA—阿伏加德罗常数的值N—一个晶胞实际含有的微粒数 M—微粒的摩尔质量
③计算晶胞的空间利用率(占有率)：
利用均摊法计算一个晶胞所含微粒的数目。
（1）金属钠形成的晶体中，每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个 （ ）（2）金属镁形成的晶体中，每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个 （ ）（3）在NaCl晶体中，每个Na＋周围与其距离最近的Na＋有12个，Na＋周围的Cl－构成一个正八面体 （ ）
2．（1）将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层。如图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于________层，配位数是________；B属于________层，配位数是________。 （2）将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是________，平均每个晶胞所占有的原子数目是________。
1．（2020·高考全国卷Ⅰ）LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有________个。
电池充电时，LiFePO4脱出部分Li＋，形成Li1－xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x＝______，n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝________。