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(2016年高考化学一轮复习知识梳理题组训练)12.3晶体结构与性质解读
第3讲 晶体结构与性质
[考纲要求] 1.理解离子键的含义,能说明离子键的形成。2.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。3.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。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。6.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别。
考点一 晶体常识
1.晶体与非晶体
晶体 非晶体 结构特征 结构微粒周期性有序排列 结构微粒无序排列 性质特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 二者区别方法 间接方法 看是否有固定的熔点 科学方法 对固体进行X-射线衍射实验 2.得到晶体的途径
(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)概念
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。
深度思考
判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)固态物质一定是晶体( )
(2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同( )
(3)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列( )
(4)凡有规则外形的固体一定是晶体( )
(5)固体SiO2一定是晶体( )
(6)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( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
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
解析 甲中N(x)∶N(y)=1∶(4×)=2∶1;乙中N(a)∶N(b)=1∶(8×)=1∶1;丙中N(c)=12×+1=4,N(d)=8×+6×=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
解析 在A中,含M、N的个数相等,故组成为MN;在B中,含M:×4+1=(个),含N:×4+2+4×=(个),M∶N=∶=1∶3;在C中含M:×4=(个),含N为1个。
3.已知镧镍合金LaNin的晶胞结构如下图,则LaNin中n=________。
答案 5
解析 La:2×+12×=3
Ni:12×+6×+6=15
所以n=5。
4.
某晶体的一部分如图所示,这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是 ( )
A.3∶9∶4B.1∶4∶2
C.2∶9∶4D.3∶8∶4
答案 B
解析 A粒子数为6×=;B粒子数为6×+3×=2;C粒子数为1;故A、B、C粒子数之比为1∶4∶2。
5.如图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构,其中R为+2价,G为-2价,则Q的化合价为________。
答案 +3价
解析 R:8×+1=2
G:8×+8×+4×+2=8
Q:8×+2=4
R、G、Q的个数之比为1∶4∶2,则其化学式为RQ2G4。
由于R为+2价,G为-2价,所以Q为+3价。
6.
Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如右图所示。则该化合物的化学式为________。
答案 CuH
解析 根据晶胞结构可以判断:Cu():2×+12×+3=6;H():6×+1+3=6,所以化学式为CuH。
7.科学家把C60和K掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能,其晶胞如图所示。该化合物中的K原子和C60分子的个数比为________。
答案 3∶1
解析 根据晶胞结构可以判断C60:8×+1=2,K:2×6×=6,所以K原子与C60分子的个数之比为3∶1。
晶胞计算的思维方法
1.晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一,也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题,一是要掌握晶体“均摊法”的原理,二是要有扎实的立体几何知识,三是要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。
2.“均摊法”原理
特别提醒 ①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱
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