2020届一轮复习新课改省份专版8-4认识层面晶体结构与性质学案

2020届一轮复习新课改省份专版8-4认识层面晶体结构与性质学案

第4课时　认识层面——晶体结构与性质 知识点一　晶体和晶胞 ‎ ‎1．晶体与非晶体 ‎(1)晶体与非晶体的区别 比较 晶体 非晶体 结构特征 结构粒子周期性有序排列 结构粒子无序排列 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 测定其是否有固定的熔点 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 ‎(2)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。‎ ‎[对点训练]‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)凡有规则外形的固体一定是晶体(×)‎ ‎(2)晶体有自范性但排列无序(×)‎ ‎(3)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同(×)‎ ‎(4)固体SiO2一定是晶体(×)‎ ‎(5)冰和固体碘晶体中相互作用力相同(×)‎ ‎(6)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列(√)‎ ‎(7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验(√)‎ ‎2．下列物质中前者为晶体，后者为非晶体的是(　　)‎ A．白磷、蓝矾　　　　　　 B．陶瓷、塑料 C．碘、橡胶 D．食盐、蔗糖 解析：选C　A中白磷和蓝矾都是晶体；B中二者均为非晶体；C中碘为晶体，橡胶为非晶体；D中二者均为晶体。‎ ‎3．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300毫米的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是(　　)‎ A．形成晶体硅的速率越大越好 B．晶体硅没有固定的熔、沸点 C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃 D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关 解析：选C　A项，晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越大越好，错误；B项，晶体有固定的熔、沸点，错误；C项，X射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体，正确；D项，晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系，错误。‎ 知识点二　晶体类型、结构和性质 对应学生用书P161‎ ‎1．四种晶体类型的比较 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体 构成微粒 分子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子 粒子间的相互作用力 范德华力(某些含氢键)‎ 共价键 金属键 离子键 硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大 熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 难溶于常见溶剂 大多易溶于水等极性溶剂 导电、导热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电 物质类别及举例 部分非金属单质(‎ 金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如 大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)‎ 如金刚石、硅、晶体硼)、部分非金属化合物(如SiC、SiO2)‎ 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)‎ KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)‎ ‎2．晶格能 ‎(1)概念：气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。‎ ‎(2)影响因素 ‎①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越。‎ ‎②离子的半径：离子的半径越，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。‎ ‎3‎ 晶体 晶体结构 晶体详解 原子晶体 金刚石 ‎①每个碳与相邻个碳以共价键结合，形成正四面体结构 ‎②键角均为109°28′‎ ‎③最小碳环由个C组成且六原子不在同一平面内 ‎④每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2‎ SiO2‎ ‎①每个Si与个O以共价键结合，形成正四面体结构 ‎②每个正四面体占有1个Si,4个“O”， ‎ n(Si)∶n(O)＝1∶2‎ ‎③最小环上有个原子，即6个O,6个Si 分子晶体 干冰 ‎①8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子 ‎②每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有个 离子晶体 NaCl型 ‎①每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有个 ‎②每个晶胞中含个Na＋和个Cl－‎ CsCl型 ‎①每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个 ‎②如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－‎ 金属晶体 简单立方堆积 典型代表Po，配位数为，空间利用率52%‎ 面心立方最密堆积 典型代表Cu、Ag、Au，配位数为，空间利用率74%‎ 体心立方堆积 典型代表Na、K、Fe，配位数为，空间利用率68%‎ 六方最密堆积 典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为，空间利用率74%‎ ‎4．晶体熔、沸点的高低的比较 ‎(1)不同类型晶体熔、沸点的比较 ‎①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。‎ ‎②金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。 ‎ ‎(2)同种类型晶体熔、沸点的比较 ‎①原子晶体 →→→ 如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。 ‎ ‎②离子晶体 一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则晶格能越大，晶体的熔、沸点越高，如熔点：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。‎ ‎③分子晶体 a．分子间范德华力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。‎ b．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。‎ c．组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，其分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3Cl＞CH3CH3。‎ d．同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。‎ 如CH3CH2CH2CH2CH3＞‎ ‎④金属晶体 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属晶体的熔、沸点越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。‎ ‎[对点训练]‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子(×)‎ ‎(2)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低(×)‎ ‎(3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高(×)‎ ‎(4)离子晶体一定都含有金属元素(×)‎ ‎(5)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体(√)‎ ‎(6)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(√)‎ ‎(7)在CsCl晶体中，每个Cs＋周围与其距离最近的Cl－有8个(√)‎ ‎2．下面的排序不正确的是(　　)‎ A．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al B．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅 C．晶体熔点由低到高：CO

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