2018届二轮复习物质结构与性质课件（29张）（全国通用）

2018届二轮复习物质结构与性质课件（29张）（全国通用）

选修三 物质结构与性质 内容 一、晶胞配位数 二、晶胞的各类计算 三、晶胞的空间利用率 四、 《 选修三 》 部分重难点 重难点 1. 常见的配位数及分析方法； 2. 晶胞常见计算：空间利用率 3. 对金刚石、二氧化硅晶体的常规认识。 一、课本常见晶胞的配位数 什么是配位数？ 1. 配位化学 中，配位数指化合物中中心原子周围的配位原子个数。 2. 晶体学 中， 在晶体中与离子（或原子）直接相连的离子（或原子）数 。 通俗来说，就是距离我们所研究的分子 / 原子 / 离子最近的分子 / 原子 /( 异种电荷 ) 离子。 解答这类问题，必须熟悉常见晶胞及其配位数，解题时可以直接观察得出。 1. 干冰晶胞 3×8÷2=12 或 3×4=12 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 2. 金属的简单立方堆积 上下左右前面， 配位数 :6 1 2 3 4 5 6 7 8 3. 金属的体心立方堆积 - 钾型 上四下四 ，配位数 :8 4. 金属的面心立方堆积 - 铜型 A B C A A B C 从堆积方式看 : 同层 6 ，上 3 下 3 从晶胞分析 : 类似干冰晶胞 配位数 :12 ABC 堆积 请忽略球的颜色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5. 金属的六方最密堆积 - 镁型 同层 6 ，上 3 下 3 ，配位数 :12 该晶胞不属于高中常见晶胞 ( 素晶胞 ) ，不研究。 堆积模型 采纳这种堆积的典型代表 配位数 晶胞 镁型 Mg Zn Ti 12 简单立方 Po 6 钾型 Na K Fe 8 铜型 Cu Ag Au 12 总 结 ( 选修三 P76) 52% 68% 74% 74% 空间利用率 6. 氯化钠 (NaCl) 晶胞 上下左右前面，配位数 :6 类似金属的简单立方堆积 7. 氯化铯 (CsCl) 晶胞 上四下四，配位数 :8 类似金属的体心立方堆积 8. 氟化钙 (CaF 2 ) 晶胞 Ca F 上四下四，配位数 :8 晶胞八分，位于每一个小正方体的体心。 连接为 4 ，配位数 :4 二、晶胞的计算 晶胞的所有计算，重点、难点、核心在于 原子半径与晶胞参数 ( 边长 ) 的关系 ，然后运用数学立体几何知识进行解答。 要灵活判断 原子半径与晶胞参数 ( 边长 ) 的关系 ，则需要熟练掌握高中课本介绍晶胞。 1m ＝ 10dm ＝ 10 2 cm ＝ 10 3 mm ＝ 10 6 um ＝ 10 9 nm ＝ 10 12 pm 【 例 1】 ZnS 在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方 ZnS 晶体结构如下图所示，其晶胞边长为 540.0 pm ，密度为 ( 列式并计算 ) ， a 位置 S 2  离子与 b 位置 Zn 2+ 离子之间的距离为 pm( 列式表示 ) 。 【 例 2】 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 (1/2,0,1/2);C 为 (1/2,1/2,0 ）。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）。 【 例 3 硼化磷 (BP) 的一种半导体材料，熔点为 1000 ℃。其晶胞结构如图所示。 (1) 硼化磷属于 晶体 ( 原子、离子、分子、 金属 ) (2) 原子坐标参数，可表示晶胞内部各原子的相对位置，图中原子坐标参数 A 为 (0,0,0) ， B 为 (0,1/2,1/2) 。 则 C 原子的坐标参数为 (3) 晶胞参数是用来描述晶胞的大小和形状的，已知 BP 晶胞参数 a=478pm ，则其密度为 g/cm 3 (¾,¾ , ¾) 【 例 4】 A 和 B 能够形成化合物 F ，其晶胞结构如图所示，晶胞参数 a= 0.566nm ， F 的化学式为 ：晶胞中 A 原子的配位数为 ；列式计算晶体 F 的密度 (g.cm -3 ) 。 【 例 5】 金刚石晶胞含有 个碳原子。若碳原子半径为 r ，金刚石晶胞的边长为 a ，根据硬球接触模型，则 r= a ，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 ( 不要求计算结果 ) 。 【 例 6】 某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。 ①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为 ____ 。 ②若合金的密度为 d g · cm –3 ， 则 镍铜 原子之间最近距离为 ______nm 。 3:1 晶胞计算，目前难度在降低，早期出现过不给晶胞结构进行计算。 【 例 7】 六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚 石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为 361.5 pm 。立方氮化硼晶胞中含有 个氮原子、 个硼原子、立方氮化硼的密度是 g/cm 3 ( 只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数为 N A ) 。 【 例 8】 已知金属钠的晶胞（体心立方堆积）沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如下图 A 所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是下图 ( 从 A ～ D 图中选填 ) D 偶尔出现不常见的晶胞 【 例 9】 A 、 B 和 D 三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示 。 ① 该化合物的化学式为 _________ ； D 的配位数为 _______ ； ② 列式计算该晶体的密度 _______g·cm -3 。 三、空间利用率的计算 令小球半径为 a cm ，晶胞参数为 b cm 。则该晶胞的空间利用率可以如下表示 最终核心 :a 与 b 的关系 四、 《 选修三 》 部分重难点 1.ClO 2 分子中 Cl 的杂化方式 价层电子对互斥理论不完全适用于离域 π 键体系的分子所致。 2. 金刚石的相关问题 在金刚石晶体中， C 原子所连接的最小环也为六元环，每个 C 原子连接 个六元环，六元环中最多有 个 C 原子在同一平面 。 两个椅式 12 4 3. 正确认识二氧化硅的结构 4. 一个有意思的题目 丙二烯 (CH 2 =C=CH 2 ) 所有原子是否共面？ 不共面