2022届高考化学一轮复习 第十一章 物质结构与性质 第32讲 晶体结构与性质学案 新人教版.doc

-23-第32讲晶体结构与性质高考备考导航考试要求：1.能说出晶体与非晶体的区别。2.能结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律。3.能借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。名师点拨：本讲内容为高考必考内容，晶体结构知识主要考查晶体构成微粒的直径、核间距、晶体密度、晶胞参数等的计算，配位数、化学式的判断，利用原子分数坐标判断晶体中原子的相对位置。晶体性质知识主要考查晶体类型的判断，晶体熔沸点高低的比较及原因解释。难度以中等或中等偏难为主，预计2022年高考命题围绕陌生物质的晶体密度、晶胞参数计算，晶体中原子的空间位置判断等知识点，考查考生触类旁通、具体问题具体分析处理的能力。2022年高考备考应掌握教材中典型的分子晶体(冰、干冰、碘单质)、离子晶体(NaCl、CsCl、CaF2)、金属晶体(Cu、Mg等)、原子(共价)晶体(金刚石、SiO2等)的结构特点，建立常见晶体结构的思维模型。关注社会热点、科技前沿成果中涉及的新型物质的结构，并能运用晶体模型理论对新型物质的结构进行判断，对其性质进行预测和解释。熟练掌握运用均摊法和数学思维解决不同晶体模型的有关计算。考点一晶体和晶胞核心知识梳理1．晶体(1)晶体与非晶体的比较比较晶体非晶体结构特征结构微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈_周期性有序__排列结构微粒(原子、离子或分子)_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___无各向异性__实例水、NaCl、Fe玻璃、石蜡两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)获得晶体的三种途径。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。[微点拨]①具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。②晶体与非晶体的本质区别是晶体有自范性，非晶体无自范性。2．晶胞(1)定义：晶胞是描述晶体结构的_基本单元__。(2)晶体与晶胞的关系：数量巨大的晶胞“_无隙并置__”构成晶体。①相邻晶胞之间没有任何间隙。②所有晶胞都是平行排列、取向相同。(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eq\f(1,n)属于这个晶胞。①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定A．正三棱柱晶胞中：B．六棱柱晶胞中：C．石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶角(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占eq\f(1,3)。[微点拨]在使用均摊法计算晶胞中的微粒个数时，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、底面上的棱、面心的微粒依次被6、3、4、2个晶胞所共有。3．晶体结构的堆积模型(1)晶体结构的密堆积的原理金属原子、离子或分子在没有其他因素(如氢键)影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理。这是因为金属键、离子键和分子间作用力均没有_方向性__，因此都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的其他原子、离子或分子分布于周围，并以密堆积的方式_降低__体系的能量，使晶体变得比较稳定。(2)等径圆球的密堆积(金属晶体)①三维空间模型A．非密置层在三维空间堆积a．简单立方堆积相邻非密置层原子的原子核在_同一直线上__的堆积，空间利用率太低，只有金属_钋__(Po)采用这种堆积方式。b．体心立方堆积将上层金属原子填入下层金属原子形成的凹穴中，并使非密置层的原子稍稍分离，每层均照此堆积。这种堆积方式所得的晶胞是一个含有两个原子的立方体，一个原子在立方体的_顶角__，另一个原子在立方体的_体心__，其空间利用率比简单立方堆积_高__，碱金属属于这种堆积方式。B．密置层在三维空间堆积a．六方最密堆积按ABABAB……的方式堆积，称为_A3型最密堆积__b．面心立方最密堆积按ABCABCABC……的方式堆积，称为_A1型最密堆积__。②常见的堆积模型三种典型结构型式面心立方最密堆积(A1)体心立方堆积(A2)六方最密堆积(A3)常见金属Cu、Au、AgNa、K、FeMg、Zn、Ti结构示意图晶胞配位数_12___8___12__空间利用率_74%__68%74%每个晶胞所含原子数_4___2___2__(3)非等径圆球的密堆积(离子晶体)①由于阴、阳离子的半径不同，因此离子晶体为_不等径圆球__的密堆积，可以将这种堆积方式看成是大球先按一定的方式做_等径圆球__的密堆积，小球再填充在大球所形成的_空隙__中。②在一些离子晶体中，阴离子半径较大，应先将阴离子看成是_等径圆球__进行密堆积，而阳离子有序地填在阴离子所形成的空隙中。例如，NaCl晶体中的Cl－