高考化学一轮总复习 选修3 物质结构与性质 选修3.3 课件.ppt

第三章
晶体结构与性质考点一晶体和晶胞
【核心知识通关】
1.晶体与非晶体：
(1)晶体与非晶体比较。(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。2.晶胞：
(1)晶胞：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“_________”
构成晶体。
(3)晶胞中粒子数目的计算——均摊法：如某个粒子为
n个晶胞所共有，则该粒子有__属于这个晶胞。【特别提醒】
(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：是否有自范性。
(3)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”，但不一定是最小的“平行六面体”。
(4)区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验。【高考模拟精练】
1.(1)(2015·全国卷Ⅱ节选)氧和钠可形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a=0.566nm，F的化学式为________；晶胞中氧原子的配位数为________；列式计算晶体F的密度(g·cm-3)________。(2)(2014·山东高考)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________，该材料的化学式为________。【解析】(1)由晶胞结构知位于立方体顶点和面心上的小球为8×+6×=4(个)，而位于立方体内部的深色小球的个数为8个，故Na与O个数比为2∶1，即F的化学式为Na2O而非Na2O2。1mol这样的立方体中应含4molNa2O，则其密度为ρ=
≈2.27g·cm-3。(2)根据均摊法，晶胞含M原子的个数为12×+9=12，C60位于顶点和面心，故晶胞含C60的个数为8×+6×=4，故化学式为M3C60。答案：(1)Na2O8
≈2.27g·cm-3
(2)12M3C602.(2016·安庆模拟)M、N、O、P、Q是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素。M原子最外层电子数为内层电子数的3倍；N的焰色反应呈黄色；O的氢化物是一种强酸，其浓溶液可与M、Q的化合物反应生成O的单质；P是一种金属元素，其基态原子中有6个未成对电子。请回答下列问题：(1)元素Q的名称为________，P的基态原子价层电子排布式为____________。
(2)O的氢化物的沸点比其上一周期同族元素的氢化物低，是因为_______________________。
(3)M、O电负性大小顺序是________(用元素符号表示)，O的最高价含氧酸根的空间构型为________，其中心原子的杂化类型为________。(4)M、N形成的化合物的晶胞如图所示，该晶胞的化学式为______，该晶体类型为_________________。

(5)该晶胞的边长为a×10-10cm，则距离最近的M、N离子间的距离为________cm。【解析】依题意可知：M为氧元素，N为钠元素，O是氯元素，P是铬元素，Q是锰元素，因此有：
(1)元素Q的名称为锰，P的基态原子价层电子排布式为3d54s1。
(2)O的氢化物的沸点比其上一周期同族元素的氢化物低是因为HF分子间存在氢键，而HCl分子间无氢键。(3)M、O电负性大小顺序是O>Cl，O的最高价含氧酸根为，空间构型为正四面体。其中心原子的杂化类型为sp3杂化。
(4)M微粒的数目为8×+6×=4；N微粒的数目为8；因此M、N形成的化合物的晶胞的化学式为Na2O；该晶体类型为离子晶体。(5)晶胞的边长为a×10-10cm，则距离最近的2个M离子
间的距离为×10-10cm，故距离最近的M、N离子间
的距离为×10-10cm。答案：(1)锰3d54s1
(2)HF分子间存在氢键，而HCl分子间无氢键
(3)O>Cl正四面体形sp3杂化
(4)Na2O离子晶体
(5)×10-10【加固训练】
1.(1)用晶体的X-射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm。又知铜的密度为
9.00g·cm-3，则铜晶胞的体积是____cm3、晶胞的质量是_______g，阿伏加德罗常数为____________[列式计算，已知Ar(Cu)=63.6]。(2)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为ag·cm-3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为________cm3。
(3)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。

①在1个晶胞中，X离子的数目为________。
②该化合物的化学式为________。【解析】(1)体积是a3；质量=体积×密度；一个体心
晶胞含4个原子，则摩尔质量=四分之一×晶胞质量
×NA