人教第5章 第31讲　晶体结构与性质---2023年高考化学一轮复习（新高考）.docx

第31讲　晶体结构与性质
复****目标　1.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。2.了解分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体结构与性质的关系。3.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
考点一　晶体与晶胞
1．晶体与非晶体
(1)晶体与非晶体的比较
晶体
非晶体
结构特征
原子在三维空间里呈周期性有序排列
原子排列相对无序
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或根据某些物理性质的各向异性
科学方法
对固体进行X射线衍射实验
(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)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元，是从晶体中“截取”出来具有代表性的最小重复单元。
(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。
(3)晶胞中微粒数的计算方法——均摊法
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算：如某个粒子为N个晶胞所共有，则该粒子有属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞，立方晶胞中微粒数的计算方法如图1。
②非长方体晶胞
在六棱柱(如图2)中，顶角上的原子有属于此晶胞，面上的原子有属于此晶胞，因此六棱柱中镁原子个数为12×＋2×＝3，硼原子个数为6。
1．冰和碘晶体中相互作用力相同(　　)
2．晶体内部的微粒按一定规律周期性排列(　　)
3．凡有规则外形的固体一定是晶体(　　)
4．固体SiO2一定是晶体(　　)
5．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(　　)
6．晶胞是晶体中最小的“平行六面体”(　　)
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(　　)
答案　1.×　2.√　3.×　4.×　5.√　6.×　7.√
一、晶胞及微粒配位数的判断
1．CaTiO3的晶胞如图所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________；金属离子与氧离子间的作用力为______________，Ca2＋的配位数是__________。
答案　O＞Ti＞Ca　离子键　12
2．C、N元素能形成一种类石墨的聚合物半导体g-C3N4，其单层平面结构如图1，晶胞结构如图2。
根据图2，在图1中用平行四边形画出一个最小重复单元。
答案　
晶胞中粒子配位数的计算
一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数
(1)晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。
(2)离子晶体的配位数：指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。
二、晶胞中微粒数及化学式的计算
3．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粒子和________个d粒子。
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。
4．下图为离子晶体空间结构示意图：(阳离子，阴离子)以M代表阳离子，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个数：×4＋1＝，含N个数：×4＋2＋4×＝，N(M)∶N(N)＝∶＝1∶3；在C中含M个数：×4＝，含N为1个。
5．(1)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，如图是该晶体微观结构的***图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为________。
(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。如图是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根的离子符号为________。
答案　(1)MgB2　(2)BO
解析　(1)每个Mg周围有6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为MgB2。(2)从图可看出，每个单元中，都有一个B和一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别被两个结构单元共用，所以B∶O＝1∶(1＋)＝1∶2，化学式为BO。
晶胞中化学式计算思路
(1)