杳然2019年高考一轮复习 晶体结构与性质 教材版本 知识点 全国通用 晶体结构与性质 课时说明（建议） 2课时 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、了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。 3、了解分子晶体结构与性质的关系。 复习目标 4、了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 5、理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。 6、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。 复习重点 复习难点 1、理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 不同晶体结构与性质关系的思维建立 一、自我诊断 知己知彼
1、钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题： （1）K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是 。
（2）KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为 nm，与K紧邻的O个数为 。
（3）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于 位置，O处于
位置。
2、MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm，则r（O2）为 nm．MnO也属于NaCl型结构，
﹣
晶胞参数为a'=0.448nm，则r（Mn2+）为 nm．
3、ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途．回答下列问题：
（1）碳的一种单质的结构如图（a）所示．该单质的晶体类型为 ，原子间存在的共价键类型有 ，碳原子的杂化轨道类型为 ．
（2）四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图（b）所示．
①SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是 ． ②结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性 、共价性 ．（填“增强”“不变”或“减弱”）
（3）碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图（c）所示．K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为 ；其晶胞参数为1.4nm，晶体密度为 g?cm3．
﹣
【参考答案】
1、（1）K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱；（2）0.315；12；（3）体心；棱心；
2、0.148；0.076；
3、（1）混合晶体；σ键、π键；sp2；（2）①SiX4属于分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高；②减弱；增强；（3）K3C60；2.0。
【解析】
1、（1）基态K原子核外有4个电子层，最高能层为第四层，即N层，最外层电子为4s1电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形，K和Cr属于同一周期，K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱，则金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低， 故答案为：K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱；
（2）K与O间的最短距离为面对角线的一半，则K与O间的最短距离为
×
0.446nm=0.315nm，O位于面心，K位于顶点，1个顶点为12个面共有，即与K紧邻的O个数为12个， 故答案为：0.315；12；
（3）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为8×=1，则K也为1个，应位于体心，则O位于棱心，每个棱为4个晶胞共有，则O个数为12×=3，故答案为：体心；棱心。
2、因为O2是面心立方最密堆积方式，面对角线是O2半径的4倍，即4r=
﹣
﹣
a，解得
r=
﹣
nm=0.148nm；MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构，晶胞参数=2 r（O2
）+2r（Mn2+），
=0.076nm。
则r（Mn2+）=
故答案为：0.148；0.076。
3、（1）碳的一种单质的结构如图（a）所示，应为石墨，属于混合型晶体，在石墨晶体中，同层的每一个碳原子以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，六个碳原子在同一个平面上形成了正六边形的环，伸展成片层结构，在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，其中有一个2p电子．这些p轨道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键．故答案为：混合晶体；σ键、π键；sp2；
（2）①四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，沸点越高，
故答案为：SiX4属于分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高；
②PbX2的沸点逐渐降低，其中PbF2为离子晶体，PbBr2、PbI2为分子晶体，可知依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性减弱、共价性增强； 故答案为：减弱；增强。
（3）K位于棱和体心，晶胞中的个数为12×+9=12，C60位于定点和面心，个数为8×+6×=4，化学式为K3C60，则晶胞的质量为
g，其晶胞参数为1.4nm=1.4×107cm，
﹣
则体积为（1.4×107）3cm3，所以密度为
﹣=2.0g?cm3，
﹣
故答案为：K3C60；2.0。
二、温故知新 夯实基础知识点或能力点讲解（建议用思维导图呈现知识之间的关系） （一）晶体的常识
1、晶体与非晶体
结构特征 晶体 结构微粒周期性有序排列 非晶体 结构微粒无序排列 自范性 性质特征 熔点 异同表现 两者区别方法 间接方法 科学方法 各向异性 有 固定 无 不固定 各向同性 看是否有固定的熔点 对固体进行X射线衍射实验 2、得到晶体的途径 (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。
3、晶胞
(1)概念：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。 (3)晶胞中粒子数目的计算——均摊法
晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得1的份额就是。
n
归纳总结：
“均摊法”原理及其注意事项
注意事项：
(1)基本原理(适用长方体晶胞) (2)注意事项
①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，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、面心依次被6、3、4、2个晶胞共有。
②在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。
4、晶体中常见的四种计算
（1）计算1个晶胞中的粒子数目 例如：NaCl晶胞(如图)
???Cl
11＋
Na的数目为8×＋6×＝4
821－
的数目为12×＋1＝4
4
非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用均摊法，其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如，石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)对六边11
形的贡献为，那么每一个六边形实际有6×＝2个碳原子。
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