高中化学苏教版（2021） 选择性必修2 专题3 第四单元 微专题3　常见晶体结构的比较与分析（24张PPT）

(共24张PPT)
微专题3
常见晶体结构的比较与分析
晶体 晶体结构 结构分析
金刚石 (1)每个C与相邻4个C以共价键结合，形成正四面体结构
(2)键角均为109°28′
(3)最小碳环由6个C组成且6个C不在同一平面内
(4)每个C参与4个C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2
(5)ρ＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
1.常见共价晶体结构的分析
SiO2 (1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构
(2)每个正四面体占有1个Si，4个“ O”，因此二氧化硅晶体中Si与O的个数比为1∶2
(3)最小环上有12个原子，即6个O，6个Si
(4)ρ＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
SiC、BP、AlN (1)每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构
(2)密度：ρ(SiC)＝ g· cm－3；
ρ(BP)＝ g·cm－3；
ρ(AlN)＝ g· cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
2.常见分子晶体结构的分析
晶体 晶体结构 结构分析
干冰 (1)8个CO2分子占据立方体顶角且在6个面的面心又各有1个CO2分子
(2)每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个
(3)ρ＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
白磷 ρ＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
NaCl型 CsCl型 ZnS型 CaF2型
晶胞
配位数 6 8 4 F－：4；
Ca2＋：8
3.常见离子晶体结构的分析
密度的计算(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
g·cm－3
g·cm－3
g·cm－3
g·cm－3
A.①③ B.②⑤ C.⑤⑥ D.③④⑤⑥
跟踪训练
1.AB型化合物形成的晶体结构多种多样。下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是
√
1
2
3
4
5
解析　从各图中可以看出②⑤都不能再以化学键与其他原子结合，所以最有可能是分子晶体。
1
2
3
4
5
2.下列关于晶体的说法中，不正确的是
①含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体；
②共价键可决定分子晶体的熔、沸点；
③MgO和NaCl两种晶体中，MgO的离子键键能较小，所以其熔点比较低；
④晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列；
⑤晶体中的晶胞尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定；
⑥干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻
A.①②③ B.②③⑥ C.④⑤⑥ D.②③④
√
1
2
3
4
5
解析　①含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子，错误；
②共价键可决定共价晶体的熔、沸点，分子晶体的熔、沸点的高低是由分子间作用力的大小决定的，错误；
③MgO和NaCl两种晶体中，MgO的离子键键能较大，所以其熔点比较高，错误；
④晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，正确；
1
2
3
4
5
⑤晶体中的晶胞是无隙并置排列的，尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定，正确；
⑥干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，正确。
1
2
3
4
5
3.如图所示是从NaCl或CsCl的晶胞结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶胞中分割出来的结构图是
1
2
3
4
A.图(1)和(3) B.图(2)和(3)
C.图(1)和(4) D.只有图(4)
√
5
解析　NaCl晶体中，每个Na＋周围最邻近的Cl－有6个，构成正八面体，同理，每个Cl－周围最邻近的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图(1)和(4)是从NaCl晶体中分割出来的结构图，C项正确。
1
2
3
4
5
4.有关晶体(或晶胞)的结构如图所示，下列说法不正确的是
A.在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－有6个
B.在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2＋
C.在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1∶2
D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE
√
1
2
3
4
5
在金刚石晶体中，每个碳原子连接4个共价键，每两个碳原子形成一个共价键，则每个碳原子连接的共价键平均为4× ＝2，所以在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1∶2，故C正确；
解析　在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－有6个，故A正确；
在CaF2晶胞中，Ca2＋位于晶胞的顶点和面心，晶胞中含有Ca2＋的个数为8× ＋6× ＝4，故B正确；
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3
4
5
气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误。
1
2
3
4
5
5.如图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体(或晶胞)的结构示意图，请回答下列问题：
(1)图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2＋最近且等距离的F－数为___，图Ⅲ中一个铜原子周围紧邻的铜原子数为____。
8
12
1
2
3
4
5
解析　从图Ⅰ面心上的一个Ca2＋可看出连接四个F－，若将旁边的晶胞画出，也应连四个F－，则一个Ca2＋连有8个F－。
1
2
3
4
5
(2)图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是___，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数之比为_____。
O
1∶6
1
2
3
4
5
解析　H原子是两电子，B原子从图Ⅱ看，只形成三个共价键，应为6个电子，只有O原子为8电子。H3BO3属于分子晶体，一个B连有三个O原子，三个O原子又连有三个H原子，所以一个B原子对应6个极性键。
1
2
3
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(3)三种晶体中熔点最低的是________，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_____________。
H3BO3
分子间作用力
解析　熔点大小一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，金属晶体看具体情况，此题H3BO3为分子晶体，熔点最低，熔化时破坏分子间作用力。
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4
5
本课结束