第三章 晶体结构与性质 体系构建 体验高考（共23张ppt）
文档属性
| 名称 | 第三章 晶体结构与性质 体系构建 体验高考（共23张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 933.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-18 21:48:19 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
体系构建 理清脉络 / 体验高考 素养提升
体系构建 体验高考
第三章
内容索引
体系构建 理清脉络
体验高考 素养提升
体系构建 理清脉络
1.晶体结构与性质
晶体结构与性质
晶体常识
晶体的特征：(1)自范性；(2)各向异性；(3)固定的熔点；
(4)能使X射线产生分立的, 斑点或明锐的衍射峰,获得晶体的途径：(1)熔融态物质凝固；(2)凝华；(3)溶
质从溶液中析出
晶胞
晶体结构的基本单元
所含微粒数目的计算——“均摊法”
晶体结构与性质
分子晶体
分子晶体的特点：熔、沸点低，部分分子晶体易升华，
硬度小，不导电等
分子晶体的结构特征
分子间只有范德华力，无分子间氢键，分子采用密堆积
有分子间氢键，分子采用非密堆积
冰和干冰的结构特征
晶体结构与性质
共价晶体
共价晶体的结构特征和物理特征
金刚石、石英及其他常见共价晶体的结构特征
金属晶体
金属键的本质
电子气理论的应用
离子晶体
离子晶体的特点：离子键较强，硬度较大，难于压缩，
一般有较高的熔、沸点
典型离子晶体：NaCl和CsCl
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体验高考 素养提升
考向一 晶体结构的分析与计算
例1
[2021·全国甲卷，35(4)]我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4＋离子在晶胞中的配位数是___，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，
该晶体密度为_______________g·cm－3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少
量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为
ZnxZr1－xOy，则y＝________(用x表达)。
8
2－x
以晶胞中右侧面心的Zr4＋为例，同一晶胞中与Zr4＋连接最近且等距的O2－数为4，同理可知右侧晶胞中有4个O2－与Zr4＋相连，因此Zr4＋离子在晶胞中的配位数是4＋4＝8；
在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1－xOy，其中Zn元素为＋2价，Zr为＋4价，O元素为－2价，根据化合物中各元素的化合价代数和为0可知2x＋4×(1－x)＝2y，解得y＝2－x。
[2021·全国乙卷，35(4)]在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是____原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子空间占有
率为__________________% (列出计算表达式)。
例2
Al
[2021·河北，17(7)]分别用 、 表示 和K＋，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是 、K＋在晶胞xz面、yz面上的位置：
例3
①若晶胞底边的边长均为a pm、高为c pm，阿伏加德罗常数的值为NA，
晶体的密度为___________g·cm－3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为____(填标号)。
由图(a)、(b)、(c)可知，晶胞在x轴方向的投影图为 。
B
例4
[2021·山东，16(4)]XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有___个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为 。已知Xe—F键长为r pm，则B
点原子的分数坐标为_______；晶胞中A、B间距离d＝_______________pm。
2
[2021·全国乙卷，35(2)]三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋ 中提供电子对形成配位键的原子是___________，中心离子的配位数为____。
例5
N、O、Cl
[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤电子对与三价铬离子形成配位键，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数和，即3＋2＋1＝6。
考向二 配合物理论
6
[2021·海南，19(2)(5)]金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物，其结构示意图如下。
例6
回答问题：
(2)配位化合物中的中心原子配位数是指和中心
原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰
原子的配位数为____。
6
由题干图例所示，HMn(CO)5中Mn原子以配位键连接5个C原子、1个H原子，所以HMn(CO)5中锰原子的配位数为6。
(5)CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn(CO)5与I2反应可用于制备CH3I，反应前后锰的配位数不变，CH3Mn(CO)5与I2反应的化学方程式为_____________________________
___________。
CH3Mn(CO)5＋I2―→CH3I＋
MnI(CO)5
根据题目描述，CH3Mn(CO)5与I2交换原子(或原子团)，形成新物质，故反应的化学方程式为CH3Mn(CO)5＋I2―→CH3I＋MnI(CO)5。
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体验高考 素养提升
体系构建 理清脉络
1.晶体结构与性质
晶体结构与性质
晶体常识
晶体的特征：(1)自范性；(2)各向异性；(3)固定的熔点；
(4)能使X射线产生分立的, 斑点或明锐的衍射峰,获得晶体的途径：(1)熔融态物质凝固；(2)凝华；(3)溶
质从溶液中析出
晶胞
晶体结构的基本单元
所含微粒数目的计算——“均摊法”
晶体结构与性质
分子晶体
分子晶体的特点：熔、沸点低，部分分子晶体易升华，
硬度小，不导电等
分子晶体的结构特征
分子间只有范德华力，无分子间氢键，分子采用密堆积
有分子间氢键，分子采用非密堆积
冰和干冰的结构特征
晶体结构与性质
共价晶体
共价晶体的结构特征和物理特征
金刚石、石英及其他常见共价晶体的结构特征
金属晶体
金属键的本质
电子气理论的应用
离子晶体
离子晶体的特点：离子键较强，硬度较大，难于压缩，
一般有较高的熔、沸点
典型离子晶体：NaCl和CsCl
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考向一 晶体结构的分析与计算
例1
[2021·全国甲卷，35(4)]我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4＋离子在晶胞中的配位数是___，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，
该晶体密度为_______________g·cm－3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少
量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为
ZnxZr1－xOy，则y＝________(用x表达)。
8
2－x
以晶胞中右侧面心的Zr4＋为例，同一晶胞中与Zr4＋连接最近且等距的O2－数为4，同理可知右侧晶胞中有4个O2－与Zr4＋相连，因此Zr4＋离子在晶胞中的配位数是4＋4＝8；
在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1－xOy，其中Zn元素为＋2价，Zr为＋4价，O元素为－2价，根据化合物中各元素的化合价代数和为0可知2x＋4×(1－x)＝2y，解得y＝2－x。
[2021·全国乙卷，35(4)]在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是____原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子空间占有
率为__________________% (列出计算表达式)。
例2
Al
[2021·河北，17(7)]分别用 、 表示 和K＋，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是 、K＋在晶胞xz面、yz面上的位置：
例3
①若晶胞底边的边长均为a pm、高为c pm，阿伏加德罗常数的值为NA，
晶体的密度为___________g·cm－3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为____(填标号)。
由图(a)、(b)、(c)可知，晶胞在x轴方向的投影图为 。
B
例4
[2021·山东，16(4)]XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有___个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为 。已知Xe—F键长为r pm，则B
点原子的分数坐标为_______；晶胞中A、B间距离d＝_______________pm。
2
[2021·全国乙卷，35(2)]三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋ 中提供电子对形成配位键的原子是___________，中心离子的配位数为____。
例5
N、O、Cl
[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤电子对与三价铬离子形成配位键，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数和，即3＋2＋1＝6。
考向二 配合物理论
6
[2021·海南，19(2)(5)]金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物，其结构示意图如下。
例6
回答问题：
(2)配位化合物中的中心原子配位数是指和中心
原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰
原子的配位数为____。
6
由题干图例所示，HMn(CO)5中Mn原子以配位键连接5个C原子、1个H原子，所以HMn(CO)5中锰原子的配位数为6。
(5)CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn(CO)5与I2反应可用于制备CH3I，反应前后锰的配位数不变，CH3Mn(CO)5与I2反应的化学方程式为_____________________________
___________。
CH3Mn(CO)5＋I2―→CH3I＋
MnI(CO)5
根据题目描述，CH3Mn(CO)5与I2交换原子(或原子团)，形成新物质，故反应的化学方程式为CH3Mn(CO)5＋I2―→CH3I＋MnI(CO)5。
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