高考專題：選修三物質結構與性質第三節晶體結構與性質[考綱要求]1．了解晶胞概念，能根據晶胞確定晶體組成并進行相關的計算。2．了解晶體類型，了解不同類型晶體中結構微粒、微粒間作用力的區別。3．了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結構與性質的關系。4．了解分子晶體結構與性質關系。5．理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質；了解金屬晶體常見的堆積方式。6．理解離子鍵的形成，能根據離子化合物的結構特征解釋其物理性質。7．了解晶格能的概念及其對離子晶體性質的影響。考點一晶體與晶胞[要點細化]1．晶體與非晶體(1)晶體與非晶體比較晶體非晶體結構特征結構微粒在三維空間里呈周期性有序排列結構微粒無序排列性質特征自范性有無熔點固定不固定異同表現各向異性無各向異性二者區別方法間接方法看是否有固定的熔點科學方法進行X-射線衍射實驗(2)獲得晶體的途徑①熔融態物質凝固。②氣態物質冷卻不經液態直接凝固(凝華)。③溶質從溶液中析出。2．晶胞(1)概念：描述晶體結構的基本單元。(2)晶體中晶胞的排列——無隙并置。①無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙；②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。(3)一般形狀為平行六面體。(4)晶胞中粒子數目的計算——均攤法晶胞任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是eq\f(1,n)。①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數的計算②非長方體：如三棱柱[溫馨提示]晶體結構的相關計算(1)晶胞計算公式(立方晶胞)NAρa3＝nM(a：棱長，ρ：密度，NA：阿伏加德羅常數的數值，n：1mol晶胞所含基本粒子或特定組合的物質的量，M：組成的摩爾質量)。(2)金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式(設棱長為a)①面對角線長＝eq\r(2)a。②體對角線長＝eq\r(3)a。③體心立方堆積4r＝eq\r(3)a(r為原子半徑)。④面心立方堆積4r＝eq\r(2)a(r為原子半徑)。(3)空間利用率＝eq\f(晶胞中微粒體積,晶胞體積)。[正誤判斷](1)冰和碘晶體中相互作用力相同()(2)晶體內部的微粒按一定規律周期性排列()(3)凡有規則外形的固體一定是晶體()(4)固體SiO2一定是晶體()(5)缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會慢慢變為完美的立方體塊()(6)晶胞是晶體中最小的“平行六面體”()(7)區分晶體和非晶體最可靠的方法是對固體進行X-射線衍射實驗()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√[能力提升]1．下圖是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導體的晶胞結構，其中R為＋2價，G為－2價，則Q的化合價為________。[解析]R：8×eq\f(1,8)＋1＝2G：8×eq\f(1,4)＋8×eq\f(1,4)＋4×eq\f(1,2)＋2＝8Q：8×eq\f(1,4)＋2＝4R、G、Q的個數之比為1∶4∶2，則其化學式為RQ2G4。由于R為＋2價，G為－2價，所以Q為＋3價。答案＋3價2.某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數之比是()A．3∶9∶4 B．1∶4∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶4[解析]A粒子數為6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)；B粒子數為6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2；C粒子數為1；故A、B、C粒子數之比為1∶4∶2。答案B3．已知鑭鎳合金LaNin的晶胞結構如下圖，則LaNin中n＝________。[解析]La：2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＝3Ni：12×eq\f(1,2)＋6×eq\f(1,2)＋6＝15所以n＝5。答案54．Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結構單元如下圖所示。則該化合物的化學式為________。[解析]根據晶胞結構可以判斷：Cu(eq\a\vs4\al\co1(●))：2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＋3＝6；H(○)：6×eq\f(1,3)＋1＋3＝6，所以化學式為CuH。答案CuH5．(1)硼化鎂晶體在39K時呈超導性。在硼化鎂晶體中，鎂原子和硼原子是分層排布的，下圖是該晶體微觀結構的透視圖，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。則硼化鎂的化學式為________。(2)在硼酸鹽中，陰離子有鏈狀、環狀等多種結構形式。下圖是一種鏈狀結構的多硼酸根，則多硼酸根離子符號為________。[解析](1)每個Mg周圍有6個B，而每個B周圍有3個Mg，所以其化學式為MgB2。(2)從圖可看出，每個單元中，都有一個B和一個O完全屬于這個單元，剩余的2個O分別被兩個結構單元共用，所以B∶O＝1∶(1＋2/2)＝1∶2，化學式為BOeq\o\a