高三化學總復習基本理論晶體結構第1頁觀察1細細品味，慢慢數數。面數

頂點數棱數612123030探索1好好想想，找出聯絡。4＋4－66＋8－128＋6－1212＋20－3020＋12－30規律1總結歸納，敘述規律。面數＋頂點數－棱數＝2歐拉定律！適用范圍：凸多面體四、正多面體數學特征46812204862012第2頁觀察2各種正多面體中每條棱被幾個面共用？探索2各種正多面體中二面角度數必須滿足什么條件？每條棱被2個面共用雙面角(資料)70°32′90°109°28′116°34′138°12′規律2凸多面體雙面角必小于180°！四、正多面體數學特征第3頁觀察3面邊數會聚于頂點棱數33435探索3正多面體每一個面只能是正三角形或正方形或正五邊形？可否是正六邊形或正七邊形等？為何？規律3凸多面體每一個頂點面角之和必須小于360°！正多面體每一個面只能是正三角形或正方形或正五邊形！頂點面角之和四、正多面體數學特征3×60°3×90°4×60°3×108°5×60°34353第4頁SF6是一個無色氣體，含有很強穩定性，可用于滅火。SF6分子結構下列圖所表示，呈正八面體型。假如F元素有兩種穩定同位素，則SF6不一樣分子種數為

。

FFFFFFS分析設F元素兩種穩定同位素為A和B，則6個F原子組合有幾個？A6A5BA4B2A3B3A2B4AB5B6它們在正八面體頂點上分布方式分別有幾個？1種1種

七種102種2種2種1種1種

第5頁AAAASAAAAAASAAAAAASAAAAS等邊三角形等腰直角三角形AABBAABBBBBBBB第6頁想想：下列圖是十二面體烷空間構型，寫出它化學式并計算它一氯取代物和二氯取代物數目?；瘜W式：C20H20一氯取代物：1種二氯取代物：5種第7頁練練：單質硼有沒有定形和晶體兩種，參考以下數據：

(1)晶體硼晶體類型屬于

晶體。(2)已知晶體硼基本結構單元是由硼原子組成正二十面體（如圖所表示），其中有二十個等邊三角形面和一定數目標頂點，每個頂點各有一個硼原子。經過觀察圖形及推算得出此基本結構單元是由

個硼原子組成；共有

個B－B鍵，其中B－B鍵鍵角為

。金剛石晶體硅晶體硼熔點(K)382316832573沸點(K)510026282823硬度(Moh)107.09.5原子123060°第8頁想想：

SiC是原子晶體，其結構類似金剛石，為C、Si兩原子依次相間排列正四面體型空間網狀結構。如圖所表示為兩個中心重合，各面分別平行大小兩個正方體，其中心為一個硅原子，試在小正方體頂點上畫出與該Si最近C位置，在大正方體棱上畫出與該Si最近Si位置。SiC第9頁通常人們把拆開1mol某化學鍵所吸收能量看成該化學鍵鍵能。鍵能大小能夠衡量化學鍵強弱，也能夠估算化學反應反應熱（△H），化學反應△H等于反應中止裂舊化學鍵鍵能之和與反應中形成新化學鍵鍵能之和差。化學鍵Si－OSi－ClH－HH－ClSi－SiSi－C鍵能/kJ·mol－1460360436431176347請回答以下問題：（1）比較以下兩組物質熔點高低（填“＞”或“＜”）SiC______Si；SiCl4_________SiO2第10頁（2）右圖立方體中心“●”表示硅晶體中一個原子，請在立方體頂點用“●”表示出與之緊鄰硅原子。（3）工業上用高純硅可經過以下反應制取：SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)該反應反應熱△H＝_____________kJ/mol第11頁碘元素有各種價態，能夠形成各種含氧陰離子IxOyn-。由兩個IO62-正八面體共用一個面形成IxOyn-化學式為A、I2O94-B、I2O106-C、I2O118-D、I2O1210-第12頁例、已知氯化鋁熔點為90℃(2.02×105Pa)，但它在180℃即開始升華。(1)氯化鋁是

(填“離子化合物”或“共價化合物”)。

(2)在500K和1.01×105Pa時，它蒸氣密度(換算成標準情況時)為11.92g/L，且已知它結構中還含有配位鍵，氯化鋁化學式為

，結構式為

。(3)無水氯化鋁在空氣中強烈地“發煙”，其原因是

。

(4)怎樣經過試驗來判別氯化鋁是離子化合物還是共價化合物？第13頁第14頁例．已知LiI晶體結構為NaCl型，試驗測得Li+和I-最鄰近距離為3.02×10-10m，假定Li+和I-都是剛性球。試回答以下各問：⑴欲計算得到Li+和I-近似半徑，你還須做何假設？⑵計算Li+、I-近似半徑⑶若用另一方法測得Li+半徑為6.0×10-11m~6.8×10-11m，試驗證你假設是否正確。

bca⑶因為離子間并非接觸，即：3.02×10-10>R++R-R+<8.80×10-11m所以假設成立。

解：⑴因為陰陽離子半徑為“接觸”半徑，所以還必須假設離子間相接觸。⑵在上述假設下，聯想晶胞結構，并取其一個面來觀察，得如右圖所表示關系：在△abc中，因ac=×2×3.02×10-10m=4R-R-=2.14×10-10m故R+=8.80×10-11m第15頁例、（1）中學教材上圖示了NaCl晶體結構，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO（氧化鎳）晶體結構與NaCl相同，Ni2+與最鄰近O2-核間距離為a×10-8cm，計算NiO晶體密度（已知NiO摩爾質量為74.7g·mol-1).（2）天然和絕大部分人工制備晶體都存在各種缺點，比如在某種NiO晶體中就存在如右圖所表示缺點：一個Ni2+空缺，另有兩個Ni2+被兩個Ni3+所取代。其結果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O比值卻發生了改變。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O,試計算該晶體中Ni3+與Ni2+離子數之比

第16頁六、晶體常見題型（一）求晶體化學式確實定C例1（西安市競賽題）右圖所表示晶體結構是一個含有優良壓電、鐵電、電光等功效晶體材料最小結構單元（晶胞）。晶體內與每個“Ti”緊鄰氧原子數和這種晶體材料化學式分別是（各元素所帶電荷均已略去）(A)8；BaTi8O12(B)8；BaTi4O9(C)6；BaTiO3(D)3；BaTi2O3第17頁例21987年2月，朱經武教授等發覺釔鋇銅氧化物在90K下含有超導性，若該化合物晶胞結構以下列圖所表示，則該化合物化學式可能為（）

A.YBa2CuO7-xB.YBa2Cu2O7-x

C.YBa2Cu3O7-xD.YBa2Cu4O7-x

計算晶胞中各原子數：Y：1Ba：2Cu：8×1/8+8×1/4=3C第18頁例：最近科學家發覺一個由鈦原子和碳原子組成氣態團簇分子，如圖所表示。頂角和面心原子是鈦原子，棱中心和體心原子是碳原子，則它化學式是（）A.TiCB.Ti6C7C.Ti14C13D.Ti13C14此題給出是分子簇結構而非晶體結構，故只需數出原子數目即可。均攤法是研究晶體結構慣用方法，但要注意以下題型：第19頁已知物質晶體類型判斷依據

（僅限于中學范圍）１．觀察有沒有金屬離子？(若有，普通是離子晶體)２．觀察是否屬于“原子晶體”？３．以上皆否定，則多數是分子晶體。第20頁例：以下性質適合分子晶體是（）BCA.熔點1070℃，易溶于水，水溶液能導電；B.熔點10.31℃，液態不導電，水溶液能導電；C.能溶于CS2，熔點112.8℃，沸點444.6℃D.熔點97.81℃，質軟，導電，密度0.97g/cm3例2:據以下物質性質，判斷屬于原子晶體是（）A.微溶于水，硬度小，熔點-56℃，固態或液態時不導電；B.熔點3410℃，導電性好，延展性強；C.熔點3550℃，不導電，不溶于水及有機溶劑，質硬D.熔點800℃，易溶于水，熔化時能導電C第21頁2.同種晶體離子晶體：比較離子鍵強弱，離子半徑越小，電荷越多，熔 沸點越高MgO>MgCl2>NaCl>KCl>KBr原子晶體：比較共價鍵強弱（看鍵能和鍵長）

金剛石(C)>水晶(SiO2)>SiC>Si

分子晶體：比較分子間力1）組成和結構相同時，分子量越大熔沸點越高 F2<Cl2<Br2<I2;HCl<HBr<HI; CF4<CCl4<CBr4<CI4;

N2<O2;同系物熔沸點比較2）同分異構體：支鏈越多沸點越低 正戊烷>異戊烷>新戊烷金屬晶體：比較金屬鍵，熔沸點同族從上到下減小，同周期 從左到右增大。Li>Na>K>Rb>Cs;Na<Mg<Al物質熔沸點普通規律1、不一樣晶型熔沸點：原子晶體>離子晶體>分子晶體（金屬晶體熔沸點有很高，如鎢、鉑等；有則很低，如汞等）第22頁[例1]右圖為NaCl晶胞結構示意圖。它向三維空間延伸得到完美晶體。試回答：（1）一個NaCl晶胞中有

個Na＋，有

個Cl－。（2）一定溫度下，用X射線衍射法測得晶胞邊長為acm，求該溫度下NaCl晶體密度。（3）若NaCl晶體密度為ρg/cm3，則NaCl晶體中Na＋與Na十之間最短距離是多少？8×1/8＋6×1/2＝41＋12×1／4＝4ρ＝m/V＝n·M/V＝58.5×4／(NA·a3)（二）晶體密度、粒子間距離計算第23頁[例2]右圖為NaCl晶胞結構,已知FexO晶體晶胞結構為NaCl型，因為晶體缺點，x值小于1。測知FexO晶體密度為ρ＝5.71g/cm3，晶胞邊長為4.28×10－10m。（1）FexO中x值（準確至0.01）為

；（2）晶體雖Fen+分別為Fe2+和Fe3+，在Fe2+和Fe3+總數中，Fe2+所占分數（用小數表示）為

；（3）此晶體化學式為

；（4）與某個Fe2+或Fe3+距離最近且距離相等O2－離子圍成空間幾何形狀是

；（5）在晶體中鐵元素離子間最短距離為

m。0.920.826正八面體3.03×10－10Fe0.762+Fe0.163+O第24頁[例3]金晶體最小重復單元（也稱晶胞）是面心立方，即在立方體8個頂點上各有一個金原子，各個面面心上各有一個金原子（如圖），每個金原子被相鄰晶胞共用。金原子直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數，M表示金摩爾質量。(1)金晶體中每個晶胞中含有

個金原子；(2)欲計算一個晶胞體積，除假定金原子是剛性小球外，還應假定

。(3)一個晶胞體積是多少？(4)金晶體密度是多少？4在立方體各個面對角線上3個金原子彼此兩兩相切

第25頁（三）晶體中點、線、面關系[例1]C60是碳單質家族中新組員，已知每個碳原子與其它三個碳原子相連。請依據碳成鍵方式計算C60分子中存在

________條C—C單鍵；

________條C=C雙鍵？

分析：碳原子成鍵方式：每個碳原子經過4條共價鍵與其它原子成鍵。其成鍵方式圖為：

由圖能夠看出：每個C—C單鍵為2個碳原子所擁有，故每個碳原子占有2×1/2=1條C－C單鍵，分子中共有1×60=60條C—C單鍵；每個C=C雙鍵為2個碳原子所擁有，故每個碳原子占有1×1/2=1/2條C=C雙鍵，分子中共有1/2×60=30條C=C雙鍵。

6030第26頁[例2]

石墨晶體層內結構如圖所表示，每一層由無數個正六邊形組成，則:(1)平均每一個正六邊形所占碳原子數為

;(2)石墨晶體每一層內碳原子數與碳一碳化學鍵之比是

；（3）ng碳原子可組成

個正六邊形。每個碳原子為三個正六邊形共用，每個正六邊形碳原子數為6×1/3=22又每個正六邊形所占C－C鍵數為：6×1/2=3∴碳原子數與碳一碳化學鍵之比是2∶32∶3(n/12)·NA2第27頁面數

頂點數棱數6121230304＋4－66＋8－128＋6－1212＋20－3020＋12－30規律1總結歸納，敘述規律。面數＋頂點數－棱數＝2歐拉定律！適用范圍：凸多面體七、正多面體數學特征46812204862012第28頁SF6是一個無色氣體，含有很強穩定性，可用于滅火。SF6分子結構下列圖所表示，呈正八面體型。假如F元素有兩種穩定同位素，則SF6不一樣分子種數為

。

FFFFFFS分析設F元素兩種穩定同位素為A和B，則6個F原子組合有幾個？A6A5BA4B2A3B3A2B4AB5B6它們在正八面體頂點上分布方式分別有幾個？1種1種

七種102種2種2種1種1種

第29頁AAAASAAAAAASAAAAAASAAAAS等邊三角形等腰直角三角形AABBAABBBBBBBB第30頁想想：下列圖是十二面體烷空間構型，寫出它化學式并計算它一氯取代物和二氯取代物數目。化學式：C20H20一氯取代物：1種二氯取代物：5種第31頁練練：單質硼有沒有定形和晶體兩種，參考以下數據：

(1)晶體硼晶體類型屬于

晶體。(2)已知晶體硼基本結構單元是由硼原子組成正二十面體（如圖所表示），其中有二十個等邊三角形面和一定數目標頂點，每個頂點各有一個硼原子。經過觀察圖形及推算得出此基本結構單元是由

個硼原子組成；共有

個B－B鍵，其中B－B鍵鍵角為

。金剛石晶體硅晶體硼熔點(K)382316832573沸點(K)510026282823硬度(Moh)107.09.5原子123060°第32頁想想：

SiC是原子晶體，其結構類似金剛石，為C、Si兩原子依次相間排列正四面體型空間網狀結構。如圖所表示為兩個中心重合，各面分別平行大小兩個正方體，其中心為一個硅原子，試在小正方體頂點上畫出與該Si最近C位置，在大正方體棱上畫出與該Si最近Si位置。SiC第33頁通常人們把拆開1mol某化學鍵所吸收能量看成該化學鍵鍵能。鍵能大小能夠衡量化學鍵強弱，也能夠估算化學反應反應熱（△H），化學反應△H等于反應中止裂舊化學鍵鍵能之和與反應中形成新化學鍵鍵能之和差?；瘜W鍵Si－OSi－ClH－HH－ClSi－SiSi－C鍵能/kJ·mol－1460360436431176347請回答以下問題：（1）比較以下兩組物質熔點高低（填“＞”或“＜”）SiC______Si；SiCl4_________SiO2第34頁（2）右圖立方體中心“●”表示硅晶體中一個原子，請在立方體頂點用“●”表示出與之緊鄰硅原子。（3）工業上用高純硅可經過以下反應制取：SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)該反應反應熱△H＝_____________kJ/mol第35頁碘元素有各種價態，能夠形成各種含氧陰離子IxOyn-。由兩個IO62-正八面體共用一個面形成IxOyn-化學式為A、I2O94-B、I2O106-C、I2O118-D、I2O1210-第36頁例、已知氯化鋁熔點為90℃(2.02×105Pa)，但它在180℃即開始升華。(1)氯化鋁是

(填“離子化合物”或“共價化合物”)。

(2)在500K和1.01×105Pa時，它蒸氣密度(換算成標準情況時)為11.92g/L，且已知它結構中還含有配位鍵，氯化鋁化學式為

，結構式為

。(3)無水氯