2018_2019学年高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质本章重难点专题突破二五种重要晶体的结构特点学案鲁科版选修3.docx

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1、12 五种重要晶体的结构特点1氯化钠晶体(1)Na 、Cl 在晶体中按确定的比例和一定的规则排列，使整个离子晶体不显电性且能量最低。离子晶体中无单个分子存在。NaCl 晶体(2)离子的配位数为 6。(3)在每个结构单元(晶胞)中，处于不同位置的微粒在该单元中的份额也有所不同，一般规律是顶点上的微粒属于该单元的份额是 1/8；棱上的微粒在该单元中所占的份额为1/4；面上的微粒在该单元中所占的份额为 1/2；中心位置上的微粒完全属于该单元，即份额为 1。例：氯离子数：1/881/264钠离子数：1/412114因此，钠离子数与氯离子数之比为 11，氯化钠的化学式为 NaCl。2金刚石晶体(1)碳原

2、子间通过共价键相结合而形成空间网状结构的原子晶体，整个晶体中无单个分子。(2)微观构型：正四面体，每个碳原子与 4 个碳原子成键，每个碳原子上的任意两个CC 键的夹角都是 109.5。(3)最小的环：六元环。(4)每个 C 原子参与形成六元环的总数：12 个。3干冰晶体2(1)干冰晶体中分子之间通过范德华力相结合，当熔化时，分子内的化学键并不断裂。(2)每个二氧化碳分子周围与之相邻且等距的二氧化碳分子数为 12。(3)每个结构单元中含二氧化碳分子数为 1/881/264。4石墨晶体(1)晶体结构：平面层状结构。(2)最小的环：六元环。(3)由于每个碳原子为三个六元环所共用，即每个六元环拥有的碳

3、原子数为61/32。(4)碳碳键数为两个六元环所共用，每个六元环拥有的碳碳键数为 61/23。键角：120。(5)该晶体介于原子晶体、分子晶体、金属晶体之间，因而具有各种晶体的部分特点。如熔点高，硬度小，能导电。5石英晶体(1)每个 Si 与 4 个 O 结合，Si 在正四面体的中心，O 在正四面体的顶点；同时每个 O被两个正四面体所共用，正四面体内键角为 109.5。(2)晶体中 Si 原子与 O 原子个数比为 1(41/2)12。【典例 3】 石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图所示)，3可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是( )A石墨烯与石墨互为同

4、位素B0.12g 石墨烯中含 6.021022个碳原子C石墨烯是一种有机物D石墨烯中碳原子间以共价键结合解析 石墨烯与石墨互为同素异形体，A 错误；0.12g 石墨烯中含有的碳原子数为6.021023mol1 6.0210 21个，B 错误；石墨烯是碳单质的一种，是无机0.12g12gmol 1物，C 错误；石墨烯分子中碳原子间是以共价键相结合的，D 正确。答案 D【典例 4】 请完成下列各题：(1)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有_种。(2)第A、A 族元素组成的化合物 GaN、GaP、GaAs 等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。Ga 原子

5、的电子排布式为_。在 GaN 晶体中，每个 Ga 原子与_个 N 原子相连，与同一个 Ga 原子相连的 N 原子构成的空间构型为_。在四大晶体类型中，GaN 属于_晶体。(3)在极性分子 NCl3中，N 原子的化合价为3，Cl 原子的化合价为1，请推测 NCl3水解的主要产物是_(填化学式)。解析 (1)在 136 号元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有H、C(2s 22p2)、O(2s 22p6)、P(3s 23p3)、Fe(3d 64s2,3d 能级中有 4 个未成对电子)，共 5 种。(2)根据 Ga 所处元素周期表中的位置可以推知其电子排布式为Ar3d 104s24p1；根据GaN 晶体与单晶硅相似，所以在 GaN 晶体中每个 Ga 原子与 4 个 N 原子相连，且与同一个 Ga原子相连的 N 原子构成的空间构型为正四面体，GaN 属原子晶体。(3)因在 NCl3中 N 原子为3 价，水解时应结合水电离出的 H 而形成 NH3，而 Cl 显1 价，水解时应结合水电离出的 OH 而形成 ClOH，即 HClO(次氯酸)。答案 (1)5 (2)1s 22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d 104s24p1) 4 正四面体形 原子 (3)HClO、NH 3H2O(或 NH3)