高考化学一轮复习第八章晶体结构与性质第27讲晶胞结构分析与“均摊法”应用课件

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高考化学一轮复习第八章晶体结构与性质第27讲晶胞结构分析与“均摊法”应用课件

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(共39张PPT)
课标要求 1.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性,认识简单的晶胞。
2.利用“均摊法”确定晶胞中粒子数及配位数,确定晶体的化学式。
1.晶胞及其特点
(1)概念
晶胞是描述晶体结构的基本单元,是从晶体中“截取”出来具有代表性的最小重复单元。
(2)晶胞形状
常规的晶胞大都是   。
(3)晶胞排列
(4)晶胞特点
晶胞是8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体。
(3)非平行六面体晶胞(如六棱柱)中不同位置上粒子数的计算
3.晶胞中粒子配位数的判断
(1)一个粒子周围最近距离的粒子数目称为配位数,它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。
(2)晶体中原子(或分子)的配位数
若晶体中粒子是同种原子(或分子),则某粒子的配位数是指与其等距离且最近的粒子数。
(3)离子晶体中离子的配位数
特指某个离子周围等距离且最近的带   电荷的离子数目。例如,NaCl晶胞中Na+、Cl-的配位数均为6,CsCl晶胞中Cs+、Cl-的配位数均为8。
晶胞结构 配位数
简单立方 6
面心立方 12
体心立方 8
异种
考向1 利用“均摊法”确定晶体的化学式
1.(2025·1月选考节选)某化合物的晶胞如图。
(1)化学式是   。
(2)将0.01 mol该化合物加入到含少量石蕊的10 mL H2O中,实验现象是  .
(从酸碱性和溶解性角度推测)。
Ca3PCl3
溶液变蓝,有
气体放出
2.(2024·6月选考节选)某化合物的晶胞如图,Cl-的配位数(紧邻的阳离子数)为   ;写出该化合物的化学式:   ,写出该化合物与足量NH4Cl溶液反应的化学方程式:
   。
K3ClO
12
K3ClO+2NH4Cl+H2O====3KCl+2NH3·H2O
3.(2024·1月选考节选)某化合物的晶胞如图,其化学式是   ,晶体类型是
   。
CrCl2·4H2O
分子晶体
4.(2023·6月选考节选)某含氮化合物晶胞如图,其化学式为   ,每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为   。
CaCN2
6
5.(2023·1月选考节选)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是
   ,该化合物的化学式为   。
共价晶体
SiP2

考向2 利用“均摊法”计算晶体的密度
C
C
D
计算立方晶胞晶体密度的思维流程
进阶高考

B
4
Ni2P
12
3∶1∶1
12
课时作业
答案速对
第八章 第27讲 晶胞结构分析与“均摊法”应用
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D B B D C C D
题号 9 10 11 12 13
答案 C D 见答案 见答案 见答案
1.(2025·诸暨5月适应考)某化合物M的晶胞如图,
下列说法不正确的是(   )
A.该化合物化学式为Al(NH3)Cl3,属于分子晶体
B.NH3与Al之间的作用力为配位键
C.该化合物不稳定,受热易分解
D.∠Cl—Al—Cl键角比较:Al(NH3)Cl3>AlCl3
【解析】 根据“均摊法”计算可知,1个晶胞中含有8个Al、24个Cl和8个NH3,则该化合物化学式为Al(NH3)Cl3,属于分子晶体,A正确;NH3提供孤电子对,Al提供空轨道,NH3与Al之间的作用力为配位键,B正确;Al3+半径较小,空间阻碍大,配位键弱,且加热时NH3易挥发,故该化合物不稳定,受热易分解,C正确;Al(NH3)Cl3中Al为sp3杂化,AlCl3中Al为sp2杂化,故∠Cl—Al—Cl键角比较:Al(NH3)Cl3<AlCl3,D错误。
D
D

B
4.(2025·宁波二模)CuFeS2中嵌入Na+后形成的化合物X可以用作二次电池正极材料。X的晶胞投影图如图1、图2所示。已知X晶体中Fe、Cu原子个数比为1∶1,下列说法不正确的是(   )
A.X的晶胞可表示为上图3
B.该晶胞中与硫离子距离最近且等距离的钠离子有6个
C.充电时,Na+从X晶体中脱嵌,X发生氧化反应
D.X在空气中加热可能生成Cu2O和Fe3O4
【解析】 在CuFeS2晶体中,S为-2价,Cu为+2价,Fe为+2价,嵌入Na+后形成的化合物X,X晶体中Fe、Cu原子个数比为1∶1,则S的化合价和Fe的化合价不变,Cu由+2价变化为+1价,同时嵌入的Na+让化合物呈现电中性,X的化学式为NaCuFeS2,图3晶胞中,S有2个,Fe、Cu均有1个,化学式符合NaCuFeS2,A正确;由图可知,该晶胞中与硫离子距离最近且等距离的钠离子有3个,B错误;充电时,Na+从X(NaCuFeS2)晶体中脱嵌生成CuFeS2,Cu的化合价升高,X发生氧化反应,C正确;X为NaCuFeS2,在空气中加热可能生成稳定的氧化物Cu2O和Fe3O4,D正确。
图1 图 2 图3
B
图1 图2
D
C

C
D
9.(2025·浙江A9协作体联考)马格努斯(Magnus)绿盐
是一种无机化合物,由正负配离子构成,常温下为
深绿色针状结晶或粉末,晶胞如图所示,下列说法
不正确的是(   )
A.Pt配位数为4,但Pt不是sp3杂化
B.观察晶胞,该盐本质上是一维线性结构
C.该物质化学式可表示为Pt(NH3)2Cl2
D.该物质可能不耐高温,受热易分解
【解析】 由马格努斯绿盐的晶胞结构可知,Pt周围距离最近的Cl-或NH3有4个,Pt配位数为4,但Pt与周围的4个Cl-或NH3形成平面正方形,而不是四面体,则Pt不是sp3杂化,A正确;由马格努斯绿盐的晶胞结构可知,马格努斯绿盐由[Pt(NH3)4]2+和[PtCl4]2-交替排列形成一维链状结构,本质上是一维线性结构,B正确;该盐由正负配离子构成,实际组成为[Pt(NH3)4][PtCl4],而非中性分子Pt(NH3)2Cl2,C错误;配合物中配位键较弱,含NH3配体受热易分解逸出NH3,故不耐高温,D正确。
C
D
NH4F晶胞 KF晶胞
①NH4F晶胞中,F-的配位数为   。
②NH4F晶胞中的阴、阳配位数与KF不同的原因是  .

4
H原子与周围四个F-形成氢键,N、H、F原子在一条直线上,形成一个正四面体结构
(2)(2025·绍兴二模)硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业,其晶胞如图所示。
①1 mol 硫化钠晶胞中含有的离子总数为 。(设NA为阿伏加德罗常数的值)
②将一定浓度的硫化钠溶液和氯化铁溶液混合,实验现象是  .
  (从水解角度推测)。
产生无色有刺激性气味的
气体和红褐色沉淀
12.(1)(2025·杭州二模)某化合物的晶胞如图:
化学式是   ;距离晶胞顶点Au原子距离最近的S原子有   个。
(2)(2025·嘉兴三模)某含有结晶水的化合物的晶胞如图。
AuPS4
4
①化学式是   。
②将该化合物配成0.5 mol·L-1的水溶液,然后取2 mL于试管中将其加热,实验现象是
   (从平衡移动角度考虑)。
(3)(2026·浙江新阵地教育联盟一模)我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如图1,沿x、y、z轴方向的投影均为图2。
图1
图2
CuCl2·2H2O
溶液由蓝色变为(黄)绿色
K2SeBr6
13.(1)(2025·台州二模)无水FeCl2晶体的晶胞如图所示,下列说法正确的是   。
A.Fe位于元素周期表第九列
B.[Fe(H2O)4]Cl2晶体中的离子键比FeCl2晶体中的离子键更强
C.FeCl2晶体中存在范德华力
D.FeCl2晶体中Fe2+的配位数为6
侧视图  顶视图
CD
(2)(2025·金华二模)某化合物A的晶胞如图。
①化学式是   。
②将2.28 g该化合物加入盛有20 mL水的烧杯中,充分搅拌后可以观察到的现象是
   。
Fe(NH3)6Cl2
先出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变为红褐色

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