晶體的類型與性質(zhì)知識總結(jié)

1、晶體的類型與性質(zhì)知識規(guī)律總結(jié)、四種晶體類型的比較晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體定義離子間通過離子 鍵相結(jié)合而成的 晶體分子間以分子間作用 力相結(jié)合的晶體相鄰原子間以共價 鍵相結(jié)合而形成的 空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶 體金屬陽離子和自 由電子之間的較 強作用形成的單 質(zhì)晶體構(gòu)成粒子陰、陽離子分子原子金屬離子、自由電子粒子間 作用力離子間冃疋有離 子鍵，可能有原子 間的共價鍵分子間：分子間作用 力?？赡苡蟹肿觾?nèi)共 價鍵（稀有氣體例外）共價鍵金屬離子和自由 電子之間較強的相互作用代表物NaCI, NaOHMgSC干冰，丨2, P4, H2O金剛石，SiC，晶體 硅，SiO2鎂、鐵、金、鈉熔、沸點熔點

2、、沸點較咼熔點、沸點低熔點、沸點高熔點、沸點差異較 大（金屬晶體熔沸 點一般較咼，少部分低）導熱性不良不良不良良好導電性固態(tài)不導電，熔化 或溶于水導電固態(tài)和液態(tài)不導電， 溶于水可能導電不導電。有的能導 電，如晶體硅，但金 剛石不導電。晶體、熔化時都導 電硬度硬度較大硬度很小硬度很大硬度差異較大溶解性多數(shù)易溶于水等 極性溶劑相似相溶難溶解難溶于水（鈉、鈣 等與水反應）決定熔點、 沸點高主要因素離子鍵強弱分子間作用力大小共價鍵強弱金屬鍵強弱、幾種典型的晶體結(jié)構(gòu)、NaCI晶體 Na+1）在NaCI晶體的每個晶胞中，Na+占據(jù)的位置有 2種。頂點8個，面 心6個2）CI-占據(jù)的位置有_2種。棱上12個

3、，體心1個3）在NaCI晶體中，每個Na+周圍與之等距離且最近的Na+有12個；每個CI-周圍與之等距離且最近的CI-有12 個。4）在NaCI晶體中每個Na+同時吸引著 6個CI-，每個CI-同時也吸引著_6 個Na+，向空間延伸，形成 NaCI晶體。5）每個晶胞平均占有 _4個Na+和_4個CI-。 1moINaCI能構(gòu)成這樣的晶胞個。ocr1: 16）Na+與其等距緊鄰的6個CI-圍成的空間構(gòu)型為 正八面體 、CsCI晶體1）每個Cs+同時吸引著8 個CI-，每個CI侗時吸引著8個Cs+；2）在CsCI晶體中，每個Cs+周圍與它等距離且 最近的Cs+有6個，每個ci-周圍與它等距離且 最

4、近的CI-有_6_個；3）一個CsCI晶胞有個Cs+和 個CI-組成；4）在CsCI晶體中，Cs+與CI-的個數(shù)比為 、金剛石（如圖3）:每個碳原子都被相鄰的四個碳原子包圍，以共價鍵結(jié)合成為正四面體結(jié)構(gòu)并向空間發(fā)展，鍵角都是109028'，最小的碳環(huán)上有六個碳原子，但六個碳原子不在同一平面上。 石墨（如圖 4、5）：層狀結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)，碳原子以正六邊形排列成平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強的共價鍵（大n鍵），故熔沸點很高。每個正六邊形平均擁有兩個碳原子、3個C- G片層間存在范德華力，是混合型晶體。熔點比金剛石高。石墨為層狀結(jié)構(gòu)，各層之間以范德華力結(jié)合，容易滑動，所以石墨很軟。在金剛

5、石中每個碳原子與相鄰的四個碳原子經(jīng)共價鍵結(jié)合形成正四面體結(jié)構(gòu)，碳原子所有外層電子均參與成鍵，無自由電子，所以不導電。而石墨晶體中，每個碳原子以三個共價鍵與另外三個碳原子相連，在同一平面內(nèi)形成正六邊形的環(huán)。這樣每個碳 原子上仍有一個電子未參與成鍵，電子比較自由，相當于金屬中的自由電子，所以石墨能導電。1j42X101c圖4石墨的晶體結(jié)構(gòu)示盍團干冰（如圖6）:分子晶體，每個圖5石墨的晶體結(jié)構(gòu)俯視圖CO分子周圍緊鄰其他12個CQ分子。平均每個 CO晶胞中含4個CO分子。二化硅晶體模型Si02：原子晶體，空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，Si原子構(gòu)成正四面體，O原子位于Si- Si鍵中間。晶體中重復單兀是硅氧四面體，每個

6、硅原子與4個氧原子相連，即每個氧原子又與2個硅原子相連（Si02晶體中不存在 Si02分子，只是由于Si原子和0原子個數(shù)比為1:2，才得出二氧化硅的化學式為SiO2） o在SiO2的晶體結(jié)構(gòu)中最小環(huán)上有 12個原子。每1moLSiO 2晶體中，有 4moLSi-O鍵。二氧化硅晶體中最小環(huán)為12元環(huán)。三、物質(zhì)熔沸點高低的比較方法 物質(zhì)的熔沸點的高低與構(gòu)成該物質(zhì)的晶體類型及晶體內(nèi)部粒子間的作用力有關(guān)，其規(guī)律如下：1、在相同條件下，不同狀態(tài)的物質(zhì)的熔、沸點的高低是不同的，一般有：固體 液體氣體。例如：NaBr （固）Br2HBr （氣）。2、不同類型晶體的比較規(guī)律一般來說，不同類型晶體的熔沸點的高低

7、順序為：原子晶體 離子晶體 分子晶體，而金屬晶體的熔沸點有高有低。這是由于不同類型晶體的微粒間作用不同，其熔、沸點也不相同。原子晶體間靠共價鍵結(jié)合，一般熔、沸點最高； 離子晶體陰、陽離子間靠離子鍵結(jié)合，一般熔、沸點較高；分子晶體分子間靠范德華力結(jié)合，一般熔、沸點較低； 金屬晶體中金屬鍵的鍵能有大有小，因而金屬晶體熔、沸點有高(如W有低(如Hg)。例如：金剛石 >食鹽干冰3、同種類型晶體的比較規(guī)律A、原子晶體：熔、沸點的高低，取決于共價鍵的鍵長和鍵能，鍵長越短，鍵能越大共價鍵越穩(wěn)定，物質(zhì)熔沸點越高，反之越低。如：晶體硅、金剛石和碳化硅三種晶體中，因鍵長c C<C Si< Si

8、Si，所以熔沸點高低為：金剛石碳化硅 >晶體硅。B離子晶體：熔、沸點的高低，取決于離子鍵的強弱。一般來說，離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵 就越強，熔、沸點就越高，反之越低。例如：MgO>Ca0 NaF>NaCI>NaBr>Nal。KF> KCl >KBr >KI , CaO> KCI。C、金屬晶體：金屬晶體中金屬陽離子所帶電荷越多，半徑越小，金屬陽離子與自由電子靜電作用越強，金屬鍵 越強，熔沸點越高，反之越低。如：Nav Mg v Al, Li>Na>K。合金的熔沸點一般說比它各組份純金屬的熔沸點低。如鋁硅合金v純鋁(或

9、純硅)。D、分子晶體：熔、沸點的高低，取決于分子間作用力的大小。分子晶體分子間作用力越大物質(zhì)的熔沸點越高， 反之越低。(具有氫鍵的分子晶體，熔沸點反常地高)女口： H2O> H2Te >H2Se> H2S, C2W0H> CH3OCH3。(1) 組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，物質(zhì)的熔沸點越高。女口： CH4V SiH4V GeH4V SnW。(2) 組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量相近)，分子極性越大，其熔沸點就越高。如熔沸點 CO>N2, CH3OH > CH3CH30(3) 在高級脂肪酸形成的油脂中，不飽和程度越大，熔

10、沸點越低。女口： C17H35COOH > C17H33COOH ;硬脂酸油酸(4 )烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機物一般隨著分子里碳原子數(shù)增加，熔沸點升高，女口 C2H6> CH4,C2H5Cl>CH3CI, CH3COOH > HCOOH。(5)同分異構(gòu)體：鏈烴及其衍生物的同分異構(gòu)體隨著支鏈增多，熔沸點降低。如：CH3(CH2)3CH3 (正)>CH3CH2CH(CH3)2(異)> (CH3)4C(新)。芳香烴的異構(gòu)體有兩個取代基時，熔點按對、鄰、間位降低。(沸點按鄰、間、對位降低) 四、均攤法分析晶體微觀結(jié)構(gòu)晶體中微粒的排列具有周期性，晶體中最小的結(jié)構(gòu)

11、重復單元稱為晶胞，利用“均攤法”可以計算一個晶胞中的粒子數(shù)，從而確定晶體的化學式。“均攤法”的基本思想是：晶胞中任意位置上的一個粒子被n個晶胞共用，那么每個4#晶胞對這個原子分得份額就是 -。常見考題里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最為常見。n1、立方晶胞1(1) 每個頂點上的粒子被 8個晶胞共用，每個粒子只有 1屬于該晶胞。81(2) 每條棱上的粒子被 4個晶胞共用，每個粒子只有 一屬于該晶胞。41(3) 每個面心上的粒子被 2個晶胞共用，每個粒子只有 丄屬于該晶胞。2(4) 晶胞內(nèi)的粒子完全屬于該晶胞。2、六方晶胞(1) 每個頂點上的粒子被(2) 每條橫棱上的粒子被(

12、3) 每個面心上的粒子被6個晶胞共用。3個晶胞共用。4個晶胞共用；每條縱棱上的粒子被2個晶胞共用。(4) 晶胞內(nèi)的粒子完全屬于該晶胞。3、三棱晶胞(1)每個頂點上的粒子被12個晶胞共用。(2) 每條橫棱上的粒子被(3) 每個面心上的粒子被4個晶胞共用；每條縱棱上的粒子被2個晶胞共用。6個晶胞共用。（4）晶胞內(nèi)的粒子完全屬于該晶胞。注意：首先應分析晶胞的結(jié)構(gòu)，然后利用“均攤法”解題。例：下圖為四種離子晶體的空間結(jié)構(gòu)，若以M代表陽離子，N代表陰離子，試寫出 A、B、C、D的化學式。? O陽禺子 o陰離子A : MN B : M 2N3 C: MN 2 D : MN（1離子晶體的晶格質(zhì)點是陰、陽離子

13、，質(zhì)點間的作用是離子鍵；原子晶體的晶格質(zhì)點是原子。質(zhì)點間的作用是共價 鍵；分子晶體的晶格質(zhì)點是分子，質(zhì)點間的作用為分子間作用力。即范德華力；金屬晶體的晶格質(zhì)點是金屬陽離子和 自由電子。質(zhì)點間的作用是金屬鍵。（2金屬氧化物（如K2O Na2Q等）、強堿（如NaOH KOH等）和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)（除 金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外）、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物（除Si02外）、酸、絕大多數(shù)有機物（除有機鹽外）是分子晶體。常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。金（3）依據(jù)晶體的熔點判斷離子晶體的熔點較高.常在數(shù)百至1000余度。原子晶體熔點高。常在1000度至幾千度。分子晶體熔點低.常在數(shù)百度以下至很低溫度。金屬晶體多數(shù)熔點高。但也有相當?shù)偷摹＃?）依據(jù)導電性判斷離子晶體水溶液及熔化時能導電。原子晶體一般為非導體。但石墨能導電。分子晶體為非導體。而分子晶體中的 電解質(zhì)（主要是酸和強非金屬氫化物）溶于水。使分子內(nèi)的化學鍵斷裂形成自由離子也能導電。金屬晶體是電的良導 體。（5）依據(jù)硬度和機械性能判斷離子晶體硬度較大或略硬而脆。原子晶體硬度大。分子晶體硬度小且較脆。 金屬晶體多數(shù)硬度大。 但也有較低的。且具有延展性。六、離子晶體中的特例