213--晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、 進入導航進入導航 高三總復習高三總復習人教版人教版化學化學一、晶體的常識1晶體與非晶體的區(qū)別晶體非晶體微粒結(jié)構(gòu)內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈_內(nèi)部原子或分子的排列_自范性有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)_各向異性有(晶體在不同的方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì))_對稱性有無熔點_不固定周期性排列無固定無無規(guī)則2.晶胞( 1 ) 定 義 ： 在 晶 體 微 觀 空 間 里 取 出 一 個_，這個描述晶體_的基本單元叫做晶胞。(2)結(jié)構(gòu)：一般來說，晶胞都是_， 晶胞只是晶體微觀空間里的一個基本單元，在它的上下左右前后無隙并置地排列著無數(shù)個晶胞，而且所有晶胞的形狀及其內(nèi)部 是完全相同的。平行六面體

2、結(jié)構(gòu)最小重復單元思考：思考：1mol冰周圍有？冰周圍有？mol氫鍵氫鍵二、分子晶體和原子晶體1分子晶體 (1)結(jié)構(gòu)特點晶體中只含_。分子間作用力為_，也可能有_范德華力分子氫鍵4(2)典型的分子晶體 冰水分子之間的主要作用力是_，也存在_，每個水分子周圍只有_個緊鄰的水分子。干冰CO2分子之間存在_，每個CO2分子周圍有_個緊鄰的CO2分子。范德華力氫鍵范德華力122原子晶體(1)結(jié)構(gòu)特點晶體中只含原子。原子間以_結(jié)合。_結(jié)構(gòu)。(2)典型的原子晶體金剛石碳原子以_雜化軌道形成共價鍵，碳碳鍵之間夾角為_。每個碳原子與相鄰的_個碳原子結(jié)合?？臻g網(wǎng)狀共價鍵4sp310928Si與si-o鍵比為1:4

3、三、金屬晶體 1“電子氣理論”要點該理論把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的_形成遍布_的“電子氣”，被_所共用，從而把_ 維系在一起。金屬晶體是由_、_ 通過_ 形成的一種“巨分子”。金屬鍵的強度_。價電子價電子自由電子自由電子金屬陽離子金屬陽離子所有金屬原子所有金屬原子 所有原子所有原子整個晶體整個晶體金屬鍵金屬鍵較大較大2金屬晶體的、通性：金屬光澤不透明導電導熱延展性四、金屬晶體的原子堆積模型1二維空間模型(1)非密置層，配位數(shù)為_。(2)密置層，配位數(shù)為_。2三維空間模型(1)簡單立方堆積相鄰非密置層原子的原子核在同一直線上，配位數(shù)為_。只有_采取這種堆積方式。466Po(釙釙)(2)鉀型

4、將非密置層上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的_，每層都照此堆積。如_、_、_等是這種堆積方式，配位數(shù)為_。(3)鎂型和銅型密置層的原子按_型堆積方式堆積。若按_的方式堆積為_型，按_的方式堆積為_型。這兩種堆積方式都是金屬晶體的_，配位數(shù)均為12，空間利用率均為_。74%凹穴中凹穴中NaKFe8最密最密ABAB鎂鎂ABCABC銅銅最密堆最密堆積積結(jié)構(gòu)示意圖空間利用率68.02%74.05%74.05%堆積形式體心立方最密堆積面心立方最密堆積六方最密堆積三種典型結(jié)構(gòu)類型體心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格配位數(shù)81212五、離子晶體1概念 (1)離子鍵：_間通過_(指 _和_ 的平衡)形成的化

5、學鍵。(2)離子晶體：由_和_通過_結(jié)合而成的晶體。2決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素(1)幾何因素：_。、(2)電荷因素：即正負離子_ 。3一般物理性質(zhì)一般地說，離子晶體具有較高的_點和_點，較大的_。這些性質(zhì)都是因為離子晶體中存在著_。若要破壞這種作用需要_。陰、陽離子陰、陽離子靜電作用靜電作用異性電荷間的吸引力異性電荷間的吸引力電子與電子、原子核與原子核間的排斥力電子與電子、原子核與原子核間的排斥力陰離子陰離子陽離子陽離子離子鍵離子鍵正負離子的半徑比正負離子的半徑比一定的能量一定的能量熔熔沸沸硬度硬度離子鍵離子鍵電荷比電荷比3.典型晶胞結(jié)構(gòu)(1)比較氯化鈉與氯化銫晶體氯化鈉氯化銫晶體類型離子晶體晶

6、體結(jié)構(gòu)模型配位離子及數(shù)目NaCl66CsCl88(2)比較金剛石和石墨晶體金剛石石墨晶體類型結(jié)構(gòu)模型作用力性質(zhì)、用途共價鍵碳原子與碳原子之間是共價鍵，而層與層之間是分子間作用力硬度高、不導電；質(zhì)軟滑膩，電的良導體；用于潤滑劑及電極等原子晶體混合型晶體(3)比較二氧化硅和二氧化碳晶體二氧化硅二氧化碳(干冰)晶體類型結(jié)構(gòu)模型微粒之間作用力性質(zhì)、比較共價鍵分子間作用力硬度高、熔點高，難溶解于一般的溶劑等熔點低，易升華，能夠溶解于水等原子晶體分子晶體六、晶格能六、晶格能1定義定義_ 形 成形 成 1 摩 離 子 晶 體摩 離 子 晶 體 _ 的 能 量 ， 單 位的 能 量 ， 單 位_，通常取，通常

7、取_。2大小及其他量的關(guān)系大小及其他量的關(guān)系(1)晶格能是最能反映離子晶體晶格能是最能反映離子晶體_的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。(2)在離子晶體中，離子半徑越在離子晶體中，離子半徑越_，離子所帶的電荷，離子所帶的電荷數(shù)越數(shù)越_，則晶格能越大。，則晶格能越大。(3)晶格能越大，陰、陽離子間的離子鍵就越晶格能越大，陰、陽離子間的離子鍵就越_，形，形成的離子晶體就越成的離子晶體就越_，而且熔點越，而且熔點越_，硬度越，硬度越_。氣態(tài)離子氣態(tài)離子所釋放所釋放kJmol1穩(wěn)定性穩(wěn)定性小小多多強強穩(wěn)定穩(wěn)定高高大大1四種典型晶體比較類型比較離子晶體金屬晶體分子晶體原子晶體概念構(gòu)成晶體微粒微粒之間的作用力離子間通過離子鍵

8、通過金屬陽離子與自由電子之間分子間以分子間作用力原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)陰、陽離子金屬陽離子、自由電子分子原子離子鍵金屬鍵分子間作用力共價鍵物理性質(zhì)熔、沸點硬度導電性傳熱性溶解性較高有的高(如鎢)有的低(如汞低很高硬而脆有的高(如Cr)、有的低(如Na)低很高固體不導電，熔融或在水溶液中導電良熔融或固體不導電，在水溶液導電絕緣體(半導體)不良良不良不良易溶于極性溶劑，一般不溶于溶劑，相似相容不溶于任何溶劑例1下圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu)，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨結(jié)構(gòu)中的某一部分：( 1 ) 代 表 金 剛 石 的 是 ( 填 編 號 字 母 ， 下同)_，

9、其中每個碳原子與_個碳原子最接近且距離相等。金剛石屬于_晶體。(2)代表石墨的是_，每個正六邊形占有的碳原子數(shù)平均為_個。(3)代表NaCl的是_，每個Na周圍與它最接近且距離相等的Na有_個。(4)代表CsCl的是_，它屬于_晶體，每個Cs與_個Cl緊鄰。2.判斷晶體類型的方法(1)依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用判斷。離子晶體的微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵；原子晶體的微粒是原子，微粒間的作用是共價鍵；分子晶體的微粒是分子，微粒間的作用為分子間作用力；金屬晶體的微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用是金屬鍵。(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷。金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(如

10、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SiO2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；金屬單質(zhì)(除汞外)與合金是金屬晶體。(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 ；原子晶體熔點高，常在1000 至幾千攝氏度；分子晶體熔點低，常在數(shù)百攝氏度以下至很低溫度；金屬晶體多數(shù)熔點高，但也有相當?shù)偷摹?4)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；分子晶體為非導體，而

11、分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和非金屬氫化物)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較硬、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。3晶體熔、沸點高低的比較規(guī)律(1)不同類型晶體的熔、沸點高低一般規(guī)律：原子晶體離子晶體分子晶體。金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點很高，而汞、鎵、銫等熔、沸點很低。(2)原子晶體由共價鍵形成的原子晶體中，原子半徑越小的鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔、沸點越高，如熔點：金剛石碳化硅硅。(3)離子晶體一般地說，陰陽離子的電荷數(shù)越多，

12、離子半徑越小，則 離 子 鍵 越 強 ， 熔 、 沸 點 越 高 ， 如 熔 點 ：MgOMgCl2NaClCsCl。(4)分子晶體分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；分子間具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常的高，如H2OH2TeH2SeH2S。組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如SnH4GeH4SiH4CH4。組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如CON2，CH3OHCH3CH3。(5)金屬晶體金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強 ， 金 屬 熔 、 沸 點 就 越 高 ， 如 熔 、 沸 點 ：NaMgAl。合金的熔

13、、沸點一般來說比它各組分純金屬的熔、沸點低。變式訓練3下列說法中正確的是()A離子晶體中每個離子周圍均吸引著6個帶相反電荷的離子B金屬導電的原因是在外電場作用下金屬產(chǎn)生自由電子，電子定向運動C分子晶體的熔沸點很低，常溫下都呈液態(tài)或氣態(tài)D原子晶體中的各相鄰原子都以共價鍵相結(jié)合答案D4下列化合物，按其晶體的熔點由高到低排列正確的是()ASiO2CsClCBr4CF4BSiO2CsClCF4CBr4CCsClSiO2CBr4CF4 DCF4CBr4CsClSiO2答案A5SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4類似，對其作出如下推測，其中不正確的是()ASiCl4晶體是分子晶體B常溫、常壓下SiCl4是氣體C

14、SiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子DSiCl4熔點高于CCl4答案B1下列判斷正確的是()A酸酐一定是氧化物B晶體中一定存在化學鍵C堿性氧化物一定是金屬氧化物D正四面體分子中鍵角一定是10928答案C2下列晶體均按A1型方式進行最密堆積的是()A干冰、NaCl、金屬CuBZnS、金屬鎂、氮化硼C水晶、金剛石、晶體硅DZnS、NaCl、鎂答案A解析本題考查晶體的堆積模型。干冰、NaCl、Cu、ZnS均為面心立方堆積(A1)，Mg為A3型，水晶、金剛石、晶體硅、氮化硼為原子晶體，不遵循緊密堆積原則，故只有A項正確。3有關(guān)非晶體的描述中不正確的是()A非晶體和晶體均呈固態(tài)B非晶體內(nèi)部的微粒是

15、長程無序和短程有序的C非晶體結(jié)構(gòu)無對稱性、各向異性和自范性D非晶體合金的硬度和強度一定比晶體合金的小答案D4下列說法正確的是()A冰融化時，分子中HO鍵發(fā)生斷裂B原子晶體中，共價鍵的鍵長越短，通常熔點就越高C分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子的熔、沸點就越高D分子晶體中，分子間作用力越大，則分子越穩(wěn)定答案B5下列說法中正確的是()A金剛石晶體中的最小碳原子環(huán)由6個碳原子構(gòu)成BNa2O2晶體中陰離子與陽離子數(shù)目之比為1 1C1 mol SiO2晶體中含2 mol SiO鍵D金剛石化學性質(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫下也不會和O2反應(yīng)答案A7如右圖所示晶體結(jié)構(gòu)是一種具有優(yōu)良的壓電、磁電、電光等功能的晶體材料的

16、最小結(jié)構(gòu)單元(晶胞)。晶體內(nèi)與每個“Ti”緊鄰的Ti原子數(shù)和這種晶體材料的化學式分別是(各元素所帶電荷均已略去)()A8；BaTi8O12B8；BaTi4O9C6；BaTiO3 D3；BaTi2O3答案C8.最近發(fā)現(xiàn)一種由某金屬原子M和非金屬原子N構(gòu)成的氣態(tài)團簇分子，如圖所示。頂角和面心的原子是M原子，棱的中心和體心的原子是N原子，則它的化學式為()AM4N4BMNCM14N13D條件不夠，無法寫出化學式答案C9.某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，X位于立方體的頂點，Y位于立方體中心。試分析：(1)晶體中每個Y同時吸引著_個X，每個X同時吸引著_個Y，該晶體的化學式為_。(2)晶體中每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有_個。(3)晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角的度數(shù)為_。(4)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M gmol1，晶體密度為 gcm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中兩個距離最近的X中心間的距離為_cm。解析(1)同時吸引的原子個數(shù)指在某原子(離子)周圍距其最近的其他種類的原子(離子)個數(shù)，觀察題圖可知，Y位于立方體的體心，X位于立方體的頂點，每個Y