晶體類型與性質(zhì)

1、晶體類型與性質(zhì)一、晶體分類與性質(zhì)區(qū)別晶體類型離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體極性分子非極性分子晶體結(jié)構(gòu)組成晶體的微粒微粒間的相互作用晶體性質(zhì)熔沸點(diǎn)硬度導(dǎo)電性導(dǎo)熱性實(shí)例二、典型晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、離子晶體 NaCl晶體：1)在NaCl晶體的每個(gè)晶胞中，Na+占據(jù)的位置有 種。每種位置各有多少個(gè)Na+？2)Cl-占據(jù)的位置有 種。每種位置各有多少個(gè)Cl-？3)在NaCl晶體中，每個(gè)Na+周圍與之等距離且最近的Na+有 個(gè)；每個(gè)Cl-周圍與之等距離且最近的Cl-有 個(gè)；氯離子所圍成的空間是 體。4)在NaCl晶體中每個(gè)Na+同時(shí)吸引著 個(gè)Cl-，每個(gè)Cl-同時(shí)也吸引著 個(gè)Na+，向空間延伸，形成NaC

2、l晶體。5)宏觀的NaCl晶體是由無數(shù)個(gè)晶胞相互延伸構(gòu)成的。每個(gè)頂點(diǎn)、面心、棱邊、體心上的微粒實(shí)際提供給每個(gè)晶體的比例是多少？每個(gè)晶胞平均占有 個(gè)Na+和 個(gè)Cl-。1molNaCl能構(gòu)成這樣的晶胞 個(gè)。6)一定溫度下，用X射線衍射法測得晶胞的邊長為acm，求該溫度下氯 化鈉晶體的密度。7)若氯化鈉晶體的密度為d g·cm3，則NaCl晶體中，Na+與Na+之間最近的距離是多少？CsCl晶體：1)每個(gè)Cs+同時(shí)吸引著 個(gè)Cl-，每個(gè)Cl-同時(shí)吸引著 個(gè)Cs+；2)在CsCl晶體中，每個(gè)Cs+周圍與它等距離且最近的Cs+有 個(gè)，每個(gè)Cl-周圍與它等距離且最近的Cl-有 個(gè)；3)一個(gè)Cs

3、Cl晶胞有 個(gè)Cs+和 個(gè)Cl-組成；4)在CsCl晶 體中，Cs+與Cl-的個(gè)數(shù)比為 。2、分子晶體： 干冰晶體3、原子晶體 金剛石：1)金剛石結(jié)構(gòu)中含有共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)，其中最小的環(huán)上有 (填數(shù)字)個(gè)碳原子。2)每個(gè)碳原子的任意兩個(gè)C-C鍵的夾角都是 (填角度)。SiO2晶體：1）二氧化硅晶體中最小環(huán)為 元環(huán)。2）每個(gè)硅原子為 個(gè)最小環(huán)共有。3）每個(gè)最小環(huán)平均擁有 個(gè)氧原子。例：對于二氧化硅晶體說法正確的是：( )A、二氧化硅晶體最小環(huán)為12元環(huán)B、每個(gè)硅原子為4個(gè)最小環(huán)所共有C、從晶體結(jié)構(gòu)可知，1molSiO2擁有2molSi-O鍵D、每個(gè)最小環(huán)平均擁有6個(gè)氧原子4、過渡晶體 石墨晶

4、體：在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一層內(nèi)以 形成的最小碳原子環(huán)上有 個(gè)碳原子，任意兩個(gè)C-C鍵的夾角為 ，每個(gè)最小的碳原子環(huán)擁有的碳原子數(shù)為 個(gè)，碳原子數(shù)與碳碳鍵數(shù)之比為 。5、金屬晶體金晶體的最小重復(fù)單元（也稱晶胞）是面心立方體，即在立方體的8個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)金原子，各個(gè)面的中心有一個(gè)金原子，每個(gè)金原子被相鄰的晶胞所共有。金原子的直徑為a，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示金的摩爾質(zhì)量。求：1)金晶體每個(gè)晶胞中含有 個(gè)金原子。2)欲計(jì)算一個(gè)晶胞的體積，除假定金原子是鋼性小球外，還應(yīng)假定 。3)一個(gè)晶胞的體積是： 。4)金晶體的密度為： 。練習(xí)：1、下面有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是：( )A、金剛石網(wǎng)

5、狀結(jié)構(gòu)中，由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中，最小環(huán)上有6個(gè)碳原子B、氯化鈉晶體中，每個(gè)Na+周圍距離相等的Na+共有6個(gè)C、氯化銫晶體中，每個(gè)Cs+周圍緊鄰8個(gè)Cl-D、干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍緊鄰10個(gè)CO2分子2、某分子X12的構(gòu)型是正多面體，每個(gè)X原子與相鄰的5個(gè)X原子等距離形成共價(jià)鍵，每個(gè)面都是正三角形，X12正多面體的面數(shù)是：( )A、12 B、15 C、18 D、203、金屬晶體的下列性質(zhì)中，不能用金屬晶體的結(jié)構(gòu)加以解釋的是：（ ）A、易導(dǎo)電 B、易導(dǎo)熱 C、有延展性 D、易銹蝕四種晶體熔、沸點(diǎn)對比規(guī)律:離子晶體：結(jié)構(gòu)相似且化學(xué)式中各離子個(gè)數(shù)比相同的離子晶體中，離子半徑小(或陰、陽離

6、子半徑之和越小的)，鍵能越強(qiáng)的熔、沸點(diǎn)就越高。如NaCl、 NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸點(diǎn)依次降低。離子所帶電荷大的熔點(diǎn)較高。如：MgO熔點(diǎn)高于 NaCl分子晶體：在組成結(jié)構(gòu)均相似的分子晶體中，式量大的分子間作用力就大熔點(diǎn)也高。如：F2、Cl2、 Br2、I2和HCl、HBr、HI等均隨式量增大。熔、沸點(diǎn)升高。但結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，有氫鍵存在熔、沸點(diǎn)較高。原子晶體：在原子晶體中，只要成鍵原子半徑小，鍵能大的，熔點(diǎn)就高。如金剛石、金剛砂(碳化硅)、晶體硅的熔、沸點(diǎn)逐漸降低。金屬晶體：在元素周期表中，主族數(shù)越大，金屬原子半徑越小，其熔、沸點(diǎn)也就越高。如A的Al， A的Mg

7、，IA的Na，熔、沸點(diǎn)就依次降低。而在同一主族中，金屬原子半徑越小的，其熔沸點(diǎn)越高。三題型示例一、判斷晶體類型的方法：例題1：下列物質(zhì)呈固態(tài)時(shí)，一定屬于分子晶體的是：( )A、非金屬單質(zhì) B、非金屬氧化物 C、含氧酸 D、金屬氧化物例題2：有下列8種晶體：A、（水晶）SiO2；B、冰醋酸；C、氧化鎂；D、白磷；E、晶體氬；F、氯化銨；G、鋁；H、金剛石 用序號回答下列問題：1）屬于原子晶體的化合物是 ，直接由原子構(gòu)成的晶體是 ，直接由原子構(gòu)成的分子晶體是 。2）由極性分子構(gòu)成的晶體是 ，含有共價(jià)鍵的離子晶體是 ，屬于分子晶體的單質(zhì)是 。3）在一定條件下能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)變化的是 ，受熱熔化后化

8、學(xué)鍵不發(fā)生變化的是 ，需克服共價(jià)鍵的是 。練習(xí)：1、已知C3N4晶體很可能具有比金剛石更大硬度，且原子間均以單鍵結(jié)合，下列關(guān)于C3N4晶體的說法正確的是：( )A、C3N4晶體是分子晶體B、C3N4晶體中，C-N鍵的鍵長比金剛石中的C-C鍵的鍵長要長C、C3N4晶體中，C-N鍵的鍵長比金剛石中的C-C鍵的鍵長要短D、C3N4晶體中微粒間通過離子鍵結(jié)合2、固態(tài)AB型共價(jià)化合物，若原子最外層電子數(shù)之和為8，常是具有半導(dǎo)體性質(zhì)的原子晶體。已知金剛石不導(dǎo)電而善于導(dǎo)熱，鋯石（氧化鋯）不導(dǎo)電不導(dǎo)熱，但它很硬似鉆石，近期用制耐熱器的碳化硅也制成假鉆石，則識別它們的可靠方法是：（ ）A、能在玻璃上刻出劃痕的是

9、金剛石 B、很硬，不導(dǎo)電而導(dǎo)熱的是金剛石和SiCC、很硬，導(dǎo)電又導(dǎo)熱的是SiC D、鋯石導(dǎo)電導(dǎo)熱性不好，但卻很硬3、支持固態(tài)氨是分子晶體的事實(shí)是；（ ）A、氮原子不能形成陽離子 B、銨離子不能單獨(dú)存在C、常溫下氨是氣態(tài)物質(zhì) D、常溫下氨極易溶于水二、晶體性質(zhì)比較依據(jù)例題1：參考下表中物質(zhì)的熔點(diǎn)，回答有關(guān)問題：物質(zhì)NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔點(diǎn)995801755651801776715646物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SbCl4PbCl4熔點(diǎn)-90.4-70.45.2120-70.4-49.5-36.2-151）鈉的鹵化物及堿金屬的

10、氯化物的熔點(diǎn)與鹵離子及堿金屬離子的 有關(guān)，隨著 的增大，熔點(diǎn)依次降低。2）硅的鹵化物及硅、鍺、錫、鉛的氯化物熔點(diǎn)與 有關(guān)，隨著 增大， 增大，故熔點(diǎn)依次升高。3）鈉的鹵化物的熔點(diǎn)比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點(diǎn)高得多，這與 有關(guān)，因?yàn)橐话?比 高。例題2：下列熔沸點(diǎn)高低順序正確的是：( )A、金剛石>晶體硅>二氧化碳>碳化硅 B、CI4>CBr4>CCl4>CH4C、MgO>H2O>O2>N2 D、金剛石>生鐵>純鐵>鈉練習(xí)：1.下列關(guān)系正確的是：( )A、離子半徑：Cl->F->Na+>Al3+ B、熔點(diǎn)：石英

11、>食鹽>冰>干冰C、結(jié)合H+能力：SO42->HCO3->CO32- D、熱穩(wěn)定性：PH3>H2S>HCl>HF2. 下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相互作用屬于同種類型的是（ ）（A）食鹽和蔗糖熔化 （B）鈉和硫熔化 （C）碘和干冰升華 （D）二氧化硅和氧化鈉熔化三、晶體化學(xué)式確定的方法例題1、最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如圖。頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，則它的化學(xué)式為：（ ）A、TiC B、Ti6C7 C、Ti14C13 D、Ti13C14仿真訓(xùn)練：1、下列敘述中錯(cuò)誤的是；( )A

12、、金屬單質(zhì)或其合金在固態(tài)或液態(tài)時(shí)都能導(dǎo)電 B、晶體中存在離子的一定是離子晶體C、金屬晶體中的自由電子屬整個(gè)晶體共有D、鈉比鉀的熔點(diǎn)高是因?yàn)殁c中金屬陽離子與自由電子之間的作用力強(qiáng)2、下列晶體中，其中任何一個(gè)原子都被相鄰四個(gè)原子包圍，以共價(jià)健形成正面體，并向 空間伸展成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的是（ ）A、四氯化碳 B、石墨 C、金剛石 D、水晶 3、氫化銨(NH4H)是一種白色固體，其結(jié)構(gòu)與NH4Cl相似，屬于離子晶體，又知NH4H和H2O反應(yīng)時(shí)有H2產(chǎn)生,則下列敘述肯定正確的是:( )A、NH4H和H2O反應(yīng)時(shí)，所得溶液因NH4+的水解呈酸性B、NH4H與H2O反應(yīng)中，NH4+是氧化劑，H2O是還原劑C、NH

13、4H晶體中，銨離子具有正四面體結(jié)構(gòu)，氫離子則是有一對電子的陰離子D、NH4H固體放入水中后，除了有H2產(chǎn)生，還會同時(shí)NH3產(chǎn)生，且NH3是還原產(chǎn)物4下列說法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù))( )（A）124 g P4含有pP鍵的個(gè)數(shù)為4NA （B）12 g石墨中含有CC鍵的個(gè)數(shù)為15NA（C）12 g金剛石中含有CC鍵的個(gè)數(shù)為2NA（D）60gSi02中含SiO鍵的個(gè)數(shù)為2NA 5、氫疊氮酸（HN3）與醋酸性質(zhì)相近，其鹽穩(wěn)定，但受撞擊時(shí)易迅速發(fā)生反應(yīng)，生成氮?dú)狻ｊP(guān)于氫疊氮酸及其鹽有以下說法：NaN3的水溶液呈堿性固體HN3屬分子晶體固體NaN3屬離子晶體NaN3可用于小汽車防撞保護(hù)氣囊。其中正

14、確說法是：（ ）A、 B、 C、 D、6、美國科學(xué)雜志報(bào)道：在40GPa的高壓下，用激光加熱到1800K，人們成功制得了原子晶體CO2，下列對該物質(zhì)的推斷一定不正確的是：（ ）A、該原子晶體中含有極性鍵 B、該原子晶體易氣化，可用作制冷材料C、該原子晶體有很高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn) D、該原子晶體硬度大，可用作耐腐材料7、下列物質(zhì)熔化或氣化時(shí)，所克服的微粒間的相互作用屬同種類型的是：( )A、苯和汞的蒸發(fā) B、干冰和萘的升華 C、氯化鈉和鈉的熔化 D、二氧化硅和生石灰的熔化8、由下列各組的三種元素構(gòu)成的化合物中既有離子晶體，又有分子晶體的是：( )A、H，O，C B、Na，S，O C、H，N，O D、H

15、，S，O9、測定硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)，造成結(jié)構(gòu)偏高的原因是下列四項(xiàng)中的： ）坩堝用水洗后沒有烘干 加熱時(shí)有少量晶體濺出 把加熱得到的白色粉末放在空氣中冷卻 加熱結(jié)束后，粉末中有少量的黑色固體A、 B、 C、 D、10、下列敘述正確的是：( )A、原子晶體中，共價(jià)鍵的鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高B、分子晶體中，分子間的作用力越大，該分子越穩(wěn)定C、分子晶體中，共價(jià)鍵的鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高D、某晶體溶于水后，可電離出自由移動的離子，該晶體一定是離子晶體11、用激光將置于鐵室中石墨靶上的碳原子炸松，同時(shí)用射頻電火花噴射氮?dú)猓藭r(shí)碳、氮原子結(jié)合成碳氮化合物薄膜，這種化合物可以比金剛石更堅(jiān)硬，其原因可能是：

16、( )A、碳、氮原子構(gòu)成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體B、碳、氮的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)均不活潑C、碳、氮鍵比金剛石中的碳碳鍵更短D、氮原子最外層電子數(shù)比碳原子多12、碳有三種同素異形體：金剛石、石墨、足球烯，其中足球烯是分子晶體，據(jù)此推測，下列敘述正確的是：（ ）A、足球烯可以發(fā)生加成反應(yīng)B、金剛石、石墨、足球烯和O2反應(yīng)的最終產(chǎn)物不同C、足球烯在苯中的溶解度比在乙醇中溶解度大D、石墨、足球烯均為生產(chǎn)耐高溫潤滑劑的原料13、下列敘述不正確的是：（ ）A、由分子構(gòu)成的物質(zhì)其熔點(diǎn)一般較低B、分子晶體在熔化時(shí)，共價(jià)鍵沒有被破壞C、分子晶體中分子間作用力越大，其化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定D、物質(zhì)在溶于水的過程中，化學(xué)鍵一定會被破壞或

17、改變14.下列各項(xiàng)所述的數(shù)字不是6的是（ ）（A）在NaCl晶體中，與一個(gè)Na+最近的且距離相等的Cl-的個(gè)數(shù)（B）在金剛石晶體中，最小的環(huán)上的碳原子個(gè)數(shù)（C）在二氧化硅晶體中，最小的環(huán)上的原子個(gè)數(shù)（D）在石墨晶體的片層結(jié)構(gòu)中，最小的環(huán)上的碳原子個(gè)數(shù)15、為緩解北京地區(qū)的旱情，有關(guān)部門選擇適宜的條件和方法，向大氣中發(fā)射催雨劑，其主要成分是干冰、液氮、碘化銀等。下列有關(guān)敘述不正確的是：（ ）A、干冰和液氮的固體都是分子晶體 B、干冰和液氮的分子中都有非極性共價(jià)鍵C、干冰和液氮催雨的原理屬于物理變D、碘化銀粒子在冷云中產(chǎn)生冰晶起到催雨作用16、納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大，這是它具有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和