第3講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第3講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)重難點(diǎn)：四大晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。【考綱要求】1.理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。2.了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。3.理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。4.了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的構(gòu)成微粒、微粒間作用力的區(qū)別。知識(shí)梳理·題型構(gòu)建晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

考點(diǎn)二四種晶體性質(zhì)比較考點(diǎn)一晶體常識(shí)考點(diǎn)三幾種常見的晶體模型知識(shí)梳理·題型構(gòu)建考點(diǎn)一I晶體常識(shí)1．晶體與非晶體晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒周期性有序排列結(jié)構(gòu)微粒無序排列性質(zhì)特征自范性有無熔點(diǎn)固定不固定異同表現(xiàn)各向異性各向同性二者區(qū)別方法間接方法看是否有固定的熔點(diǎn)科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)(2)。2.得到晶體的途徑(1)。(3)。氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)熔融態(tài)物質(zhì)凝固溶質(zhì)從溶液中析出知識(shí)梳理·題型構(gòu)建晶格能越大,形成的離子晶體越

,且熔點(diǎn)越

,硬度越

。3．晶胞(1)概念描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。(2)晶體中晶胞的排列——無隙并置相鄰晶胞之間沒有

。①無隙：所有晶胞

排列、

相同。②并置：4．晶格能(1)定義氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量,通常取正值,單位:

。(2)影響因素離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越

。①離子所帶電荷數(shù)：離子的半徑越

，晶格能越大。②離子的半徑：(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系任何間隙平行取向kJ·mol－1大小穩(wěn)定高大知識(shí)梳理·題型構(gòu)建2．(1)立方晶胞中，頂點(diǎn)、棱邊、面心依次被多少個(gè)晶胞共用？(2)六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被多少個(gè)晶胞共用？×××√答案立方晶胞中，頂點(diǎn)、棱邊、面心依次被8、4、2個(gè)晶胞共用。答案六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個(gè)晶胞共用。深度思考深度思考【遞進(jìn)題組】題組一題組二知識(shí)梳理·題型構(gòu)建1234知識(shí)梳理·題型構(gòu)建題組一晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算42∶11∶1

4題組一題組二1234知識(shí)梳理·題型構(gòu)建MN2MNMN3題組一題組二1234題組一晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算知識(shí)梳理·題型構(gòu)建題組二晶體的密度及微粒間距離的計(jì)算XY2或Y2X4題組一題組二1234知識(shí)梳理·題型構(gòu)建0.083g·cm－3s[Ar]3d104s1

5題組一題組二1234題組二晶體的密度及微粒間距離的計(jì)算知識(shí)梳理·題型構(gòu)建晶胞計(jì)算的思維方法(1)晶胞計(jì)算是晶體考查的重要知識(shí)點(diǎn)之一，也是考查學(xué)生分析問題、解決問題能力的較好素材。晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算常常涉及如下數(shù)據(jù)：晶體密度、NA、M、晶體體積、微粒間距離、微粒半徑、夾角等，密度的表達(dá)式往往是列等式的依據(jù)。解決這類題，一是要掌握晶體“均攤法”的原理，二是要有扎實(shí)的立體幾何知識(shí)，三是要熟悉常見晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能融會(huì)貫通，舉一反三。(2)“均攤法”原理特別提醒

在使用均攤法計(jì)算晶胞中微粒個(gè)數(shù)時(shí)，要注意晶胞的形狀，不同形狀的晶胞，應(yīng)先分析任意位置上的一個(gè)粒子被幾個(gè)晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個(gè)晶胞所共有。知識(shí)梳理·題型構(gòu)建若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg(M為微粒的相對(duì)“分子”質(zhì)量)；又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g(a3為晶胞的體積)，則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3NAg，因此有xM＝ρa(bǔ)3NA。(3)晶體微粒與M、ρ之間的關(guān)系知識(shí)梳理·題型構(gòu)建考點(diǎn)二I四種晶體性質(zhì)比較知識(shí)梳理·題型構(gòu)建考點(diǎn)二I四種晶體性質(zhì)比較知識(shí)梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考2．CO2和SiO2在物理性質(zhì)上有較大差異，而在化學(xué)性質(zhì)上卻有較多相似，你知道原因嗎？答案決定二者物理性質(zhì)的因素：晶體類型及結(jié)構(gòu)、微粒間的作用力，CO2是分子晶體，其微弱的分子間作用力是其決定因素，SiO2是原子晶體，其牢固的化學(xué)鍵是其決定因素。二者的化學(xué)性質(zhì)均由其內(nèi)部的化學(xué)鍵決定，而C—O與Si—O鍵都是極性鍵?！獭痢痢撂貏e提醒知識(shí)梳理·題型構(gòu)建(2)金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的熔點(diǎn)高，如Na的熔點(diǎn)為97℃，尿素的熔點(diǎn)為132.7℃。(1)原子晶體的熔點(diǎn)不一定比離子晶體高，如石英的熔點(diǎn)為1710℃，MgO的熔點(diǎn)為2852℃。3．在下列物質(zhì)中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石。(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是_______________________________；(2)其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵的離子晶體是_______________；(3)其中既含有離子鍵，又含有極性共價(jià)鍵和配位鍵的離子晶體是__________；(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價(jià)鍵的離子晶體是__________；(5)其中含有極性共價(jià)鍵的非極性分子是________________________；(6)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的非極性分子是________；(7)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的極性分子是_____________________。(8)其中含有極性共價(jià)鍵的原子晶體是___________________________________。SiO2、SiCNaCl、Na2S

NaOH、(NH4)2S

(NH4)2SNa2S2CO2、CCl4、C2H2C2H2H2O2

知識(shí)梳理·題型構(gòu)建【遞進(jìn)題組】題組一12題組二3456知識(shí)梳理·題型構(gòu)建題組一晶體類型的判斷AHAEHABGDEFF題組一12題組二3456知識(shí)梳理·題型構(gòu)建D組晶體都為離子晶體，r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)，在離子所帶電荷數(shù)相同的情況下，半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)就越高原子共價(jià)鍵①②③④HF分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)②④題組一12題組二3456題組一晶體類型的判斷知識(shí)梳理·題型構(gòu)建題組一12題組二3456題組一晶體類型的判斷知識(shí)梳理·題型構(gòu)建范德華力NaClCHCl離子晶體原子晶體分子晶體離子鍵共價(jià)鍵題組一12題組二3456題組一晶體類型的判斷知識(shí)梳理·題型構(gòu)建題組一12題組二3456題組一晶體類型的判斷知識(shí)梳理·題型構(gòu)建晶體類型的5種判斷方法1．依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷(1)離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵。(2)原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用是共價(jià)鍵。(3)分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用為分子間作用力。(4)金屬晶體的構(gòu)成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(1)金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。(2)大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。知識(shí)梳理·題型構(gòu)建(3)常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等。(4)金屬單質(zhì)是金屬晶體。(3)分子晶體為非導(dǎo)體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動(dòng)的離子，也能導(dǎo)電。3．依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷(1)離子晶體的熔點(diǎn)較高。(2)原子晶體熔點(diǎn)高。(3)分子晶體熔點(diǎn)低。(4)金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有相當(dāng)?shù)偷摹?．依據(jù)導(dǎo)電性判斷(1)離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電。(2)原子晶體一般為非導(dǎo)體。(4)金屬晶體是電的良導(dǎo)體。知識(shí)梳理·題型構(gòu)建金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性。5．依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷離子晶體硬度較大或硬而脆。原子晶體硬度大。分子晶體硬度小且較脆。注意(2)石墨屬于混合型晶體,但因?qū)觾?nèi)原子之間碳碳共價(jià)鍵的鍵長為1.42×10－10m,比金剛石中碳碳共價(jià)鍵的鍵長(鍵長為1.54×10－10m)短，所以熔、沸點(diǎn)高于金剛石。(1)常溫下為氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)，其晶體應(yīng)屬于分子晶體(Hg除外)。(4)合金的硬度比成分金屬大，熔、沸點(diǎn)比成分金屬低。(3)AlCl3晶體中雖含有金屬元素,但屬于分子晶體,熔、沸點(diǎn)低(熔點(diǎn)190℃)。知識(shí)梳理·題型構(gòu)建題組二晶體熔、沸點(diǎn)的比較C題組一12題組二3456知識(shí)梳理·題型構(gòu)建B題組一12題組二3456題組二晶體熔、沸點(diǎn)的比較知識(shí)梳理·題型構(gòu)建D題組一12題組二3456題組二晶體熔、沸點(diǎn)的比較知識(shí)梳理·題型構(gòu)建分類比較晶體的熔、沸點(diǎn)知識(shí)梳理·題型構(gòu)建知識(shí)梳理·題型構(gòu)建特別提醒知識(shí)梳理·題型構(gòu)建考點(diǎn)三I幾種常見的晶體模型1．原子晶體(金剛石和二氧化硅)(1)金剛石晶體中，每個(gè)C與另外4個(gè)C形成共價(jià)鍵，C—C鍵之間的夾角是109°28′，最小的環(huán)是六元環(huán)。含有1molC的金剛石中，形成的共價(jià)鍵有2mol。(2)SiO2晶體中，每個(gè)Si原子與4個(gè)O成鍵，每個(gè)O原子與2個(gè)硅原子成鍵，最小的環(huán)是十二元環(huán)，在“硅氧”四面體中，處于中心的是Si原子。知識(shí)梳理·題型構(gòu)建2．分子晶體(1)干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個(gè)。(2)冰的結(jié)構(gòu)模型中，每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子以氫鍵相連接，含1molH2O的冰中，最多可形成2mol“氫鍵”?？键c(diǎn)三I幾種常見的晶體模型知識(shí)梳理·題型構(gòu)建3．離子晶體(1)NaCl型：在晶體中，每個(gè)Na＋同時(shí)吸引6

個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－同時(shí)吸引6個(gè)Na＋，配位數(shù)為6。每個(gè)晶胞含4

個(gè)Na＋和4

個(gè)Cl－。(2)CsCl型：在晶體中，每個(gè)Cl－吸引8個(gè)Cs＋，每個(gè)Cs＋吸引8個(gè)Cl－，配位數(shù)為

8。知識(shí)梳理·題型構(gòu)建4．石墨晶體石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是分子間作用力，平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是2，C原子采取的雜化方式是sp2。5．常見金屬晶體的原子堆積模型知識(shí)梳理·題型構(gòu)建特別提醒知識(shí)梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考1．在晶體模型中，金剛石中的“棍”和干冰中的“棍”表示的意義一樣嗎？分子晶體中有化學(xué)鍵嗎？答案不一樣，金剛石中表示的是C—C共價(jià)鍵，而干冰中的“棍”表示分子間作用力，分子晶體中多數(shù)含有化學(xué)鍵(如CO2中的C==O鍵),少數(shù)則無(如稀有氣體形成的晶體)。2．下列排列方式中，A.ABCABCABC

B．ABABABABAB

C．ABBAABBA

D．ABCCBAABCCBA，屬于鎂型堆積方式的是____________；屬于銅型堆積方式的是__________。

B

A【遞進(jìn)題組】12知識(shí)梳理·題型構(gòu)建34題組一題組二5678題組三知識(shí)梳理·題型構(gòu)建題組一依據(jù)晶胞判斷晶體類型BC解析冰屬于分子晶體，干冰、碘也屬于分子晶體；B為干冰晶胞，C為碘晶胞。1234題組一題組二5678題組三知識(shí)梳理·題型構(gòu)建B題組二對(duì)晶胞結(jié)構(gòu)的考查1234題組一題組二5678題組三知識(shí)梳理·題型構(gòu)建6s26p4非密置4

密置661六ⅥAPo1234題組一題組二5678題組二對(duì)晶胞結(jié)構(gòu)的考查題組三知識(shí)梳理·題型構(gòu)建題組三教材習(xí)題回扣C1234題組一題組二5678題組三知識(shí)梳理·題型構(gòu)建A1234題組一題組二題組三5678題組三教材習(xí)題回扣知識(shí)梳理·題型構(gòu)建C1234題組一題組二5678題組三題組三教材習(xí)題回扣知識(shí)梳理·題型構(gòu)建D1234題組一題組二5678題組三題組三教材習(xí)題回扣知識(shí)梳理·題型構(gòu)建鈉的鹵化物均為離子晶體，具有較高的熔點(diǎn)，而硅的鹵化物均為分子硅的鹵化物都是分子晶體，且結(jié)構(gòu)相似，由于SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的晶體，熔點(diǎn)較低鈉的鹵化物均為離子晶體，F(xiàn)－、Cl－、Br－、I－的半徑依次增大，NaF、NaCl、NaBr、NaI的晶格能依次減小，因而熔點(diǎn)依次降低。相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大，因而熔點(diǎn)依次升高1234題組一題組二5678題組三題組三教材習(xí)題回扣知識(shí)梳理·題型構(gòu)建規(guī)范答題審要求、按規(guī)范、正確解答物質(zhì)結(jié)構(gòu)題考場(chǎng)原題知識(shí)梳理·題型構(gòu)建學(xué)生答案失分原因(1)沒有看準(zhǔn)σ鍵與π鍵的數(shù)目之比，忽略了第ⅤA族第一電離能的特殊性，均扣2分(2)必須強(qiáng)調(diào)NH3分子間存在氫鍵方可得分，扣2分，沒按要求書寫扣1分(3)sp2書寫不規(guī)范扣1分標(biāo)準(zhǔn)答案(4)審清題意，看準(zhǔn)要求，規(guī)范解答。得失點(diǎn)評(píng)(1)判斷第一電離能大小順序時(shí)，要注意第ⅡA族、第ⅤA族的特殊性。(2)必須嚴(yán)格區(qū)分分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵，不要說分子中氫鍵。(3)注意符號(hào)的規(guī)范書寫。知識(shí)梳理·題型構(gòu)建探究高考·明確考向12【考題訓(xùn)練】探究高考·明確考向b12探究高考·明確考向12探究高考·明確考向12本講內(nèi)容結(jié)束請(qǐng)完成練出高分練出高分1234567891011121314練出高分A1234567891011121314練出高分A1234567891011121314練出高分C1234567891