高考化學一輪復習第31講晶體結構與性質

第31講

晶體結構與性質考點一物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識惠來縣第二中學

陳燕杉日常生活中所接觸到的物質會有哪些狀態(tài)呢？固態(tài)液態(tài)氣態(tài)凝固凝華融化升華氣化液化（放熱）（放熱）（放熱）（吸熱）（吸熱）（吸熱）思考引入

物質的三態(tài)變化是物理變化，只是分子間距離發(fā)生了變化，分子在固態(tài)只能振動，在氣態(tài)能自由移動，在液態(tài)則介乎二者之間；變化時克服分子間作用力或破壞化學鍵，但不會有新的化學鍵形成。

絕大多數(shù)常見的固體是晶體，如：食鹽、冰、金屬、寶石、水晶、大部分礦石等；只有如玻璃、炭黑之類的物質屬于非晶體。炭黑又稱無定形體一、晶體與非晶體玻璃又稱玻璃體熔融態(tài)物質凝固氣態(tài)物質冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）溶質從溶液中析出從飽和硫酸銅溶液中析出的硫酸銅晶體從熔融態(tài)結晶出的硫晶體升華得到的碘晶體1、晶體獲得的途徑一、晶體與非晶體熔融態(tài)SiO2快速冷卻緩慢冷卻瑪瑙水晶2、晶體的特性(1)自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)

外形的性質。(2)各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的

。(3)固定的熔點。3、晶體與非晶體的測定方法多面體物理性質測定方法測熔點晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點可靠方法對固體進行

實驗X射線衍射B晶體非晶體微觀結構特征性質特征自范性各向異性熔點鑒別方法間接方法科學方法舉例粒子周期性有序排列粒子排列相對無序有無有無固定不固定熔點和各向異性X射線衍射實驗NaCl、I2、SiO2、金屬橡膠、玻璃晶體和非晶體的區(qū)別課堂小結1、下列關于各向異性的描述正確的是（）A、各向異性是指非晶體沒有規(guī)則的幾何形狀B、各向異性是指非晶體的物理性質與方向的關系C、各向異性是指非晶體的內部結構與方向有關D、各向異性是指晶體的物理性質與方向的關系D2、區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學方法是（）A、測定熔、沸點B、觀察外形C、對固體進行X射線衍射測定D、通過比較硬度確定C課堂練習二、晶體結構的測定常用儀器：X射線衍射儀判斷哪些原子之間存在化學鍵,確定鍵長和鍵角，得出分子的空間結構。測定過程：

當單一波長的X射線通過晶體時，X射線和晶體中的電子相互作用，會在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點或者明銳的衍射峰。單晶衍射圖非晶態(tài)和晶態(tài)SiO2粉末衍射圖譜的對比2025屆廣東一模第三章

晶體結構與性質考點二

晶體類型和性質1.金屬晶體金屬鍵

導電性

導熱性

延展性

①在金屬晶體中，原子間以__________相結合。②金屬晶體的性質：優(yōu)良的_________、_________和__________。金屬晶體在三維空間的四種堆積模型簡單立方堆積體心立方堆積六方最密方堆積面心立方堆積大多數(shù)金屬單質與合金是金屬晶體應用舉例的熔、沸點低于，原因是同為金屬晶體，的半徑大于

，所帶電荷數(shù)也小于，故

的金屬鍵強，熔、沸點高金屬鍵的強弱和對金屬熔沸點的影響小多

強越高

A．金屬鍵的強弱主要取決于金屬元素的原子半徑和價電子數(shù)，原子半徑越______，價電子數(shù)越______，金屬鍵越______；反之，金屬鍵越______。B．金屬鍵越強，金屬的熔、沸點越______，硬度越______。弱大

(1)構成粒子：__________和__________。(2)作用力：__________。(3)配位數(shù)：一個離子周圍__________的__________離子的數(shù)目。陰離子

陽離子

離子鍵

最鄰近

異電性

2、離子晶體常見離子晶體①NaCl型:在晶體中,每個Na+同時吸引

6

個Cl-,每個Cl-同時吸引

6

個Na+,配位數(shù)為

6

。每個晶胞含

4

個Na+和

4

個Cl-。

②CsCl型:在晶體中,每個Cl-吸引

8

個Cs+,每個Cs+吸引

8

個Cl-,配位數(shù)為

8

。

晶胞中S2－以面心立方堆積，Zn2＋占據(jù)S2－圍成的8個正四面體空隙中的4個互不相鄰的正四面體空隙。每個S2－周圍距離最近且相等的鋅離子有4個，每個鋅離子周圍距離最近且相等的硫離子有

個。1個ZnS晶胞中含有4個Zn2＋和4個S2－S2－Zn2＋4應用舉例和的晶體結構相似,熔點較高的是

，原因是兩者同屬于離子晶體，半徑小于，故

離子鍵強，熔點高；#b#的熔點低于的熔點，原因是兩者同為離子晶體，

半徑比大，所帶電荷數(shù)也小于，故的離子鍵比

弱，熔點低一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高，如MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。離子晶體的性質2025屆廣東一模原子

共價鍵

①共價晶體中，由于各原子均以強的共價鍵相結合，因此一般熔點______，硬度______。②結構相似的共價晶體，原子半徑越小，鍵長________，鍵能越大，晶體的熔點________,如金剛石>碳化硅>硅。高

大

越短

越高

3、共價晶體應用舉例晶體比化合物的熔點低，理由是晶體硅與

均屬于共價晶體，晶體硅中比中的鍵長長，鍵能低，所以晶體

熔點低模擬卷（二）C石墨晶體結構石墨層狀晶體中,每個碳原子的配位數(shù)為

3

,有1個未參與雜化的2p軌道,平均每個正六邊形擁有的碳原子個數(shù)是

2

;石墨的導電性只能沿著

石墨平面

的方向。

4、混合型晶體—石墨晶體常見的共價晶體模型金剛石晶體中,每個C與另外

4

個C形成共價鍵,C—C之間的夾角是109°28',最小的環(huán)是

六

元環(huán)。含有1mol碳的金剛石中,形成的共價鍵為

2

mol。

金剛石每個C原子被12個最小環(huán)共用；每個最小環(huán)含有1/2個C原子SiO2(1)每個Si與4個O以共價鍵結合，軌道均為sp3雜化，形成正四面體結構(2)每個正四面體占有1個Si，4個“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2(3)Si：Si-O=1:4(4)最小環(huán)上有12個原子，即6個O，6個Si(1)概念：只含________的晶體稱為分子晶體。(2)粒子間的相互作用力：分子晶體內相鄰分子間以______________相互吸引，分子內原子之間以__________結合。分子

分子間作用力

共價鍵

(3)常見的分子晶體。①所有________________，如水、硫化氫、氨、甲烷等。②部分______________，如鹵素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等。③部分________________，如CO2、SO2、P4O6、P4O10等。④幾乎所有的______，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。⑤絕大多數(shù)__________的晶體，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。非金屬氫化物

非金屬單質

非金屬氧化物

酸

有機物

5、分子晶體常見分子晶體模型①干冰晶體中,每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有

12

個。

②冰的結構模型中,每個水分子與相鄰的

4

個水分子以氫鍵相連接,含1molH2O的冰中,最多可形成“氫鍵”數(shù)目為

2NA

個。

規(guī)律一般先氫鍵，后范德華力，最后分子的極性答題模板同為分子晶體，

存在氫鍵，而

僅存在較弱的范德華力同為分子晶體，

的相對分子質量大，范德華力強，熔、沸點高同為分子晶體，兩者的相對分子質量相同（或相近），

的極性大，熔、沸點高同為分子晶體，

形成分子間氫鍵，而

形成的則是分子內氫鍵，形成分子間氫鍵會使物質的熔、沸點升高分子晶體的性質應用舉例的沸點比高，原因是兩者同為分子晶體，

分子間存在較強的氫鍵，而

分子間僅有較弱的范德華力；#b#的熔、沸點比低，原因是兩者同為分子晶體，

的相對分子質量大，范德華力強，熔、沸點高；#b#的熔、沸點比

高，原因是兩者同為分子晶體，相對分子質量相同，

的極性大，熔、沸點高應用舉例（4）_____________的沸點比___________高的原因是__________形成分子內氫鍵，而______________形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力變大答題模板

為

晶體，而

為

晶體應用舉例（1）金剛石的熔點比高，原因是金剛石是共價晶體，

是離子晶體；#b#的氯化物的熔點比的氯化物的熔點高，原因是

是離子晶體，而

為分子晶體不同類型晶體熔、沸點的比較規(guī)律：不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規(guī)律：共價晶體＞離子晶體＞分子晶體(1)純粹的典型晶體是不多的，大多數(shù)晶體是它們之間的_________。(2)幾種氧化物的化學鍵中離子鍵成分的百分數(shù)表中四種氧化物晶體既不是純粹的離子晶體也不是純粹的共價晶體，只是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體。過渡晶體

氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2離子鍵的百分數(shù)/%625041335、過渡晶體不同晶體熔點高低的比較(1)看物質所屬晶體類型,一般情況下,晶體的熔點:共價晶體>離子晶體>分子晶體。(2)同類晶體熔點比較思路歸納總結1、現(xiàn)有四組物質及熔點數(shù)據(jù):回答下列問題:(1)Ⅰ組屬于

晶體,其熔化時克服的微粒間的作用力是

。

共價Ⅰ組Ⅱ組Ⅲ組Ⅳ組金剛石:3550℃Li:181℃HF:-83℃NaCl:801℃硅晶體:1410℃Na:98℃HCl:-115℃KCl:776℃硼晶體:2300℃K:64℃HBr:-89℃RbCl:718℃二氧化硅:1723℃Rb:39℃HI:-51℃CsCl:645℃共價鍵題組一常見晶體類型判斷(2)Ⅱ組晶體共同的物理性質是

(填序號)。

①有金屬光澤②導電性③導熱性④延展性(3)Ⅲ組中HF的熔點反常,其原因是

。

(4)Ⅳ組晶體可能具有的性質是

(填序號)。

①硬度?、谒芤耗軐щ姠酃腆w能導電

④熔融狀態(tài)能導電①②③④HF分子間能形成氫鍵,其熔化時需要消耗的能量更多②④Ⅰ組Ⅱ組Ⅲ組Ⅳ組金剛石:3550℃Li:181℃HF:-83℃NaCl:801℃硅晶體:1410℃Na:98℃HCl:-115℃KCl:776℃硼晶體:2300℃K:64℃HBr:-89℃RbCl:718℃二氧化硅:1723℃Rb:39℃HI:-51℃CsCl:645℃2、根據(jù)下表中給出的有關數(shù)據(jù),判斷下列說法錯誤的是 (

)A.SiCl4是分子晶體B.晶體硼是共價晶體C.AlCl3是分子晶體,加熱能升華D.金剛石中的C—C鍵能比晶體硅中的Si—Si鍵能弱D

AlCl3SiCl4晶體硼金剛石晶體硅熔點/℃190-682300>35501415沸點/℃17857255048272355題組二晶體熔、沸點的比較3、[2023·河北邯鄲六校聯(lián)考]第ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途?；卮鹣铝袉栴}:(1)碳的一種單質的結構如圖所示。該單質的晶體類型為

,依據(jù)電子云的重疊方式,原子間存在的共價鍵類型有

,碳原子的雜化軌道類型為

。

混合型晶體σ鍵、π鍵sp2(2)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸點依次

(填“增大”或“減小”),其原因是

。

(3)SiO2的熔點比CO2的高,其原因是

。

增大三種物質均為分子晶體,結構與組成相似,相對分子質量越大,范德華力越大,熔、沸點越高SiO2為共價晶體,而CO2為分子晶體(4)四鹵化硅的沸點和四