s晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-知識(shí)點(diǎn)與典型題例

1、選修3 3第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識(shí)點(diǎn)與典型題例考點(diǎn)1 1晶體的基本類型和性質(zhì)的比較型比疝、離子晶體金屬晶體分子晶體原子晶體概念離子間通過(guò)離子鍵結(jié)合而形成的晶體通過(guò)金屬陽(yáng)離子與自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的晶體分子間以分子間作用力相結(jié)合而形成的晶體相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體構(gòu)成晶體微粒陰、陽(yáng)離子金屬陽(yáng)離子、自由電干分子原子微粒之間的作用力離子鍵金屬陽(yáng)離子與自由電子間的靜電作用分子間作用力共價(jià)鍵物理性負(fù)熔，沸點(diǎn)較高有的高（如筠）、有的低（如汞）保很高硬度硬而脆有的高 （如Cr只有的低（如間低很高導(dǎo)電性熔融或在水溶液中導(dǎo)電良不良絕緣體（半導(dǎo)體）導(dǎo)熱性不良良不良不良延展性差良差差溶

2、解性易溶于極性溶劑，難溶于有機(jī)溶劑一股不溶于溶劑，鈉等可與水、 醇類酸類反應(yīng)極性分子易溶于極性溶劑； 非極性分子易溶于非極性溶劑不溶于任何溶劑典型實(shí)例大部分堿 （如NaOH八鹽（如NaCl）、金 屬 氧 化 物 （ 如Na;O）金屬（如抽、鋁、鐵等）大多數(shù)非金屬單質(zhì) （如P4、硫等），非金屬氧化物（如干水八酸（如硫酸）、所有非金屬氨化物（如甲烷、硫化氫等）金剛石、晶體硅、二氧化硅等題組訓(xùn)練1.有下列八種晶體：A.水晶B.冰醋酸C.氧化鎂D.白磷E.晶體僦F.氯化俊G.鋁H.金剛石用選項(xiàng)字母回答下列問(wèn)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

3、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,受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是,需克服共價(jià)鍵的是。2.現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表:A組B組C組D組金剛石：3110CLi:181CHF:83CNaCl:801C硅晶體：1410CNa：98CHCl:-114CKCl:776C硼晶體：2300CK:64cHBr:89CRbCl:718C二氧化硅：1723CRb:39CHI:51CCsCl:645C據(jù)此回答下列問(wèn)題：（1）A組屬于晶體，其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是。（2）B組晶體共同的物理性質(zhì)是（填序號(hào)）。有金屬光澤導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性（

4、3）C組中HF熔點(diǎn)反常是由于。（4）D組晶體可能具有的性質(zhì)是（填序號(hào)）。硬度小水溶液能導(dǎo)電固體能導(dǎo)電熔融狀態(tài)能導(dǎo)電3.有A、B、C三種晶體，分別由H、C、Na、Cl四種元素中的一種或幾種組成，對(duì)這三種晶體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表：序號(hào)熔點(diǎn)/c硬度水溶性導(dǎo)電性水溶液與Ag+反應(yīng)A811較大易溶水溶液或熔融導(dǎo)電白色沉淀B3500很大不溶不導(dǎo)電不反應(yīng)C114.2很小易溶液態(tài)不導(dǎo)電白色沉淀（1）晶體的化學(xué)式分別為A、B、C。（2）晶體的類型分別是A、B、C。（3）晶體中微粒間作用力分別是A、B、C。晶體類型的判斷1 .依據(jù)組成晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)間的作用判斷離子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是陰、陽(yáng)離子，質(zhì)點(diǎn)間的作用是離子

5、鍵；原子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是原子，質(zhì)點(diǎn)間的作用是共價(jià)鍵；分子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是分子，質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)是金屬陽(yáng)離子和自由電子，質(zhì)點(diǎn)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(qiáng)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、晶體硼外卜氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物（除SiO2外）、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物（除有機(jī)鹽外）是分子晶體。常見(jiàn)的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見(jiàn)的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)（常溫除汞外）與合金是金屬晶體。3 .依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷離子晶體的

6、熔點(diǎn)較高，常在數(shù)百至1000余度。原子晶體熔點(diǎn)高，常在1000度至幾千度。分子晶體熔點(diǎn)低，常在數(shù)百度以下至很低溫度，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)電性判斷離子晶體水溶液及熔化時(shí)能導(dǎo)電。原子晶體一般為非導(dǎo)體，石墨能導(dǎo)電。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)鍵斷裂形成自由離子也能導(dǎo)電。金屬晶體是電的良導(dǎo)體。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。金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的,且具有延展性?？键c(diǎn)2晶體熔沸點(diǎn)高低的比較1.不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低規(guī)律：原子晶體離子晶體分子晶體。

7、金屬晶體的熔、沸點(diǎn)有的很高，如鴇、鉗等；有的則很低，如汞、錢、葩等。2 .由共價(jià)鍵形成的原子晶體中，原子半徑小的，鍵長(zhǎng)短，鍵能大，晶體的熔、沸點(diǎn)高。如：金剛石石英碳化硅硅。3 .離子晶體要比較離子鍵的強(qiáng)弱。一般地說(shuō)，陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用就越強(qiáng)，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgOMgCl2NaClCsCl。4 .分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如熔、沸點(diǎn)：O2N2,HIHBrHCl。組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)，分子極性越大，其熔、沸點(diǎn)就越高，如熔、沸點(diǎn)：CON2,在同分異構(gòu)體中，一般來(lái)說(shuō)，支鏈數(shù)越多，熔、沸點(diǎn)越低，如沸點(diǎn)：正戊烷

8、異戊烷新戊烷；芳香煌及其衍生物的同分異構(gòu)體，其熔、沸點(diǎn)高低順序是“鄰位間位對(duì)位”化合物。特別提醒（1）若分子間有氫鍵， 則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類晶體大， 故熔沸點(diǎn)較高。 例如： 熔、 沸點(diǎn)：HFHIHBrHCl。（2）金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點(diǎn)就越高。如熔、沸點(diǎn)：NaMgNaKRbCs。（4）根據(jù)物質(zhì)在相同條件下的狀態(tài)不同，熔、沸點(diǎn)：固體液體氣體。例如：SHgO2。題組訓(xùn)練4.下列分子晶體中，關(guān)于熔、沸點(diǎn)高低的敘述中，正確的是（）A.Cl2I2B.SiCl4PH3D.C（CH3）4CH3CH2CH2CH2CH35 .NaF、NaI和MgO均為離

9、子晶體，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)NaFNaIMgO離子電荷數(shù)112健K(1010m)2.313.182.10試判斷，這三種化合物熔點(diǎn)由高到低的順序是（）A.B.也C.D.E6 .下列各組物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由低到高的順序排列正確的是（）。2、HgCO、KCl、SiO2Na、K、RbNa、Mg、AlA.B.C.D.7.參考下表中物質(zhì)的熔點(diǎn)，回答有關(guān)問(wèn)題:物質(zhì)NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔點(diǎn)/C995801755651801776715646物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點(diǎn)/C-90.470.45.212070.449.536

10、.2-15（1）鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點(diǎn)與鹵素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）硅的鹵化物的熔點(diǎn)及硅、鏘錫、鉛的氯化物的熔點(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)?故前者的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于后者?？键c(diǎn)3常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)的分析1.原子晶體（金剛石和二氧化硅）干冰的結(jié)構(gòu)模型（晶胞）每個(gè)CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有12個(gè)。金剛石鍵角為10928,每個(gè)最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子。小的環(huán)上有12個(gè)原子，其中，有6個(gè)Si和6個(gè)O。2.分子晶體（干冰）SiO2（正四面體）鍵角（OSi鍵）為10928,每個(gè)最金剛石二氧

11、化硅3.離子晶體(1)NaCl型。在晶體中，每個(gè)Na卡同時(shí)吸引6個(gè)Cl，每個(gè)C同時(shí)吸引6個(gè)Na+,配位數(shù)為6。每個(gè)晶胞4個(gè)Na卡和4個(gè)Cl。(2)CsCl型。在晶體中，每個(gè)C吸引8個(gè)Cs+,每個(gè)Cs+吸引8個(gè)Cl，配位數(shù)為8。(3)晶格能。定義：氣態(tài)離子形成1摩爾離子晶體釋放的能量，單位kJ/mol,通常取正值。影響因素：a.離子所帶電荷：離子所帶電荷越多，晶格能越大。b.離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點(diǎn)越高，硬度越大。4.金屬晶體(1)金屬鍵一一電子氣理論。金屬陽(yáng)離子與自由電子間的強(qiáng)相互作用。(2)金屬晶體的幾種典型堆積模

12、型。堆積模型采納這種堆積的典型代表空間利用率配位數(shù)晶胞簡(jiǎn)單立方Po52%6( (*yp p 鉀型(體心立方)Na、K、Fe68%8: :$ $鎂型（六方最密）Mg、Zn、Ti74%12c c( (y y1 1r r ) )銅型（面心立方）Cu、Ag、Au74%12( ( (o oa0a0d do o夕I題組訓(xùn)練8.下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞示意圖選項(xiàng)字母）。9.（1）將等徑圓球在二維空間里進(jìn)行排列，可形成密置層和非密置層。在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中,A屬于層，配位數(shù)是;B屬于層，配位數(shù)是。（2）將非密置層一層一層地在三維空間里堆積，得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞，

13、它被稱為簡(jiǎn)單立方堆積，在這種晶體中，金屬原子的配位數(shù)是,平均每個(gè)晶胞所占有的原子數(shù)目是。ABCABC圖 1 1 圖 2 2（3）有資料表明，只有針的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式。針位于元素周期表的第周期第族，元素符號(hào)是,最外電子層的電子排布式是。10.根據(jù)圖回答問(wèn)題:（未按順序排序）。與冰的晶體類型相同的是 (填（1）A圖是某離子化合物的晶胞（組成晶體的一個(gè)最小單位），陽(yáng)離子位于中間，陰離子位于8個(gè)頂點(diǎn)，該化合物中陽(yáng)、陰離子的個(gè)數(shù)比是。（2）B圖表示構(gòu)成NaCl晶體的一個(gè)晶胞，通過(guò)想象與推理，可確定一個(gè)NaCl晶胞中含Na卡和C的個(gè)數(shù)分別為（3）鈕銀銅復(fù)合氧化物超導(dǎo)體有著與鈣鈦礦相關(guān)的

14、晶體結(jié)構(gòu)，若Ca、Ti、O形成如C圖所示的晶體，其化學(xué)式為。（4）石墨晶體結(jié)構(gòu)如D圖所示，每一層由無(wú)數(shù)個(gè)正六邊形構(gòu)成，則平均每一個(gè)正六邊形所占有的碳原子數(shù)為,C-C鍵數(shù)為。（5）晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體，如E圖。其中含有20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角上各有1個(gè)原子。試觀察E圖，推斷這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元所含硼原子個(gè)數(shù)、鍵角、B-B鍵的個(gè)數(shù)依次為、。考點(diǎn)4有關(guān)晶體的計(jì)算1.晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算用均攤法解析晶體的計(jì)算1一，一均攤法：是指每個(gè)圖形平均擁有的粒子數(shù)目。如某個(gè)粒子為n個(gè)圖形（晶胞）所共有，則該粒子有；屬于一個(gè)圖形（晶胞）。（1）長(zhǎng)方體形（正方體形）

15、晶胞中不同位置的粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)處于頂點(diǎn)的粒子，同時(shí)為8個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為8處于棱上的粒子，同時(shí)為4個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為-04處于面上的粒子，同時(shí)為2個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為:。處于體內(nèi)的粒子，則完全屬于該晶胞，對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為1。（2）非長(zhǎng)方體形（正方體形）晶胞中粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)（1個(gè)碳原子）對(duì)六邊形的貢獻(xiàn)為1/3。2 .晶體的密度及微粒間距離的計(jì)算若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pa3g（a3為晶胞的體積），則1mol晶胞的質(zhì)量為pa3NAg,因此有xM=pa3NA。題組訓(xùn)練11 .Zn與S所形成化合物晶體的晶胞如下圖所示。2+,、一、，在1個(gè)