晶體的結構和性質

晶體的結構與性質高三化學總復習朝天中學向建華考綱要求：了解幾種晶體類型（離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體）及其性質；命題趨勢：1.化學鍵類型和晶體類型的判斷2.

各類晶體物理性質的比較3.

根據粒子排列空間推斷化學式4.晶胞的簡單計算晶體知識回顧：離子晶體原子晶體金屬晶體分子晶體晶體類型構成的微粒離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體陰、陽離子原子分子金屬陽離子、自由電子離子鍵共價鍵分子間作用力金屬鍵一、四種晶體類型的比較微粒間的作用一定有離子鍵，可能有共價鍵含有極性鍵或非極性鍵含共價鍵或不含任何化學鍵金屬鍵含化學鍵情況晶體類型離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體熔沸點硬度晶體不導電（熔融時導電）除半導體外不導電不導電導電導電性較高高較低有的較高、有的較低硬而脆大小有大有小一、四種晶體類型的比較思考題：離子晶體熔融時能導電，熔融時能導電的晶體一定是離子晶體嗎？常見晶體離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體大多數鹽強堿某些金屬氧化物金剛石、晶體硅、SiO2、SiC、Si3N4等金屬單質、合金部分非金屬單質部分非金屬氧化物非金屬氫化物酸絕大多數有機物混合型晶體（過渡型晶體）：石墨等例1.下列敘述正確的是（）A.離子晶體中可能不含金屬離子B.分子晶體中可能不含離子鍵C.分子晶體中一定含有共價鍵D.離子晶體和分子晶體中都可能含有共價鍵AD例2.請判斷下列物質的晶體類型：

Cs

（熔點為28.4C)_______C3N4(硬度比金剛石大)_______

P4、S8、C60_______

CH3COONH4

_______

某化合物(熔點為190℃)_______金屬晶體原子晶體分子晶體離子晶體分子晶體二、晶體類型判斷的一般方法1、根據組成微粒判斷2、根據物理性質判斷例如：硬度、導電性、熔沸點等例3：比較SiC、晶體硅、金剛石三者熔點的高低？金剛石＞SiC＞晶體硅三、晶體熔、沸點的比較(一般而言)1、原子晶體：2、離子晶體：3、金屬晶體：[思考]：離子晶體、金屬晶體的熔沸點如何比較？[思考]:晶體熔化的實質是什么？晶體中微粒間的作用越強，晶體的熔沸點越高(破壞微粒間的相互作用)共價鍵越強，熔沸點越高離子鍵越強，熔沸點越高金屬鍵越強，熔沸點越高離子電荷數越多，離子半徑越小，金屬陽離子電荷數越多，離子半徑越小，原子半徑越小，例4：比較下列各組物質熔點的高低？（1）KCl、NaCl（2）Na、Al、Mg

CI4＞

CBr4＞CCl4＞CF4

(3)CI4、CCl4、CBr4、CF44、分子晶體：

Al＞Mg＞NaNaCl＞KCl試一試：請舉一組符合上述經驗總結的例子？如果分子間存在氫鍵，由于其作用比分子間作用力強,故熔沸點更高。分子間作用力越大，熔沸點越高;分子組成與結構相似的,相對分子質量越大，晶體硅＞KCl＞H2O例5：比較下列各組物質熔點的高低（1）H2O、KCl、晶體硅不同類型晶體：(通常情況下）原子晶體>離子晶體>分子晶體(2)Na、Fe、Ar、HgFe＞Na＞Hg＞Ar1.（2004上海10）有關晶體的說法正確的是()A.晶體中分子間作用力越大，分子越穩定B.原子晶體中共價鍵越強，熔點越高C.冰熔化時水分子中共價鍵發生斷裂D.氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞2.（2005上海12）下列說法錯誤的是（）A、原子晶體中只存在非極性共價鍵B、分子晶體的狀態變化，只需克服分子間作用力C、金屬晶體通常具有導電、導熱和良好的延展性D、離子晶體在熔化狀態下能導電BA[課堂練習]3.(93全國化學,4)下列各組物質的晶體中,化學鍵類型相同、晶體類型也相同的是（） (A)SO2和SiO2 (B)CO2和H2O(C)NaCl和HCl(D)CCl4和KCl4.（2006四川理綜）下列物質發生變化時，所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的是（）A液溴和苯分別受熱變為氣體B干冰和氯化銨分別受熱變為氣體C二氧化硅和鐵分別受熱熔化D食鹽和葡萄糖分別溶解在水中AB5.選擇以下物質，填寫下列空白：①干冰②晶體硅③氟化鈣④鈉⑤固態氮⑥氮化硅（高溫結構陶瓷）⑦碘⑧鐵⑨燒堿（1）熔化時不需要破壞化學鍵的是

；（2）熔化時需要破壞共價鍵的是

；（3）熔點最高的是

，熔點最低的是

；（4）熔融時能導電且發生化學變化的是

。

①⑤⑦②⑥⑥⑤③⑨原子序數6.右圖中的曲線表示原子序數小于20的某些元素的原子序數（按遞增順序排序）與其單質沸點的近似關系，其中A點表示的元素是（）A.SiB.AlC.FD.O沸點０AC三、晶體熔、沸點高低的比較方法(一般而言)同種類型：微粒間的作用越強，熔沸點越高不同類型：原子晶體>離子晶體>分子晶體一、四種晶體類型的比較［小結］：二、晶體類型判斷的一般方法根據構成的微粒根據物理性質四、常見晶體的微觀結構晶胞中原子個數的計算:均攤法體心：1面心:1/2頂點:1/8棱邊:1/4四、常見晶體的微觀結構（1）NaCl晶體（1）鈉離子和氯離子的位置：鈉離子：體心和棱中點；氯離子：面心和頂點，或者反之。（2）每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數計算方法：頂點占1/8；棱占1/4；面心占1/2；體心占1氯離子：鈉離子：

（3）與Na+等距離且最近的Na+、Cl-各有幾個？與Na+等距離且最近的Na+

有：12個與Na+等距離且最近的Cl-有：6個（1）銫離子和氯離子的位置：（2）每個晶胞含銫離子、氯離子的個數（2）CsCl晶體銫離子：體心氯離子：頂點；或者反之。銫離子：1個；（3）與銫離子等距離且最近的氯離子、銫離子各有幾個？銫離子：6個四、常見晶體的微觀結構氯離子：8個；氯離子：1個（3）干冰晶體（1）二氧化碳分子的位置：二氧化碳分子位于：體心和棱中點（面心和頂點）（2）每個晶胞含二氧化碳分子的個數二氧化碳分子的個數：4個（3）與每個二氧化碳分子等距離且最近的二氧化碳分子有幾個？

12個四、常見晶體的微觀結構（4）金剛石（晶體硅）與石墨石墨金剛石晶體構型鍵角正四面體、空間網狀原子晶體平面正六邊形、層狀混合晶體109

o28′120

o

（4）金剛石（晶體硅）與石墨晶體金剛石石墨最小碳環C-C鍵與C原子的個數比六元環(不同面)六元環（同面）2：13：2（5）二氧化硅晶體二氧化硅中Si－O鍵夾角為109☉28‘，思考：1、硅原子與跟它相連的4個氧原子構成的空間構型是

。2、Si-O鍵與Si原子的個數比為

。3、最小的環由

個原子圍成。正四面體4

：112

1.右下圖是石墨晶體結構的俯視圖，請回答：(1)圖中平均每個六元環含有_____個碳原子，含有_____個C—C鍵。(2)右圖七個環的碳原子數為

個，其計算式為：

_______________________________。

練習題231427

（或6+62/3+121/3）例:現有甲、乙、丙三種晶體的晶胞如圖所示：可推知：甲晶體中A與B的個數比是_____________,乙晶體的化學式是______,丙晶體的化學式是____丁晶體的化學式是_________DCAB甲乙丙EFXYZ1∶8×1/8=1∶1C2DEFXY3Z2、根據粒子排列空間推斷化學式丁3、2001年報道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導溫度的最高記錄。如圖所示的是該化合物的晶體結構單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子，6個硼原子位于棱柱內。則該化合物的化學式可表示為（）A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg14B6B4、2001年報道的硼和鎂形成的納米顆粒，如圖所示的是該納米顆粒：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子，6個硼原子位于棱柱內。則該納米顆粒化學式可表示為()A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg14B6D5、最近發現一種由鈦原子和碳原子構成的氣態團簇分子，如右圖所示。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，它的化學式是______。Ti14C13CTi團簇分子注意晶胞結構與納米顆粒、分子簇的區別6、氯化鈉晶體中與Na＋等距離且最近的Cl

－有

個，它們構成的是

體。235461正八面體

6

7、(05江蘇).通常人們把拆開1mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能可以衡量化學鍵的強弱，也可用于估算化學反應的反應熱(H)，化學反應的H等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差。

化學鍵Si－OSi－ClH－HH－ClSi－SiSi－C鍵能/kJ·mol－146