s晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-知識點與典型題例

1、選修3 3第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點與典型題例考點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離子鍵結(jié)合而形成的晶體通過金屬陽離子與自由電子之間的較強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、陽離子金屬陽離子、自由電干分子原子微粒之間的作用力離子鍵金屬陽離子與自由電子間的靜電作用分子間作用力共價鍵物理性負熔，沸點較高有的高（如筠）、有的低（如汞）保很高硬度硬而脆有的高 （如Cr只有的低（如間低很高導電性熔融或在水溶液中導電良不良絕緣體（半導體）導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，難溶于有機溶劑一股不溶于溶劑，鈉等可與水、 醇類酸類反應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.金剛石用選項字母回答下列問題：（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

3、分子構(gòu)成的晶體是,含有共價鍵的離子晶體是,屬于分子晶體的單質(zhì)是,（3）在一定條件下能導電而不發(fā)生化學變化的是,受熱熔化后化學鍵不發(fā)生變化的是,需克服共價鍵的是。2.現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點數(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)此回答下列問題：（1）A組屬于晶體，其熔化時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）。有金屬光澤導電性導熱性延展性（

4、3）C組中HF熔點反常是由于。（4）D組晶體可能具有的性質(zhì)是（填序號）。硬度小水溶液能導電固體能導電熔融狀態(tài)能導電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，對這三種晶體進行實驗，結(jié)果如表：序號熔點/c硬度水溶性導電性水溶液與Ag+反應A811較大易溶水溶液或熔融導電白色沉淀B3500很大不溶不導電不反應C114.2很小易溶液態(tài)不導電白色沉淀（1）晶體的化學式分別為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)點和質(zhì)點間的作用判斷離子晶體的晶格質(zhì)點是陰、陽離子，質(zhì)點間的作用是離子

5、鍵；原子晶體的晶格質(zhì)點是原子，質(zhì)點間的作用是共價鍵；分子晶體的晶格質(zhì)點是分子，質(zhì)點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)點是金屬陽離子和自由電子，質(zhì)點間的作用是金屬鍵。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)有機物（除有機鹽外）是分子晶體。常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見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)晶體的熔點判斷離子晶體的

6、熔點較高，常在數(shù)百至1000余度。原子晶體熔點高，常在1000度至幾千度。分子晶體熔點低，常在數(shù)百度以下至很低溫度，金屬晶體多數(shù)熔點高，但也有相當?shù)偷摹? .依據(jù)導電性判斷離子晶體水溶液及熔化時能導電。原子晶體一般為非導體，石墨能導電。分子晶體為非導體，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)的化學鍵斷裂形成自由離子也能導電。金屬晶體是電的良導體。5 .依據(jù)硬度和機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。考點2晶體熔沸點高低的比較1.不同類型晶體的熔、沸點高低規(guī)律：原子晶體離子晶體分子晶體。

7、金屬晶體的熔、沸點有的很高，如鴇、鉗等；有的則很低，如汞、錢、葩等。2 .由共價鍵形成的原子晶體中，原子半徑小的，鍵長短，鍵能大，晶體的熔、沸點高。如：金剛石石英碳化硅硅。3 .離子晶體要比較離子鍵的強弱。一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgOMgCl2NaClCsCl。4 .分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如熔、沸點：O2N2,HIHBrHCl。組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)，分子極性越大，其熔、沸點就越高，如熔、沸點：CON2,在同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈數(shù)越多，熔、沸點越低，如沸點：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、沸點高低順序是“鄰位間位對位”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， 故熔沸點較高。 例如： 熔、 沸點：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，金屬熔、沸點就越高。如熔、沸點：NaMgNaKRbCs。（4）根據(jù)物質(zhì)在相同條件下的狀態(tài)不同，熔、沸點：固體液體氣體。例如：SHgO2。題組訓練4.下列分子晶體中，關(guān)于熔、沸點高低的敘述中，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，回答有關(guān)問題:物質(zhì)NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔點/C995801755651801776715646物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點/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與鹵素離子及堿金屬離子的有關(guān)，隨著的增大，熔點依次降低。（2）硅的鹵化物的熔點及硅、鏘錫、鉛的氯化物的熔點與有關(guān)，隨著增大，增大，故熔點依次升高。（3）鈉的鹵化物的熔點比相應的硅的鹵化物的熔點高得多，這與有關(guān)，因為,故前者的熔點遠高于后者。考點3常見晶體結(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CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有12個。金剛石鍵角為10928,每個最小的環(huán)上有6個碳原子。小的環(huán)上有12個原子，其中，有6個Si和6個O。2.分子晶體（干冰）SiO2（正四面體）鍵角（OSi鍵）為10928,每個最金剛石二氧

11、化硅3.離子晶體(1)NaCl型。在晶體中，每個Na卡同時吸引6個Cl，每個C同時吸引6個Na+,配位數(shù)為6。每個晶胞4個Na卡和4個Cl。(2)CsCl型。在晶體中，每個C吸引8個Cs+,每個Cs+吸引8個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。金屬陽離子與自由電子間的強相互作用。(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字母）。9.（1）將等徑圓球在二維空間里進行排列，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，元素符號是,最外電子層的電子排布式是。10.根據(jù)圖回答問題:（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（組成晶體的一個最小單位），陽離子位于中間，陰離子位于8個頂點，該化合物中陽、陰離子的個數(shù)比是。（2）B圖表示構(gòu)成NaCl晶體的一個晶胞，通過想象與推理，可確定一個NaCl晶胞中含Na卡和C的個數(shù)分別為（3）鈕銀銅復合氧化物超導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，其化學式為。（4）石墨晶體結(jié)構(gòu)如D圖所示，每一層由無數(shù)個正六邊形構(gòu)成，則平均每一個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個等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個頂角上各有1個原子。試觀察E圖，推斷這個基本結(jié)構(gòu)單元所含硼原子個數(shù)、鍵角、B-B鍵的個數(shù)依次為、?？键c4有關(guān)晶體的計算1.晶胞中微粒個數(shù)的計算用均攤法解析晶體的計算1一，一均攤法：是指每個圖形平均擁有的粒子數(shù)目。如某個粒子為n個圖形（晶胞）所共有，則該粒子有；屬于一個圖形（晶胞）。（1）長方體形（正方體形）

15、晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻處于頂點的粒子，同時為8個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為8處于棱上的粒子，同時為4個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為-04處于面上的粒子，同時為2個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為:。處于體內(nèi)的粒子，則完全屬于該晶胞，對晶胞的貢獻為1。（2）非長方體形（正方體形）晶胞中粒子對晶胞的貢獻視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點（1個碳原子）對六邊形的貢獻為1/3。2 .晶體的密度及微粒間距離的計算若1個晶胞中含有x個微粒，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg（M為微粒的相對“分子”質(zhì)量）;又1個晶胞的質(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