高三化學(xué)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、2010屆高三化學(xué)一輪考點(diǎn)精講精析考點(diǎn)15 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點(diǎn)聚焦1了解晶體與非晶體的區(qū)別2了解常見(jiàn)晶體類型及不同類型晶體的主要性質(zhì)3掌握關(guān)于晶胞的簡(jiǎn)單計(jì)算知識(shí)梳理一、晶體特征及分類： (1)晶體是內(nèi)部微粒(原子、離子、分子)在空間按一定規(guī)則做 構(gòu)成的 物質(zhì)，晶體區(qū)別于非晶體的三個(gè)特征是：具有 的幾何外形，各向 和具有固定的 。(2)根據(jù)晶體內(nèi)部微粒的 的微粒間 的不同可以將晶體分為通過(guò)離子鍵形成的 晶體，以金屬鍵基本作用形成的 晶體，通過(guò)價(jià)鍵形成的 晶體和通過(guò)分子間相互作用形成的 晶體。(3)常見(jiàn)晶體類型比較：晶體類型 類型 比較分子晶體原子晶體離子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體微粒形成晶體微粒間作用

2、力作用力大小決定因素物理性質(zhì)熔沸點(diǎn)硬度導(dǎo)電性傳熱性延展性溶解性典型實(shí)例P4、干冰、硫金剛石、SiO2NaCl、KOH、NH4Cl金屬單質(zhì)二、晶體的堆積模型分子晶體中分子間盡可能采用緊密排列方式，分子的排列方式與其形狀的關(guān)；離子晶體可視為不等徑圓球的密堆積，離子晶體中正負(fù)離子的配位數(shù)主要由正負(fù)電荷的 (幾何因素)、正負(fù)電荷的 (電荷因素)以及離子鍵的純粹程度(鍵性因素)決定；金屬晶體的結(jié)構(gòu)可以歸結(jié)為等徑圓球的堆積，可分為Po的簡(jiǎn)單立方堆積、 型、 型和 型。三、晶胞1.概念：描述 叫做晶胞；整塊晶體由晶胞“無(wú)隙并置”而成；晶胞中Ti、O、Ca原子數(shù)分別為 、 、 ；晶胞中A、B、C、D原子數(shù)分別

3、為 、 、 、 。2.常見(jiàn)晶體的結(jié)構(gòu)在金剛石的晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)碳原子與周圍的4個(gè)碳原子形成四個(gè)碳碳單鍵，這5個(gè)碳原子形成的是 結(jié)構(gòu)，兩個(gè)碳碳單鍵的鍵角為 ，其中的碳原子采取 雜化，金剛石晶體中C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為 ，晶體中最小的環(huán)上上的碳原子數(shù)為 ；石墨晶體中C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為 ；NaCl晶體中Na+的配位數(shù)為 ，Cl-的配位數(shù)為 ，每個(gè)Na+的周圍距離最近且相等的Na+的個(gè)數(shù)為 ，CsCl晶體中Cs+的配位數(shù)為 ，Cl-的配位數(shù)為 ，每個(gè)Cs+的周圍距離最近且相等的Cs+的個(gè)數(shù)為 ；二氧化硅晶體中每個(gè)硅原子與 個(gè)氧原子相連，在二氧化硅晶體中最小的環(huán)中有 個(gè)原子，1mol二氧化硅晶

4、體中，Si-O的數(shù)目為 。思考：右圖是二氧化硅晶體的一部分，立方體體心的黑點(diǎn)表示一個(gè)硅原子，在圖中畫出與硅原子相連的氧原子所在的位置。三、晶體熔、沸點(diǎn)高低比較(1)不同類型的晶體：一般而言，熔、沸點(diǎn)高低順序?yàn)樵泳w>離子晶體和金屬晶體>分子晶體(2)同類晶體：原子晶體的熔、沸點(diǎn)取決于共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)和鍵能，鍵長(zhǎng)越短、鍵越大，熔、沸點(diǎn)越高，如金剛石>金剛砂>晶體硅離子晶體的熔、沸點(diǎn)取決于離子鍵的強(qiáng)弱，通常離子半徑越小、離子所帶電荷數(shù)大，離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)高，如KF>KCl>KBr、NaCl>KCl；晶格能是指 形成1摩離子晶體釋放的能量，通常取正值，晶格

5、能越大，形成的離子晶體越 ，且熔沸點(diǎn) 分子晶體的熔、沸點(diǎn)取決于分子間作用力的大小，通常分子極性越強(qiáng)、相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸越高，有氫鍵的分子晶體，還要考慮氫鍵的強(qiáng)弱同類金屬晶體中，金屬離子半徑越小，陽(yáng)離子帶電荷數(shù)越高，金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高，如Li>Na>K， Na<Mg<Al試題枚舉【例1】晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層垂直的方向上的導(dǎo)電率與層平行的方向上的導(dǎo)電率1104。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在是：（ ）硬度 導(dǎo)熱性 導(dǎo)電性 光學(xué)性質(zhì)A. B. C. D.答案：D【例2】下列屬

6、于分子晶體的一組物質(zhì)是A. CaO、NO、CO B .CCl4、H2O2、He C .CO2、SO2、NaCl D .CH4、O2、Na2O解析：固態(tài)金屬是金屬晶體；大多數(shù)的鹽、堿和金屬氧化物是離子晶體；熟記常見(jiàn)的原子晶體；其它常見(jiàn)物質(zhì)大多是分子晶體答案：B。 【例3】下列性質(zhì)符合分子晶體的是A . 熔點(diǎn)1070，易熔于水，水溶液能導(dǎo)電B. 熔點(diǎn)是10.31，液體不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C. 熔點(diǎn)97.81，質(zhì)軟，能導(dǎo)電，密度是0.97g/cm3D. 熔點(diǎn)973，熔化時(shí)能導(dǎo)電，水溶液也能導(dǎo)電解析：A、D中的物質(zhì)熔點(diǎn)較高，D中物質(zhì)熔化時(shí)能導(dǎo)電，都是離子化合物；C中物質(zhì)固態(tài)能導(dǎo)電，應(yīng)為金屬單質(zhì)答案：B

7、 【例4】下列大小關(guān)系正確的是（ ）A.晶格能：NaCl<NaBr B.硬度：MgO>CaO C.熔點(diǎn)：NaI>NaBr D.熔沸點(diǎn)：CO2>NaCl 解析：離子半徑 Cl-<Br- 離子鍵 NaCl>NaBr，晶格能NaCl>NaBr，A項(xiàng)錯(cuò)誤；MgO、CaO均為離子晶體，離子半徑Mg2+<Ca2+，MgO中離子鍵強(qiáng)，鍵能大，晶格能大，硬度大，B正確；C類似；D中CO2分子晶體，NaCl是離子晶體，熔沸點(diǎn)：CO2<NaCl答案：B【例5】金屬能導(dǎo)電的原因是A. 金屬晶體中金屬陽(yáng)離子與自由電子間的相互作用較弱 B金屬晶體中的自由電子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng) C金屬晶體中的金屬陽(yáng)離子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng) D金屬晶體在外加電場(chǎng)作用下可失去電子解析：金屬晶體中金屬陽(yáng)離子與自由電子間的相互作用屬于靜電作用，是強(qiáng)烈的相互作用，A錯(cuò)誤；金屬晶體在外加電場(chǎng)作用下電子定向移動(dòng)，不會(huì)失去。答案：B【例6】現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶胞（如圖所示），可推知：甲晶體中A與B的離子個(gè)數(shù)比為 ；乙晶體的化學(xué)式為 ；丙晶體的化學(xué)式為_(kāi)；丁晶體的化學(xué)式