高中化學(xué)人教版晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點(diǎn)總結(jié)

A晶結(jié)與質(zhì)A一晶常1．晶體與非晶體性質(zhì)特征二者區(qū)別

結(jié)構(gòu)特征自范性熔點(diǎn)異同表現(xiàn)間接方法

晶體結(jié)構(gòu)微粒周期性有序排列有固定各向異性看是否有固定的熔點(diǎn)

非晶體結(jié)構(gòu)微粒無序排列無不固定各向同性方法

科學(xué)方法

對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)2.得到晶體的途徑(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固。(2)氣態(tài)物冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝(凝華。(3)溶質(zhì)從溶液中析出。3．晶胞(1)概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本元。(2)晶體中晶胞的排—無并置①無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。4.與晶體有關(guān)的計(jì)算晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算常常涉及如下數(shù)據(jù)：晶體密度、、晶體體積、微粒間距離、微粒半徑、夾角等，密度的表達(dá)式往往是列等式的依據(jù)。解答這類題時(shí)，一要掌握晶體“均攤法”的原理，二要有扎的立體幾何知識，三要熟悉常見晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能融會(huì)貫通，舉一反三。（1攤法”原理1晶胞中任意位置上的一個(gè)原子如果被個(gè)胞所共有，則每個(gè)晶胞對這個(gè)原子分得的份額就是。1

非平行六面體形晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算同樣可用“均攤法鍵然是確定一個(gè)粒子為幾個(gè)晶胞所共有。例如，石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)個(gè)碳子）對六邊形的貢獻(xiàn)1為，么一個(gè)六邊形實(shí)際有6×=2個(gè)原子。又如，在六棱柱晶胞（如右圖所示的3MgB晶胞中，頂點(diǎn)上的原子為個(gè)(同層個(gè)，層或下層3個(gè))共有，面上的原子為2個(gè)晶胞共有，因此鎂原子個(gè)為12×

1+2×=3，硼原子個(gè)數(shù)為6。2（2）晶體微粒與M、之間的關(guān)系若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)粒，則1該晶胞中含有x微，其質(zhì)量為g(微粒的相對“分子”質(zhì)量)1個(gè)晶的質(zhì)量為ρa(bǔ)g(為胞的體積)1mol晶的質(zhì)量為ρa(bǔ)Ng有xMρa(bǔ)。5.四類晶體的比較類型分子晶體

原子晶體

金屬晶體

離子晶體比較金屬陽離子、構(gòu)成粒子

分子

原子

陰、陽離子自由電子粒子間的相互作用力硬度熔、沸點(diǎn)

分子間作用力較小較低

共價(jià)鍵很大很高

金屬鍵有的很大，有的很小有的很高，有的很低

離子鍵較大較高2

222222溶解性導(dǎo)電、導(dǎo)熱性

相似相溶一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電

難溶于任何溶劑一般不具有導(dǎo)電性，個(gè)別為半導(dǎo)體

常見溶劑難溶電和熱的良導(dǎo)體

大多數(shù)易溶于水等極性溶劑晶體不導(dǎo)電溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電所有非金屬氫化物物質(zhì)類別及舉例

(如水硫氫部分非金屬單質(zhì)(如鹵素)部非金屬氧化物如CO、SO、乎所有的2酸、絕大多數(shù)有機(jī)

部分非金屬單質(zhì)如金剛石、硅、晶體硼，分非金屬化合物(如SiC、)

金屬單質(zhì)與合金如Na、、、銅

金屬氧化物如KO、O)、22堿如KOH、NaOH)大部分鹽如物有機(jī)鹽除)二、離子晶體1．離子晶體的晶格能(1)定義：氣態(tài)離子形成1摩子晶體釋放的能量，通常取正值，單位(2)影響因素：①離子所帶電荷：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。②離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。離子半徑的變化規(guī)律①同主族，從上到下，電子層增加，具有相同電荷數(shù)的離子半徑增加。如：Li+＜Na+＜+＜Cs+；–

＜–

＜Br

–＜–②同周期主族元素，從左至右，離子電荷數(shù)升高，最高價(jià)離子，半徑最小。如：Na+＜Mg2+＜Al3+；+＜2+過渡元素，離子半徑變化規(guī)律不明顯。③同一元素，不同價(jià)態(tài)的離子，電荷高的半徑小。如

＜3+

；

＜Fe2+④一般負(fù)離子半徑較大；正離子半徑較小。如：3

3可見，雖然與K相兩個(gè)周期，但–3

的半徑仍比+的半徑大。⑤周期表對角線上上素和右下元素的離子半徑相似+和Mg2+，Sc3+和Zr4+的半徑相似。2.離子晶體的性質(zhì)①無確定的分子量晶體是個(gè)大分子單獨(dú)的NaCl分存在于分子中是學(xué)式而58.5是式量，不是分子量。②導(dǎo)電性：水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電，是通過離子的定向遷移導(dǎo)電，而不是通過電子流動(dòng)而導(dǎo)電。③熔點(diǎn)沸點(diǎn)較高：④硬度高，延展性差：因離子鍵強(qiáng)度大，所以硬度高。如果發(fā)生位錯(cuò)：發(fā)生錯(cuò)位，正正離子相切，負(fù)負(fù)離子相切，彼此排斥，離子鍵失去作用，故無延展性。如CaCO可用于雕刻，而不可用于鍛造，即不具有延展性。3.離子晶體的判斷判斷一種物質(zhì)是不是離子晶體，我們可以根據(jù)物質(zhì)的分類、組成和性質(zhì)等方面進(jìn)行判斷。（1）利用物質(zhì)的分類金屬離子和酸根離子形成的大多數(shù)鹽NH

與酸根離子形成的鹽金的氧化物和過氧化如Na和NaO)，潑金屬的氫化物，如NaH活潑金屬的硫化物等都是離子晶體。（2）利用元素的組成如：成鍵元素的電負(fù)性差大于1.7的質(zhì)，金屬元素特別是活潑的金屬元素，第ⅠA、第ⅡA族元素與非金屬元素特是活潑的非金屬元素，第、第ⅦA族元素組的化合物，個(gè)別非金屬元素間成的化合物如鹽等是離子晶體（3）利用物質(zhì)的性質(zhì)離子晶體一般具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)，硬而脆；固體不導(dǎo)電，但熔融或溶于水時(shí)能導(dǎo)電大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑而難溶于非極性溶劑。三金晶4

金屬體結(jié)與屬性的系金屬鍵的形象說法去電子金屬離子浸在自由電子的海洋中屬子通過吸引自由電子系在一起，形成金屬晶體，這就是金屬鍵。金屬鍵無方向性，無固定的鍵能，金屬鍵的強(qiáng)弱和自由電子的多少有關(guān)，也和離子半徑、電子結(jié)構(gòu)等其它許多因素有關(guān)，很復(fù)雜。金屬可以吸收波長范圍極廣的光，并重新反射出，故金屬晶體不透明，且有金屬光澤。由于金原子以最緊密堆積狀態(tài)排列部在由電子以當(dāng)光線投射到它的表面上時(shí)由電子可以吸收可見光，然后又把各種波長的光大部分再反射出來，這就使絕大多數(shù)金屬呈現(xiàn)銀灰色或銀白色光澤。而屬在粉末狀態(tài)時(shí)，金屬的取向雜亂，晶格排列不規(guī)則，吸收可見光后輻射不出去，所以金屬粉末常呈灰色或黑色。在外電壓的作用下，自由電子可以定向移動(dòng)，故有導(dǎo)電性。受熱時(shí)通過自由電子的碰撞及其與屬離子之間的碰撞，傳遞能量，故金屬是熱的良導(dǎo)體。金屬受外力發(fā)生變形時(shí)，金屬鍵不被破壞，故金屬有很好的延展性，與離子晶體的情況相反。金屬與屬熔沸點(diǎn)硬金屬單質(zhì)熔、沸點(diǎn)的高低和硬度的大小與金屬鍵的強(qiáng)弱有關(guān)。金屬鍵越強(qiáng)，金屬晶體的熔、沸越高，硬度越大。一般來說，金屬鍵的強(qiáng)度主要取決于金屬元素的原子半徑和單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目(價(jià)電數(shù)。隨著原子半徑的增大，金屬鍵逐漸減弱。單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目價(jià)電子數(shù)越多則金屬鍵就強(qiáng)。如鈉、鎂、鋁的單位體積內(nèi)價(jià)電子數(shù)目逐漸增多，金屬鍵逐漸增強(qiáng)、K的原子半徑逐漸增，金屬鍵逐漸減弱。所以由Li到Cs熔、沸點(diǎn)逐漸降低Na、Al的、沸點(diǎn)逐漸升高，硬度增。合金的熔點(diǎn)一般比它的各組分純金屬的熔點(diǎn)低生鐵比純鐵的熔點(diǎn)低鈉-鉀合金w內(nèi)在溫下呈液態(tài)。金屬體密積構(gòu)金屬晶體中離子是以緊密堆積的形式存在的，下面的剛性球模型來討論堆積方式。5

(K)在50%~80%范圍

在一個(gè)層中，最緊密的堆積方式是，一個(gè)球與周圍6個(gè)球相切，在中心的周

圍形成6個(gè)位，將其算為第一層。第二層對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)13、位（若對準(zhǔn)2、、位，其情形是一樣的關(guān)鍵是第三層，對第一、二層來說，可以有兩種最緊密的堆積方式。第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層球，于是每兩層形成一個(gè)周期，即ABAB堆積方式，形成六方緊密積，配位數(shù)（同層，上下各3種六方緊密堆積的前視圖：另一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的、6位不同于兩的位置，這是C層第四層再排，是形成ABCABC三一個(gè)周期。得到心立方堆積，配位數(shù)。這兩種堆積都是最緊密堆積，空間利用率為。還有一種空間利用率稍低的堆積方式，立方體心堆積。立方體8個(gè)點(diǎn)上的球互不相切，但與體心位置上的球相切，配位數(shù)8，空間利用率為68.02。四五晶模（一）原子晶體(金剛石和二氧)(1)金剛石晶體中個(gè)C與外4個(gè)成共價(jià)鍵C—C鍵間的夾角是109°28，最小的環(huán)是六元環(huán)。含有1molC的剛石中，形成的共價(jià)鍵有2。(2)SiO晶中個(gè)Si原與個(gè)成鍵個(gè)O原與硅原子成鍵小的環(huán)是十二元環(huán)氧”四面體中，處于中心的是原子1molSiO中含molSi—O鍵6

有關(guān)常見原子晶體結(jié)構(gòu)判斷的易錯(cuò)點(diǎn)1．金剛石、晶體硅、碳化硅、氧化硅等原子晶體中的成鍵數(shù)目。（1）金剛石或晶體)中，molC(形成molC—C(Si—Si)鍵。（2）SiC晶體中，1molC或1molSi形成mol—Si鍵。（3）1molSiO晶中，共有4molSi—O鍵。2．金剛石、晶體硅、碳化硅、氧化碳中最小環(huán)上的原子數(shù)。（1）金剛石、晶體硅SiC晶中最小環(huán)上的原子數(shù)分別為6個(gè)C個(gè)、3個(gè)Si和3個(gè)C。（2）SiO晶中最小環(huán)上有12個(gè)原(6個(gè)Si和6個(gè)。3．金剛石、晶體硅的一個(gè)晶胞，分別含有碳原子數(shù)為8硅原子數(shù)為8。（二）分子晶體(1)干冰晶體中，每個(gè)CO分周圍等距且緊鄰的CO分有個(gè)。(2)冰的結(jié)構(gòu)模型中水子相鄰的4個(gè)分子以氫鍵相連接，含1molHO的中，最多可形成mol“鍵子晶體的特例與熔、沸點(diǎn)高低的判斷1．稀有氣體：稀有氣體單質(zhì)是原子直接構(gòu)成的分子晶體，無化學(xué)鍵，晶體中只有分子間作用力。2．分子晶體熔、沸點(diǎn)高低的判（1）組成和結(jié)構(gòu)相似、不含氫的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸越高。（2）組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子體（相對分子質(zhì)量接近），分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高。（3）含有分子間氫鍵的會(huì)導(dǎo)致、沸點(diǎn)反常升高。（4）對于有機(jī)物來說，分子式同，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。（5）烴、鹵代烴、醇、醛、羧等有機(jī)物一般隨分子里碳原子數(shù)的增加，熔、沸點(diǎn)升高。（三）離子晶體(1)NaCl型在晶體中，每個(gè)Na同時(shí)吸引6個(gè)Cl，每個(gè)Cl

同吸引