晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)復(fù)習(xí)

Chapter2晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體自范性的本質(zhì):是晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象.自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體沒(méi)有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子排列相對(duì)無(wú)序一、晶體與非晶體1.晶體與非晶體的區(qū)別2.晶體形成的途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固.氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華).溶質(zhì)從溶液中析出.3.晶體的特性有規(guī)則的幾何外形有固定的熔沸點(diǎn)物理性質(zhì)(強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）各向異性二.晶胞1.定義:晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元體心立方簡(jiǎn)單立方面心立方三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)立方晶胞體心：1面心：1/2棱邊：1/4頂點(diǎn)：1/8立方晶體中晶胞對(duì)質(zhì)點(diǎn)的占有率晶胞體內(nèi)的原子不與其他晶胞分享，完全屬于該晶胞

石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問(wèn)題：（1）圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為_(kāi)___個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為_(kāi)___個(gè)。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_(kāi)______.練習(xí)一：2:323三.四種晶體的比較晶體類(lèi)型離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體晶體粒子陰、陽(yáng)離子原子分子金屬陽(yáng)離子、自由電子粒子間作用力離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力金屬鍵熔沸點(diǎn)硬度較高較硬很高很硬較低一般較軟一般較高，少部分低,一般較硬，少部分軟溶解性難溶解相似相溶導(dǎo)電情況固體不導(dǎo)電，熔化或溶于水后導(dǎo)電不導(dǎo)電（除硅）一般不導(dǎo)電良導(dǎo)體離子晶體原子晶體分子晶體1.金屬氧化物（K2O、Na2O2）

2.強(qiáng)堿（NaOH、KOH、Ba(OH

)23.絕大多數(shù)的鹽類(lèi)金剛石、晶體硅、晶體硼、SiC

、SiO2晶體、BN晶體1.大多數(shù)非金屬單質(zhì):X2,O2,H2,S8,P4,C60

（除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外）2.氣態(tài)氫化物:H2O,NH3,CH4,HX3.非金屬氧化物:CO2,SO2,NO2（除SiO2外）3.酸:H2SO4,HNO34.大多數(shù)有機(jī)物:乙醇，蔗糖（除有機(jī)鹽）晶體熔沸點(diǎn)高低的判斷⑴不同晶體類(lèi)型的熔沸點(diǎn)比較

一般：原子晶體>離子晶體>分子晶體（有例外）⑵同種晶體類(lèi)型物質(zhì)的熔沸點(diǎn)比較

①離子晶體：陰、陽(yáng)離子電荷數(shù)越大，半徑越小熔沸點(diǎn)越高②原子晶體：原子半徑越小→鍵長(zhǎng)越短→鍵能越大熔沸點(diǎn)越高③分子晶體：相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子的極性越大熔沸點(diǎn)越高組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體④金屬晶體：金屬陽(yáng)離子電荷數(shù)越高，半徑越小熔沸點(diǎn)越高1、幾種重要的分子晶體結(jié)構(gòu)干冰（面心立方）每個(gè)晶胞中CO2的實(shí)際分子數(shù)為

。4個(gè)白磷正四面體，鍵角為60°8×1/8+6×1/2=4白磷的鍵角為多少？Wg白磷中磷磷單鍵的數(shù)目為多少？60°(W/124)×6×NA12每個(gè)二氧化碳分子周?chē)c之距離最近且相等的二氧化碳分子有個(gè)。AD=CD=a/2AC=AB=每個(gè)CO2分子周?chē)卸嗌賯€(gè)與之最近且等距離的CO2分子？距離為多少？（設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a）a12個(gè)冰中１個(gè)水分子周?chē)校磦€(gè)水分子冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性水中的氫鍵OHHOHHOHHOHHOHH............一個(gè)水分子形成

個(gè)氫鍵，屬于一個(gè)水分子的氫鍵是

個(gè)。金剛石和石墨最小的環(huán)為幾元環(huán)？碳碳鍵的鍵角為多少？

Wg石墨中碳原子數(shù)為＿碳環(huán)數(shù)為＿；；碳碳單鍵數(shù)為＿＿；三者之比為＿＿。(W/12)×1/2×NA(W/12)×NA(W/12)×3/2×NA2:1:3每個(gè)環(huán)上的碳為三個(gè)環(huán)共有，故每個(gè)環(huán)占有2個(gè)碳每個(gè)碳連有三個(gè)鍵，每個(gè)鍵為兩個(gè)碳共有，故每個(gè)碳占有3/2個(gè)鍵熱點(diǎn)3晶體的空間結(jié)構(gòu)

1.原子晶體(金剛石和二氧化硅)

鍵角為109°28′,每個(gè)最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子SiO2(正四面體)鍵角(O—Si鍵)為109°28′,每個(gè)最小的環(huán)上有12個(gè)原子,其中,有6個(gè)Si和6個(gè)O2.分子晶體(干冰)

每個(gè)CO2分子周?chē)染嗑o鄰的CO2分子有12個(gè)?

3.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-同時(shí)吸引6個(gè)Na+,配位數(shù)為6，每個(gè)晶胞4個(gè)Na+和4個(gè)Cl-

晶體中微粒的排列、個(gè)數(shù)及密度的計(jì)算

在氯化鈉晶體中，每個(gè)Na+周?chē)c之最接近且距離相等的Cl-共有

個(gè)；這幾個(gè)Cl-在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

。6正八面體晶體中Na+和Cl-間最小距離為acm，計(jì)算NaCl晶體的密度(2)CsCl型

在晶體中,每個(gè)Cl-吸引8個(gè)Cs+,每個(gè)Cs+吸引8個(gè)Cl-,配位數(shù)為8?

在氯化銫晶體中，每個(gè)Cl-(或Cs+)周?chē)c之最接近且距離相等的Cs+(或Cl-)共有

；這幾個(gè)Cs+(或Cl-)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

；在每個(gè)Cs+周?chē)嚯x相等且最近的Cs+共有

；這幾個(gè)Cs+(或Cl-)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

；CsCl晶體8個(gè)立方體6個(gè)正八面體12304655在每個(gè)Cs+周?chē)嚯x相等且最近的Cs+共有

；這幾個(gè)Cs

在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型

。

6個(gè)正八面體主頁(yè)2.晶格能1.晶格能:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣態(tài)正離子和氣態(tài)負(fù)離子形成1mol離子晶體所釋放的能量.2.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

3.晶格能與離子晶體的物理性質(zhì):晶格能越大,離子晶體越穩(wěn)定,熔沸點(diǎn)越高、硬度越大.

4.金屬晶體

(1)金屬鍵——電子氣理論

金屬陽(yáng)離子與自由電子間的強(qiáng)烈的相互作用

金屬晶體的原子堆積模型原子在二維平面上的兩種放置方式－非密置層和密置層非密置層配位數(shù)為４密置層配位數(shù)為６三維堆積－四種方式二、金屬晶體的原子堆積模型簡(jiǎn)單立方堆積鉀型體心立方由非密置層一層一層堆積而成ＡＢＡＣＢＡ鎂型銅型金屬晶體的兩種最密堆積方式二、金屬晶體的原子堆積模型金屬晶體簡(jiǎn)單立方堆積（Po）體心立方堆積（K）六方密堆積（鎂型）BCA面心立方（銅型）(2)金屬晶體的幾種典型堆積模型例3如圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu),它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨結(jié)構(gòu)中的某一種的某一部分

(1)其中代表金剛石的是(填編號(hào)字母,下同)__________,其中每個(gè)碳原子與__________個(gè)碳原子最接近且距離相等,金剛石屬于__________晶體

(2)其中代表石墨的是__________,其中每個(gè)正六邊形占有碳原子數(shù)平均為_(kāi)_________個(gè)

D4原子E2(3)其中代表NaCl的是__________,每個(gè)Na+周?chē)c它最接近且距離相等的Na+有__________個(gè)

(4)代表CsCl的是__________,它屬于__________晶體,每個(gè)Cs+與__________個(gè)Cl-緊鄰

(5)代表干冰的是__________,它屬于__________晶體,每個(gè)CO2分子與__________個(gè)CO2分子緊鄰

(6)上述五種物質(zhì)熔點(diǎn)由高到低的排列順序?yàn)開(kāi)_________

A12C離子8B分子12(2008·四川卷)下列說(shuō)法中正確的是()

A.離子晶體中每個(gè)離子周?chē)?個(gè)帶相反電荷的離子

B.金屬導(dǎo)電的原因是在外電場(chǎng)作用下金屬產(chǎn)生自由電子,電子定向運(yùn)動(dòng)

C.分子晶體的熔沸點(diǎn)很低,常溫下都呈液態(tài)或氣態(tài)

D.原子晶體中的各相鄰原子都以共價(jià)鍵相結(jié)合

D

1987年2月，朱經(jīng)武（PaulChu）教授等發(fā)現(xiàn)釔鋇銅氧化合物在90K溫度下即具有超導(dǎo)性，若該化合物的結(jié)構(gòu)如右圖所示，則該化合物的化學(xué)式可能是（）

A.YBa2CuO7-XB.YBa2Cu2O7-X

C.YBa2Cu3O7-XD.YBa2Cu4O7-XCu8×(1/8)+8×(1/4)=31/81/4Ba2Y1C1.（2004上海10）有關(guān)晶體的說(shuō)法正確的是()A.晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B.原子晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高C.冰熔化時(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂D.氯化鈉熔化時(shí)離子鍵未被破壞2.（2005上海12）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A、原子晶體中只存在非極性共價(jià)鍵B、分子晶體的狀態(tài)變化，只需克服分子間作用力C、金屬晶體通常具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱和良好的延展性D、離子晶體在熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電BA[課堂練習(xí)]3.(93全國(guó)化學(xué),4)下列各組物質(zhì)的晶體中,化學(xué)鍵類(lèi)型相同、晶體類(lèi)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(zhì)發(fā)生變化時(shí)，所克服的粒子間相互作用屬于同種類(lèi)型的是（）A液溴和苯分別受熱變?yōu)闅怏wB干冰和氯化銨分別受熱變?yōu)闅怏wC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(zhì)，填寫(xiě)下列空白：①干冰②晶體硅③氟化鈣④鈉⑤固態(tài)氮⑥氮化硅（高溫結(jié)構(gòu)陶瓷）⑦碘⑧鐵⑨燒堿（1）熔化時(shí)不需要破壞化學(xué)鍵的是

；（2）熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵的是

；（3）熔點(diǎn)最高的是

，熔點(diǎn)最低的是

；（4）熔融時(shí)能導(dǎo)電且發(fā)生化學(xué)變化的是

。

①⑤⑦②⑥⑥⑤③⑨6.據(jù)報(bào)道,科學(xué)家將干冰在一定條件下轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N十分堅(jiān)固的晶體.該晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種新型的耐磨材料。請(qǐng)回答：（1）干冰發(fā)生的變化屬于

變化。（2）變化過(guò)程中克服粒子間的作用力類(lèi)型是

。（3）該晶體的熔點(diǎn)比SiO2晶體的熔點(diǎn)

?；瘜W(xué)分子間作用力、共價(jià)鍵高原子序數(shù)7.右圖中的曲線表示原子序數(shù)小于20的某些元素的原子序數(shù)（按遞增順序排序）與其單質(zhì)沸點(diǎn)的近似關(guān)系，其中A點(diǎn)表示的元素是（）A.SiB.AlC.FD.O沸點(diǎn)０AC8.（06江蘇19）(8分)鹵素互化物是指不同鹵素原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成的化合物，XX’型鹵素互化物與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近。試回答下列問(wèn)題：（1）下圖是部分鹵素單質(zhì)和XX’型鹵素互化物的沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系圖。它們的沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高，其原因是______________。（2）試推測(cè)ICl的沸點(diǎn)所處的最小范圍______________。

·····Cl2Br2BrClIBrI2相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)

介于Br2的沸點(diǎn)和IBr的沸點(diǎn)之間

1.右下圖是石墨晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖，請(qǐng)回答：(1)圖中平均每個(gè)六元環(huán)含有_____個(gè)碳原子，含有_____個(gè)C—C鍵。(2)右圖七個(gè)環(huán)的碳原子數(shù)為

個(gè)，其計(jì)算式為：

_______________________________。

練習(xí)題231427

（或6+62/3+121/3）例:現(xiàn)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(gè)數(shù)比是_____________,乙晶體的化學(xué)式是______,丙晶體的化學(xué)式是____丁晶體的化學(xué)式是_________DCAB甲乙丙EFXYZ1∶8×1/8=1∶1C2DEFXY3Z2、根據(jù)粒子排列空間推斷化學(xué)式丁3、2001年報(bào)道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)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(gè)鎂原子，6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為（）A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg14B6B4、2001年報(bào)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(gè)鎂原子，6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該納米顆粒化學(xué)式可表示為()A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg14B6D5、最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)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(xué)式是______。Ti14C13CTi團(tuán)簇分子注意晶胞結(jié)構(gòu)與納米顆粒、分子簇的區(qū)別6、氯化鈉晶體中與Na＋等距離且最近的Cl

－有

個(gè)，它們構(gòu)成的是

體。235461正八面體

6

7、(05江蘇).通常人們把拆開(kāi)1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)，化學(xué)反應(yīng)的H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差?；瘜W(xué)鍵Si－OSi－ClH－HH－ClSi－SiSi－C鍵能/kJ·mol－1460360436431176347請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)高低(填“>”或“<”)SiC_____SiSiCl4_____SiO2

(3)工業(yè)上高純硅可通過(guò)下列反應(yīng)制?。涸摲磻?yīng)的反應(yīng)熱=________kJ/molSiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)高溫(2)右圖立方體中心有“●”表示硅晶體中的一個(gè)原子，請(qǐng)?jiān)诹⒎襟w的頂點(diǎn)用“●”表示出與