第3讲 晶体结构与性质
[考纲要求]
1．了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。2.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。3.了解分子晶体结构与性质的关系。4.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。5.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。6.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
考点一 晶体和晶体类型 1.晶体
(1)晶体与非晶体
结构特征 自范性 性质 特征 熔点 异同表现 间接方二者区别方法 科学方法 (2)得到晶体的三条途径 ①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接__________。 ③溶质从溶液中析出。 2．晶胞
(1)概念：描述晶体结构的________。 (2)晶体中晶胞的排列——无隙并置
1
晶体 结构微粒______排列 ________ ________ ________ 非晶体 结构微粒______排列 ________ ________ ________ 法 看是否有固定的________ 对固体进行__________实验 ①无隙：相邻晶胞之间没有________。 ②并置：所有晶胞____排列、____相同。 3．晶格能
(1)定义：气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：________。 (2)影响因素
①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越____。 ②离子的半径：离子的半径越____，晶格能越大。 (3)与离子晶体性质的关系
晶格能越大，形成的离子晶体越____，且熔点越____，硬度越____。 4．四种晶体类型
类型 比较 构成粒子 粒子间的相 互作用力 硬度 分子晶体 原子晶体 金属晶体 金属阳离子、自由电子 ______ 有的____，有的____ 有的____，有的____ 常见溶剂难溶 离子晶体 ____ ________(某些含氢键) ____ ____ ________ ______ ______ ____ ____ 熔、沸点 ____ ____ ____ 大多易溶于水等极性溶剂 晶体不导电，水溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 一般不具有导电性，个别为半导体 导电、传热 一般不导电，溶性 于水后有的导电 电和热的良导体 溶液或熔融态导电 [回扣判断](正确的打“√”，错误的打“×”) (1)晶体的熔点一定比非晶体的熔点高( ) (2)具有规则几何外形的固体一定是晶体( ) (3)冰和固体碘晶体中相互作用力相同( )
(4)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块( ) (5)通过X-射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体( ) (6)晶胞是晶体中的最小的“平行六面体”( )
(7)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列( ) (8)在分子晶体中一定有范德华力和化学键( )
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(9)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高( ) (10)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低( ) [重点提醒]
(1)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”，但不一定是最小的“平行六面体”。
(2)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。
(3)原子晶体中一定含有共价键，而分子晶体中不一定有共价键，如稀有气体的晶体。 (4)原子晶体熔化时，破坏共价键，分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力，分子内的共价键不被破坏。
对点速练
练点一 晶胞与晶体类型判断
1．下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是( )
A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用切割法可知平均每个晶胞中有4个碘原子 C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体 D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力 2．下列数据是对应物质的熔点(℃)：
BCl3 －107 Al2O3 2 073 Na2O 920 NaCl 801 AlF3 1 291 AlCl3 190 干冰 －57 SiO2 1 723 据此做出的下列判断中错误的是( ) A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体 B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体 C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
3．GaF3的熔点高于1 000 ℃，GaCl3的熔点为77.9 ℃，其原因是______________________________。GaAs的熔点为1 238 ℃，密度为ρ g·cm，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________，Ga与As以________键键合。
－3
3
练点二 晶体的类型与性质
4．北京大学和中国科学院的化学工作者成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60。实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性。下列关于K3C60的组成和结构的分析中正确的是( )
A．K3C60晶体中既有离子键又有极性键 B．K3C60晶体的熔点比C60晶体的熔点低 C．该晶体熔化时能导电
D．C60分子中碳原子是采用sp杂化的 5．现有几组物质的熔点(℃)数据：
A组 金刚石：3 550 ℃ 硅晶体：1 410 ℃ 硼晶体：2 300 ℃ 二氧化硅：1 723 ℃ 据此回答下列问题： (1)A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是________。 (2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。 ①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性 (3)C
组
中
HF
熔
点
反
常
是
由
于
B组 Li：181 ℃ Na：98 ℃ K：64 ℃ Rb：39 ℃ C组 HF：－83 ℃ HCl：－115 ℃ HBr：－89 ℃ HI：－51 ℃ D组 NaCl：801 ℃ KCl：776 ℃ RbCl：718 ℃ CsCl：645 ℃ 3
________________________________________________________________________。
(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。
①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因为________________________________________________________________________。
6．(1)碳化硅(SiC)是一种晶体，具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列各种晶体：①晶体硅；②硝酸钾；③金刚石；④碳化硅；⑤干冰；
⑥冰，它们的熔点由高到低的顺序是________________________(填序号)。
(2)继C60后，科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象：熔点Si60>N60>C60，而破坏分子
所
需
要
的
能
量
N60>C60>Si60
，
其
原
因
是
________________________________________________________________________
4
________________________________________________________________________。 方法指导
晶体熔沸点高低的比较方法
1．首先看物质的状态，一般情况下固体>液体>气体；二是看物质所属类型，一般是原子晶体>离子晶体>分子晶体。
2．同类晶体熔沸点比较思路为：原子晶体→共价键键能→键长→原子半径；分子晶体→分子间作用力→相对分子质量；离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径。
考点二 晶体结构的分析 1.典型晶体结构模型分析 晶体 晶体结构 晶体详解 (1)每个碳与相邻____个碳以共价键结合，形成正四面体结构 金 刚 原 子 晶 体 石 (2)键角均为______ (3)最小碳环由____个C组成且六原子不在同一平面内 (4)每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为______ (1)每个Si与____个O以共价键结合，形成正四面体结构 SiO2 1(2)每个正四面体占有1个Si,4个“O”，2n(Si)：n(O)＝______ (3)最小环上有____个原子，即6个O,6个Si 分 子 晶 体 干冰 (1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子 (2)每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有____个 5
2021高考化学一轮复习专题11第3讲晶体结构与性质学案新人教版
