2020届高三化学选修三物质结构与性质常考题型
——晶体结构相关内容
【方法和规律】 1、不同晶体的特点比较
离子晶体 阳离子和阴离子通过概念 离子键结合而形成的晶体 晶体微粒 微粒之间作用力 熔、沸点 物 理 性 质 溶解性 一般情况下，易溶于极性溶剂(如水)，难溶于有机溶剂 2、晶体类别的判断方法 (1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断
由阴、阳离子形成离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价键构成的晶体为原子晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键形成的晶体为金属晶体 (2)依据物质的分类判断
①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)，强碱(如NaOH、KOH等)，绝大多数的盐是离子晶体 ②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体
③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类原子晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、CaAs等
④金属单质、合金是金属晶体 (3)依据晶体的熔点判断
不同类型晶体熔点大小的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低 (4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水及熔融状态时均能导电 ②原子晶体一般为非导体
③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断
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金属晶体 通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体 金属阳离子、自由电子 金属键 有的高(如铁)、 有的低(如汞) 有的大、 有的小 钠等可与水、醇类、酸类反应 分子晶体 分子间以分子间作用力相结合的晶体 原子晶体 相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体 原子 共价键 很高 阴、阳离子 离子键 较高 分子 分子间作用力 低 硬度 硬而脆 小 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂 很大 不溶于任何溶剂
裂形成自由移动的离子，也能导电 ④金属晶体是电的良导体 (5)依据硬度和机械性能判断
一般情况下，硬度：原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有延展性 【题组集训】
1、SiO2为何是原子晶体，原因是_________________________________________________ 2、请解释金属铜能导电的原因___________________________________________________________
3、石墨晶体能导电的原因是_______________________________________________________________________ __________________________________________________
4、CO2是密堆积的原因是_______________________________________
5、原子晶体不能形成最密堆积结构的原因是__________________________________________________________ 6、冰晶体不能形成最密堆积结构的原因是__________________________________________________________ 7、冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似。每个冰晶胞平均占有8个水分子，冰晶胞与金刚石晶胞排列方式相同的原因是_______________________________________
8、组成相似的GaF3和GaCl3晶体，前者属于离子晶体，后者属于分子晶体。从F-和Cl-结构的不同分析其原因是 ______________________________
9、已知PBr5晶体中存在PBr4+和Br-两种离子，则PBr4+中P原子杂化类型为________，该离子的几何构型为_____________，而PC15晶体中存在PC14+和另一种阴离子，该阴离子配位数为6，该离子的化学式为：________________。PBr5晶体中不能形成与PC15晶体一样的阴离子的原因可能是：______________________ __________________________________________________________________________________________ 10、六方相氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为________________，其结构与石墨相似却不导电，原因是 ____________________________________
11、NaCl，CsCl两种晶体，都属于离子晶体，但配位数不同，其原因是____________________________________ 12、CaF2为离子晶体，但Ca2+、F—配位数不同，其原因是__________________________________________ 13、什么是电子气理论？它怎样定性地解释金属晶体的延展性、导电性和导热性？
_____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ 14、Si、C和O的成键情况如下：
化学键 键能（kJ·mol-1） C—O 360 C=O 803 Si—O 464 Si=O 640 ______________________________________________________________________________________________
C和O之间易形成含有双键的CO2分子晶体，而Si和O之间则易形成含有单键的SiO2原子晶体，请结合数据分析其原因为_______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________
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2020届高三化学选修三物质结构与性质常考题型——晶体结构相关内容答案
1、Si原子与O原子以共价键相互结合形成空间网状结构
2、铜是金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成，自由电子在外加电场的作用下可发生定向移动
3、在石墨晶体中，形成大π键的电子可以在整个原子平面上活动，比较自由，相当于金属晶体中的自由电子，故可以导电
4、CO2分子间作用力是范德华力，范德华力无方向性和饱和性
5、原子晶体是原子之间以共价键结合的，共价键有饱和性和方向性，一个原子不可能形成12条共价键，所以原子晶体不能形成配位数是12 的最密堆积
6、冰晶体分子间的作用力是氢键，氢键具有方向性和饱和性 7、每个水分子与相邻的四个水分子形成氢键 8、Cl-的电子层数比F-的多，原子半径比F-的大
9、SP3 正四面体 PCl6— Br的原子半径比Cl的大，P周围无法容纳6个Br，排斥力太大(太拥挤)，不稳定 10、3:1 （1分）；立方氮化硼晶体内无自由移动的电子 11、正负离子的半径比不同 12、正负离子电荷数比不同
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13、电子气理论认为金属键是金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共有，从而把所有的金属原子维系在一起形成了金属键。金属晶体里的自由电子在外加电场作用下作定向移动，形成电流，因此金属具有导电性；当金属某部分受热时，该区域的电子运动加剧，通过碰撞，电子将能量传递给金属原子或离子，这样能量从温度高的区域传递到温度低的区域，因此金属具有导热性；当金属受到外力时，晶体中的原子层就会发生相对滑动，并不会改变原来的排列方式，金属键并没有被破坏，所以虽然发生了外形的变化，但不会断裂，具有延展性
14、碳与氧之间形成含有双键的分子晶体放出的能量（803kJ·mol-1 ×2=1606kJ·mol-1）大于形成含单键的原子晶体放出的能量（360kJ·mol-1 ×4=1440kJ·mol-1），故CO2易形成含双键的分子晶体；硅与氧之间形成含有双键的分子晶体放出的能量（640kJ·mol-1 ×2=1280kJ·mol-1）小于形成含单键的原子晶体放出的能量（464kJ·mol-1 ×4=1856kJ·mol-1），故SiO2易形成含单键的原子晶体
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