2晶体类型与结构、性质的关系
晶体的类型直接决定着晶体的物理性质，如熔点、沸点、硬度、导电性、延展性、水溶性等。而晶体的类型本质上又是由构成晶体的微粒及微粒间作用力决定的，通常可以由晶体的特征性质来判定晶体所属类型。
1.四类晶体的结构和性质比较
A.分子晶体中的每个分子内一定含有共价键
B.原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键
C.离子晶体中可能含有共价键
D.金属晶体的熔点和沸点都很高
解析稀有气体为单原子分子，晶体中分子内无共价键，A不正确；SiO2晶体为原子晶体，硅原子与氧原子间为极性键，B不正确；Na2O2、铵盐等离子晶体中含有共价键，C正确；不同金属晶体、金属键强弱不同，其熔、沸点差别很大，D不正确。
答案 C
理解感悟当离子晶体中存在多核(阳或阴)离子时，离子内的原子间一定是以共价键结合的。若离子晶体只是由单核离子形成的，则只含有离子键。
2.晶体类型与化学键的关系
(1)离子晶体与化学键的关系
①离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键。注意，可以再细化：离子晶体中一定含有离子键，可能含有极性共价键、非极性共价键、配位键。
②含有离子键的化合物一定是离子化合物。
③离子晶体一定是由阴、阳离子构成的，但晶体中可以含有分子。如，结晶水合物。
④离子晶体中一定含有阳离子，但含有阳离子的晶体不一定是离子晶体。
⑤非金属元素也可以形成离子化合物。如NH4Cl、NH4NO3等都是离子化合物。
(2)分子晶体与化学键(力)的关系
①分子晶体中一定含有分子间作用力。
②稀有气体形成的晶体是分子晶体，而稀有气体是单原子分子，其晶体中只含有分子间作用力。
③除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力和分子内共价键。
④分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质(如熔沸点、硬度、溶解性等)，而共价键决定分子的化学性质。
(3)原子晶体与化学键的关系
①原子晶体中一定有共价键，且只有共价键，无分子间作用力。
②原子晶体一定是由原子构成的，可以是同种元素的原子，也可以是不同种元素的原子。
③共价化合物形成的晶体可能是原子晶体，也可能是分子晶体。
④含有共价键的化合物不一定是共价化合物。
⑤原子晶体可以由极性键构成，也可以由非极性键构成。
(4)金属晶体与化学键的关系
①金属晶体中一定有金属键，但有时也有不同程度的其他键。如，合金中可含有共价键。
②金属键不一定就比分子间作用力强。如，汞常温下为液态，就说明汞中的金属键很弱。
③具有金属光泽且能导电的单质不一定就是金属，如石墨能导电，有金属光泽，却属于非金属。
【典例4】已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是()
A.C3N4晶体是分子晶体
B.C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要长
C.C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子
D.C3N4晶体中微粒间通过离子键结合
解析由题给信息“具有比金刚石更大的硬度”，说明C3N4晶体是原子晶体，且晶体中C—N键比金刚石中C—C键键长要短，即键要强；由“原子间均以单键结合”可得每个C 原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子。
答案 C
3-1、晶体的常识 一、晶体和非晶体 1、概述——自然界中绝大多数物质是固体，固体分为和两大类。 2、对比——
* 自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质。本质上，晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。 * 晶体不因颗粒大小而改变，许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形，但在显微镜下仍可看到。 * 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。 * 各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的 二、晶胞 1、定义——描述晶体结构的基本单元。 2、特征—— （1）习惯采用的晶胞都是体，同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。 （2）整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 <1> 所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙； <2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。 3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系 （1）处于内部的粒子，属于晶胞，有几个算几个均属于某一晶胞。
（2）处于面上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。（3）处于90度棱上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。 （4）处于90度顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于60度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于120度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。 4、例举 三、分类 晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。 3-2、分子晶体和原子晶体 一、分子晶体 1、定义——只含分子的晶体。 2、组成粒子——。 3、存在作用——组成粒子间的作用为（），多原子分子内部原子间的作用为。 * 分子晶体中定含有分子间作用力，定含有共价键。 * 分子间作用力于化学键。 4、物理性质 （1）熔沸点与硬度——融化和变形只需要克服，所以熔沸点、硬度，部分分子晶体还可以升华。熔融一定破坏分子间的和可能存在的键，绝不会破坏分子内部的。
晶体的类型及性质 二. 知识重点： 1. 复习有关化学键的知识 2. 晶体的类型： （1）离子晶体 （2）原子晶体 （3）分子晶体 （4）金属晶体 4. 性质与结构的关系： 形成晶体的作用力强弱直接影响晶体的物理性质。 5. 常见的几种晶体模型：（NaCl 、CsCl 、干冰、金刚石及2SiO 等） 【典型例题】 [例1] 下列物质的熔点由高到低排列，正确的是（ ） A. Cs K Na Li >>> B. CsCl RbCl KCl NaCl >>> C. 2222I Br Cl F >>> D. 金刚石>硅>碳化硅 解析： 根据晶体类型判断熔沸点高低的规律为：（一般） 原子晶体>离子晶体>分子晶体 而同类晶体内熔、沸点高低判断规律是： 原子晶体内原子的半径越小，形成共价键的键长短，键能大则键牢固，熔沸点高。 离子晶体内阴、阳离子的半径越小，离子所带电荷越多则形成的离子键越牢固，熔沸点越高。 相同结构的分子形成晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高。
金属晶体的熔沸点高低取决于金属离子的半径和自由电子数，离子半径小，自由电子数多，则熔沸点高。 故应选A 、B 。 答案：A 、B [例2] 下图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl 、CsCl 、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。 A B C D E （1）其中代表金刚石的是 （填编号字母，下同），其中每个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于 晶体。 （2）其中代表石墨的是 ，其每个正六边形占有的碳原子数平均为 个。 mol 1石墨中碳原子数与所形成的共价键数之比为 。 （3）其中表示NaCl 的是 ，每个+ Na 周围与它最接近且距离相等的+ Na 有 个。 （4）代表CsCl 的是 ，它属于 晶体，每个+ Cs 与 个- Cl 紧邻。 （5）代表干冰的是 ，它属于 晶体，每个2CO 分子与 个2CO 分子紧邻。 （6）上述五种物质熔点由高到低的排列顺序为： 。 解析：解此题首先要记住几种晶体的基本模型。金刚石为D ，石墨为E ，干冰为B ， NaCl 为A ，CsCl 为C ，然后根据晶体的组成及空间构型回答后面问题。 值得注意的应为（2）和（3）、（4）、（5）中粒子紧邻的数值关系。 （2）当碳原子通过共用电子对形成六元环时，每一个碳原子被三个环所共用，则形成
晶体类型与性质 一、课堂练习 1、关于晶体的下列说法中正确的是（）A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 2、下列叙述错误的是（） A.分子晶体中可以没有化学键 B.离子晶体中可以没有金属元素 C.分子晶体中一定没有离子键 D.离子晶体中一定没有共价键 3、分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型： A．碳化铝，黄色晶体，熔点2200O C，熔融态不导电____________ B．溴化铝，无色晶体，熔点98O C，熔融态不导电____________ C．五氟化钒，无色晶体，熔点19.5O C，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中____________ D．溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电____________ 4、有下列8种晶体： A．水晶 B．冰醋酸 C．白磷 D．固态氩 E．氯化铵 F．铝 G．金刚石用序号回答下列问题： (1)属于原子晶体的化合物是，直接由原子构成的高熔点的晶体 是，直接由原子构成的分子晶体是 . (2)由极性分子构成的晶体是,会有共价键的离子晶体 是，属于分子晶体的单质是 . (3) 在一定条件下能导电而不发生化学反应的是，分子内存在化学键，但受热熔 化时，化学键不发生变化的是，受热熔化，需克服共价键的是 . 5、（00上海）下列物质属于原子晶体的化合物是（） A. 金刚石 B. 刚玉 C. 二氧化硅 D. 干冰 6、下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是（） A．SiO2和SO2 B．CO2和H2O C．NaCl和HCl D．CCl4和KCl 7、下列各组物质，晶体的类型相同，但其中化学键的类型不完全相同的是（） A．NaCl、H2O B．H2、Br2C．NH3Cl 、KCl D．CO2、SiO2 8、下列式子中，真实表示分子组成的是（） A. H2SO4 B. NH4Cl C. SiO2 D. C 9、在40GPa高压下，用激光器加热到1 800 K时，人们成功制得了原子晶体干冰，下列 推断不正确的是（） A．原子晶体干冰有很高的熔、沸点，有很大的硬度 B．原子晶体干冰易气化，可用作致冷剂 C．原子晶体干冰硬度大，可用于耐磨材料 D．每摩原子晶体干冰中含4mol C—O键 10、下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间的相互作用属于同类型的是（） A．食盐和蔗糖熔化 B．钠和硫熔化
第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识知识归纳 一、晶体与非晶体 1．晶体与非晶体的本质差异： 2．获得晶体的三条途径 （1）______物质凝固； （2）______物质冷却不经液态直接凝固（______）； （3）______从溶液中析出。 3．晶体的特点 （1）自范性 ①定义：在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现规则的______，这称为晶体的______。非晶体物质没有这个特性。 ②形成条件：晶体______适当。 ③本质原因：晶体中粒子在______里呈现______的______排列。 （2）晶体在不同的方向上表现出不同的物理特质即______。 （3）晶体的______较固定。 （4）区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行______实验。 二、晶胞 1．概念 晶胞是晶体中最小的______。 2．结构 晶胞一般都是______，晶体是由无数晶胞“______”而成。 （1）无隙：相邻晶胞之间无任何______。 （2）并置：所有晶胞都是______排列的，取向______。 （3）所有晶胞的______及内部的原子______及几何排列是完全相同的。
【答案】一、1．有周期性没有相对无序 2．（1）熔融态（2）气态凝华（3）溶质 3．（1）多面体外形性质自范性生长的速率三维空间周期性有序 （2）各向异性（3）熔点（4）X－射线衍射 二、1．结构重复单元 2．平行六面体无隙并置（1）间隙（2）平行相同（3）形状种类 知识重点 与晶体有关的计算 晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、N A、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解答这类题时，一要掌握晶体“均摊法”的原理，二要有扎实的立体几何知识，三要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。 1．“均摊法”原理 晶胞中任意位置上的一个原子如果被n个晶胞所共有，则每个晶胞对这个原子分得的份额就是1 n 。 非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”，其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共 有。例如，石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点（1个碳原子）对六边形的贡献为1 3 ，那么一个六 边形实际有6×1 3 =2个碳原子。又如，在六棱柱晶胞（如下图所示的MgB2晶胞）中，顶点上的原子为6个 晶胞(同层3个，上层或下层3个)共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为12×1 6 +2×
晶体的类型与性质 一、四种晶体类型的比较 想一想 1．离子晶体中有无共价键？举例说明。离子晶体熔化时，克服了什么作用？ 2．分子晶体中存在共价键，分子晶体熔化时，共价键是否被破坏？ 3．稀有气体的单质属于什么晶体？ 4．晶体微粒间的作用力只影响晶体的物理性质吗？举例说明研究晶体性质的一般思路。 5．离子晶体在熔融状态下能导电，这与金属导电的原因是否相同？ 6．分子晶体的熔点一定低于金属晶体，这种说法对吗？为什么？ 二、四种晶体类型的判断 1．依据组成晶体的晶格质点和质点间的作用判断 (1)若晶格质点是阴阳离子，质点间的作用是离子键，则该晶体是离子晶体。 (2)若晶格质点是原子，质点间的作用是共价键，则该晶体是原子晶体。 (3)若晶格质点是分子，质点间的作用是分子间作用力，则该晶体是分子晶体。 (4)若晶格质点是金属阳离子和自由电子，质点间的作用是金属键，则该晶体是金属晶体。 2．依据物质的分类判断 (1)金属氧化物、强碱、绝大多数的盐类是离子晶体。 (2)大多数非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物（除SiO2外）、酸、绝大多数有机物（除 有机盐外）是分子晶体。 (3)金刚石、晶体硅、碳化硅（SiC）、二氧化硅等是原子晶体。 (4)金属单质与合金是金属晶体。 3．依据晶体的熔点判断 (1)离子晶体的熔点较高。 (2)原子晶体熔点高。 (3)分子晶体熔点低。 (4)金属晶体多数熔点高，部分较低。 4．依据导电性判断 (1)离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。 (2)原子晶体一般为非导体。 (3)分子晶体为非导体。 (4)金属晶体是电的良导体。 5．依据硬度和机械性能判断 (1)离子晶体硬度较大或略硬而脆。 (2)原子晶体硬度大。 (3)分子晶体硬度小且较脆。 (4)金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。
高中化学晶体的结构与性质知识点及相关例题 讲解 自然界中的固体可以分为两种存在形式：晶体和非 晶体。晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的 固体。晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排 列，从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的，而且具 有固定的熔点和规则的几何外形。 一、晶体 固体可以分为两种存在形式：晶体和非晶体。 晶体的分布非常广泛，自然界的固体物质中，绝大多数 是晶体。气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的 固体。晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排 列，从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的，而且具 有固定的熔点和规则的几何外形。 二、晶体结构 1．几种晶体的结构、性质比较 2．几种典型的晶体结构： （1）NaCl晶体（如图1）：每个Na+周围有6个Cl-，每个Cl-周围有6个Na+，离子个数比为1：1。 （2）CsCl晶体（如图2）：每个Cl-周围有8个Cs+，每个Cs+周围有8个Cl-；距离Cs+最近的且距离相等的Cs+
有6个，距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个，Cs+和Cl-的离子个数比为1：1。 （3）金刚石（如图3）：每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围，以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展， 键角都是109o28'，最小的碳环上有六个碳原子。 （4）石墨（如图4、5）：层状结构，每一层内，碳原子以正六边形排列成平面的网状结构，每个正六边形平均拥有 两个碳原子。片层间存在范德华力，是混合型晶体。熔点比 金刚石高。 （5）干冰（如图6）：分子晶体，每个CO2分子周围紧邻其他12个CO2分子。
第一单元晶体的类型与性质 第一节离子晶体、分子晶体和原子晶体 【教学目的】 1．使学生了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型及其性质的一般特点。 2．使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系。 3．初步了解分子间作用力、氢键的概念及氢键对物质性质的影响。 4．培养学生的空间想像能力和进一步认识“物质的结构决定物质的性质”的客观规律。 【教学重点】 离子晶体、分子晶体和原子晶体的概念；晶体的类型与性质的关系。 【教学难点】 离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型。 【教学用具】 多媒体电教设备、投影仪、自制课件、晶体模型等。 【课时安排】 3课时。 第一课时离子晶体 第二课时分子晶体 第三课时原子晶体 【教学方法】 观察、对比、分析、归纳相结合的方法。 【教学过程】
第一课时 【复习提问】在高一年级时，我们已经学习了化学键的有关知识。化学键是如何定义和分类的？ （化学键：相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。） 【回答】（教师矫正） 【副板书】 【提问】什么是离子化合物？什么是共价化合物？ （含有离子键的化合叫离子化合物；只含有共价键的化合叫共价化合物。）【练习】1．指出下列物质中的化学键类型。 KBr、CCl4、N2、CaO、H2S、NaOH 2．下列物质中哪些是离子化合物？哪些是共价化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？哪些是既含离子键又含共价键的离子化合物？ Na2O、KCI、NH4Cl、HCI、O2、HNO3、Na2SO4 【讲解】我们也可以用化学键的观点概略地分析化学反应的过程。可以认为，一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。通常认为旧键断裂过程为吸收能量过程，而新键形成为放出能量过程，能量的变化在化学反应中通常表现为热量变化，所以化学反应过程通常伴随着热量的变化。化学键对化学反应中能量的变化起着决定作用。当今社会，人类所需能量绝大部分由化学反应产生，由此可见，研究化学键对物质性质的影响是多么重要啊！ 【引言】我们日常接触很多的物质是固体，其中多数固体是晶体。什么是晶体呢？ 【简介】晶体：内部原子（或分子、离子、原子集团）有规则地呈周期排列的
晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出 特性：①自范性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等） ③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法） 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元，即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图，它们分别平均含几个原子？ eg ：1.晶体具有各向异性。如蓝晶（Al 2O 3·SiO 2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。晶体的各向异性主要表现在（ ） ①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是（ ） A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？
二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体 注意：a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体，熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂，极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物：H 2O、H 2 S、NH 3 、CH 4 、HX等 b.酸：H 2SO 4 、HNO 3 、H 3 PO 4 等 c.部分非金属单质:：X 2、O 2 、H 2 、S 8 、P 4 、C 60 d.部分非金属氧化物：CO 2、SO 2 、NO 2 、N 2 O 4 、P 4 O 6 、P 4 O 10 等 f.大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖等 ③结构特征 a.只有范德华力--分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子） CO 2 晶体结构图 b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例，可说明氢键具有方向性 ④笼状化合物--天然气水合物
晶体的类型与性质 本单元知识概要 学习目标】 1.了解离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体的结构和性质。 2.理解组成晶体的粒子间相互作用及其与晶体性质之间的相互关系。 3.掌握晶体类型的判断方法。 4.借助数学方法，培养空间想象能力。 【知识概要】 晶体的类型和性质 1. 晶体类型的判断方法 ⑴ 依据组成晶体的粒子和粒子间的相互作用判断 离子晶体的组成粒子是阴、阳离子，粒子间的相互作用是离子键；原子晶体的组成粒子是原子，粒子间的相互作用是共价键；分子晶体的组成粒子是分子，粒子间的相互作用是分子间作用力（即范德瓦耳斯力）；金属晶体的组成粒子是金属阳离子和自由电子，粒子间的相互作用是金属键。 （2）依据物质的分类判断 金属氧化物（如K2O、Na2O2等）、强碱（如NaOH 、KOH 等）和绝大多数的盐类（AlCl 3 除外）是离子晶体。大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外）、气态氢化物、非金属氧化物（除S i O2 外）、酸、绝大多数有机物（除有机盐外）、稀有气体的固态是分子晶体。常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅、刚玉等。常温下，金属单质（汞除外）与合金都是金属晶体。 （3）依据晶体的熔点判断 离子晶体的熔点较高，常在数百至1000余度。原子晶体的熔点最高，常在1000度至几千度。分子晶体的熔点低，常在数百度以下至很低温度。多数金属晶体的熔点高，但也有
相当低的（如汞）。
⑷ 依据导电性判断 离子晶体在水溶液中及熔化时都能导电。 原子晶体一般为非导体， 不能导电。 分子晶体 为非导体，固态、液态均不导电，但分子晶体中的电解质 (主要是酸和典型非金属氢化物 ) 溶 于水， 使分子内的化学键断裂形成自由离子， 故溶液能导电， 金属晶体是电的良导体， 能导 电。 ⑸ 依据硬度和机械性能判断 离子晶体硬度较大或略硬而脆。 原子晶体硬度大。 分子晶体硬度小且较脆。 金属晶体多 数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。 2. 晶体熔、沸点高低的比较方法 ⑴ 离子晶体 一般地讲，化学式与结构相似的离子晶体，阴、阳离子半径越小，所带电荷越多，离子 键越强，熔、沸点越高，如： NaCl>KCl>CsCl 。 ⑵ 原子晶体 键长 (成键原子半径之和 )越短，键能越大，共价键越强，熔、沸点越高。如：金刚石 碳化硅 >晶体硅。 ⑶ 分子晶体 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高， 如： I 2>Br 2>Cl 2>F 2；H 2Te>H 2Se>H 2S 。但具有氢键的分子晶体，如： NH 3、 H 2O 、HF 等熔、 沸点反常地高。绝大多数有机物属于分子晶体，其熔、沸点遵循以下规律： ① 组成和结构相似的有机物 ( 同系物 )，随相对分子质量增大，其熔、沸点升高，如： CH 4
晶体结构与性质 一、晶体的常识1.晶体与非晶体 晶体与非晶体的本质差异 晶体非晶体 自范性 有（能自发呈现多面体外形）无（不能自发呈现多面体外形） 微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 晶体呈现自范性的条件：晶体生长的速率适当 得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出特性：①自范性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等）③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法）2.晶胞--描述晶体结构的基本单元，即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=8×晶胞顶角上的原子数+4×晶胞棱上的原子+2×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图，它们分别平均含几个原子？ 1 1 1
eg：1.晶体具有各向异性。如蓝晶（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。晶体的各向异性主要表现在（） ①硬度②导热性③导电性④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是（） A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO2一定是晶体 3.下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？ 二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体注意：a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体，熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂，极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX等 b.酸：H2SO4 、HNO3、
黄石二中2011年化学选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题时间：110分钟满分：120分2011.2.25 命题人：高存勇 选择题（每小题只有一个正确答案。每小题3分，共45分） 1.下列有关金属晶体的判断正确的是 A．简单立方、配位数6、空间利用率68% B．钾型、配位数6、空间利用率68% C．镁型、配位数8、空间利用率74% D．铜型、配位数12、空间利用率74% 2.有关晶格能的叙述正确的是 A．晶格能是气态离子形成1摩离子晶体释放的能量 B．晶格能通常取正值，但是有时也取负值 C．晶格能越大，形成的离子晶体越不稳定 D．晶格能越大，物质的硬度反而越小 3.下列排列方式是镁型堆积方式的是 A．ABCABCABC B．ABABABABAB C．ABBAABBA D．ABCCBAABCCBA 4.下列关于粒子结构的描述不正确的是 A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子 B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子粒子 C．CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子 D．1 mol D162O中含中子、质子、电子各10 N A(N A代表阿伏加德罗常数) 5.现代无机化学对硫－氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。其 中如图所示是已经合成的最著名的硫－氮化合物的分子结构。 下列说法正确的是 A．该物质的分子式为SN B．该物质的分子中既有极性键又有非极性键 C．该物质具有很高的熔沸点 D．该物质与化合物S2N2互为同素异形体 6.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是 A．配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6 B．该配合物可能是平面正方形结构 C．Cl—和NH3分子均与Pt4+配位 D．配合物中Cl—与Pt4+配位，而NH3分子不配 7.石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原 子填充在石墨各层谈原子中。比较常见的石墨间隙化合物 是青铜色的化合物，其化学式可写作CxK,其平面图形见下图，则x值为: A . 8 B. 12 C.24 D.60 8.金属键具有的性质是 A．饱和性B．方向性C．无饱和性和方向性D．既有饱和性又有方向性9.下列说法正确的是 A．124g P4含有的P－P键的个数为6N A B．12g石墨中含有的C－C键的个数为2N A C．12g金刚石中含有的C－C键的个数为1.5N A D．60gSiO2中含Si－O键的个数为2N A 10.长式周期表共有18个纵行，从左到右排为1－18列，即碱金属为第一列，稀有气体元素
晶体结构及其性质 高考热点： 晶体类型的判断；各类晶体物理性质的比较；根据粒子排列空间推断化学式 [知识要点] 【问题讨论】如何比较CF4、CCl4、CBr4、CI4的熔沸点？ 三、氢键： 【问题讨论】H2O的熔沸点为什么反常？类似物质你还知道哪些？ 四、晶体空间结构：见P88 【问题讨论】 ⑴NaCl晶体中Na+周围Cl－的数目？CsCl晶体中Cs+周围Cl－的数目？ ⑵金刚石中每个碳原子与几个碳原子相连？最小碳环为几元环？键角多大？ 例1、能够用键能大小解释的是 A、氮气的化学性质比氧气稳定 B、常温常压下，溴呈液态，碘呈固态 C、稀有气体一般很难发生化学反应 D、硝酸易挥发，而硫酸难挥发 例2、氮化硅是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时，所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是 A、硝石和金刚石 B、晶体硅和水晶 C、冰和干冰 D、萘和蒽 例3 (1)__ 有关随着增大,熔点依次降低. (2)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物熔点与有关,随着增大, 增强，熔点依次升高. (3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多,这与有关,因为一般比熔点高. 例4下列过程中,共价键被破坏的是( )
A. 碘晶体升华 B.溴蒸气被木炭吸附 C.酒精溶于水 D.HCl气体溶于水 【课堂精练】 1、(01上海)下列物质属于分子晶体的化合物是 A. 石英 B. 硫磺 C. 干冰 D. 食盐 2、(01上海)碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是 ①高沸点②能溶于水②水溶液能导电④低熔点⑤熔融状态不导电 A. ①②③ B. ③④⑤ C. ①④⑤ D. ②③⑤ 3、CH3+是反应性很强的正离子，其结构式和电子式分别为_____________和___________，若已知CH3+的四个原子处于同一平面上，则C—H键间的夹角是__________。若(CH3)2CH+在NaOH的水溶液中反应将生成电中性的有机分子，其结构简式是：_____________________。若(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子，其结构简式是_____________。 4、下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是 A、O2、I2、Hg B、CO2、KCl、SiO2 C、Na、K、Rb D、SiC、NaCl、SO2 5、碳化硅（SiC）的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。在下列三种晶体①金刚石②晶体硅③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是 A、①③② B、②③① C、③①② D、②①③ 4、下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A、SO2和SiO2 B、CO2和H2O C、NaCl和HCl D、CCl4和KCl 5、关于晶体的下列说法正确的是 A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 6、在金刚石的晶体结构中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上有碳原子，每个碳原子上的任意两个C-C键的夹角都是（填角度） 9、有八种晶体：A.水晶B.冰醋酸C.氧化镁D.白磷E.晶体氩F.氯化铵G.铝H.金刚石 （1）属于原子晶体的化合物是，直接由原子构成的晶体是，直接由原子构成的分子晶体是。 （2）在一定条件下能导电而不发生化学变化的是，受热熔化后化学键不发生变化的是，需克服共价键的是。 10、碳正离子[例如：CH3+、CH5+、（CH3）3C+等]是有机反应中的重要中间体，碳正离子CH5+可以通过CH4在超强酸中再获得一个H+而得到，而CH5+失去H2可得到CH3+ （1）CH3+是反应性很强的正离子，是缺电子的，其电子式为。 （2）CH3+中四个原子是共平面的，三个键角相等，键角应为（填角度）。 （3）（CH3）2CH+在NaCl的水溶液中反应将得到电中性的有机分子，其结构简式为。 （4）（CH3）3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子，其结构简式为。 六、重要经验规律及特殊规律 1、物质中有阴离子必有阳离子，但有阳离子不一定有阴离子（如合金及金属）。 2、共价化合物中一定无离子键，离子化合物中不一定无共价键。 3、离子、原子晶体中一定无分子存在，亦无范德华力，只有分子晶体中存在范德华力，唯一无共价键的是稀有气体晶体。 4、非金属元素间一般不能形成离子化合物，但铵盐却是离子化合物。 5、构成分子的稳定性与范德华力无关，由共价键强弱决定。分子的熔沸点才与范德华力有关，且随着分子间作用力增强而增高。 6、原子晶体的熔沸点不一定比金属高，金属的熔沸点也不一定比分子晶体高。 7、由同种非金属元素的原子间形成的化学键为非极性键，由不同种非金属元素的原子间形成的化学键为
高三化学教案:晶体的类型和性质 1.四种基本晶体类型 分类 晶体质点间作用力 物理性质 熔化时的变化 代表物 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 混合型晶体 要求： 物理性质应从熔、沸点、硬度、导电性等方面展开并回答。 熔化时的变化应从化学键或分子间作用力的破坏，以及破坏后成为的粒子来回答。 代表物应从物质的分类来回答，不能回答一些具体的物质。 2.四种基本晶体类型的判断方法 (1)从概念，物质分类上看，由__________组成，通过_________和_________强烈相互作用而形成的晶体为金属晶体。
构成晶体质点为_________，这些质点间通过_________间作用力，而形成的晶体为分子晶体。共价化合物一般为_________晶体，但SiO2、SiC为_________晶体;离子化合物一定为 _________晶体 (2)由晶体的物理性质来看 ①根据导电性，一般地：熔融或固态时都不导电的是_________晶体或_________晶体，熔融或固态都能导电的为_________晶体;固态时不导电，熔化或溶于水时能导电的一般为 _________晶体;液态、固态、熔融都不能导电，但溶于水后能导电的晶体是_________晶体。一种称为过渡型或混合型晶体是_________，该晶体_________导电 ②根据机械性能：具有高硬度，质脆的为_________晶体，较硬且脆的为_________晶体，硬度较差但较脆的为 _________晶体，有延展性的为_________晶体。 ③根据熔、沸点：_________晶体与_________晶体高于 _________晶体。_________晶体熔沸点有的高，有的低。 3.典型晶体的粒子数 物质 晶型 重复单位几何形状 粒子数 NaCl 每个Cl- 周围与它最近等距的Na+有______个 CsCl 立方体 每个Cs+(Cl-)等距的Cl-(Cs+)有______个 金刚石
高中化学58个考点精讲 16、晶体的类型与性质 1．复习重点 1．离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体组成粒子，粒子间作用力、熔沸点、硬度、导电性； 2．影响晶体熔点和沸点的因素； 3．分子间作用力及其对物质熔点、沸点等物理性质的影响。 2．难点聚焦 （4）晶体性质的比较:比较晶体的硬度大小、熔沸点高低等物理性质的依据是： （5）非极性分子和极性分子 分子空间构型对称，正负电荷重心重合的分子叫非极性分子。 分子空间构型不对称，正负电荷重心不重合的分子叫极性分子。 （6）共价键与离子键之间没有绝对的界限
3．例题精讲 [例1]（98’全国）下列分子所有原子都满足8电子的结构的是（ ） A. 光气（2COCl ） B. 六氟化硫 C. 二氟化氙 D. 三氟化硼 分析：从光气的结构式O Cl C Cl --|| 可以看出各原子最外层都满足8电子结构，应选A 。 硫最外层有6个电子，氟已然形成8个电子，分别形成共价的二氟化物，六氟化物后，最外层必然超过8个电子。 3BF 中B 原子最外层只有6个电子，可见3BF 是一种“缺电子化合物” 。 [例2] 下图是NaCl 晶体结构的示意图：（1）若用+ -?Na - -Cl O ，请将位置表示出来；（2）每个+ Na 周围与它最接近且距离相等的+ Na 有 个。 分析：解答此类问题常用的是“分割法”——从晶体中分出最小的结构单元，或将最小的结构单元分成若干个面。 答案：12 x —平面 y —平面 z —平面 [例3] 在金刚石结构中，碳原子与共价键数目之比 。 分析：取一结构单元，1个C 原子连4条键，一条键为二个原子所共用，为每个C 原子只提供2y ，所以C 原子与C C -键数目之比：2:12 1 4:1=? 答案：2:1 [例4] 如下图，是某晶体最小的结构单元，试写出其化学式。
浙江省北仑中学高三化学《晶体类型与性质和胶体》单元测试 可能用到的相对原子质量： C ：12，Si ：28，K ：39; 0：16; Na ： 23; Cl ： 35.5 ; 一、选择题 （本题包括 22 小题，共 44 分。每小题只有一个正确答案。 ） 1. 有一种橙色胶体溶液，在电泳实验中其胶粒向阴极移动。对这种胶体溶液进行下列处理，发 生凝聚效果最好的是： A .加Na 2SO 4溶液； B ?加酒精溶液；C.加硅酸胶体；D ?加氢氧化铁溶胶。 2. 下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型、物质发生状态变化所克服的 粒子间的 相互作用也相同的是： A. SO 3和SiO 2； B . CO 2和 出0; C. NaCl 和HCI ； D. CC14和KCl 。 3．在水泥、冶金工厂常用高压电对气溶胶作用，以除去大量烟尘，减小对空气污染，这种作用 应用的原理是：A ?丁达尔现象； B ?电泳； C ?渗析； D ?凝聚。 4．下列晶体中，其中任何一个原子都被相邻四个原子包围，以共价键形成正四面体，并向空间 伸展成网状结构的是： A ?四氯化碳； 5．下列有关晶体的说法中，正确的是： A ．分子晶体中一定存在共价键； C .原子晶体的熔、沸点均较高； 6．关于胶体和溶液的区别，下列叙述中正确的是： A .溶液呈电中性，胶体带有电荷； B ?溶液中溶质微粒一定不带电，胶体中分散质微粒带电荷； C .溶液中溶质微粒作有规律的运动，胶体粒子运动无规律； D ?溶液中通过一束光，无特殊现象，而胶体中有 光亮的通路”。 7. 下列关于只含非金属元素的化合物的说法中，正确的是： A .有可能是离子化合物； B .一定是共价化合物； C .其晶体不可能是原子晶体； D.其晶体不可能是离子晶体。 8. 下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是： A .氯化铵（NH 4CI ） ； B .二氧化硅（SiO 2）； C.白磷（P 4）; 9. 关于氢键，下列说法正确的是： A .分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高； B .冰中存在氢键，水中不存在氢键； C .每一个水分子内含有两个氢键； D . H 2O 是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致。 10. 下列与胶体无关的事实是： A .明矶用于净水； B .用FeCl 3止血； C .澄清石灰水在空气中放置后变浑浊； D .用石膏点豆腐。 11．三氯化氮 （NCl 3）在常温下是一种淡黄色液体，其分子呈三角锥形，以下关于 NCl 3 的叙述正 确的是：A . NCI 3晶体为原子晶体； B.分子中N — CI 键是非极性共价键； C . NCI 3是一种含极性键的极性分子； D . N — CI 键能大，故NCI 3沸点高。 12．下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是： A. HF 、HCI 、HBr 、HI 的热稳定性依次减弱； B.金刚石的硬度大于硅，其熔、沸点也高于硅； C. NaF 、NaCI 、NaBr 、Nal 的熔点依次降低； D. F ?、CI 2、Br ?、I 2的熔、沸点逐渐升高。 13．将可溶性淀粉溶于热水制成淀粉溶液，该溶液可能不具有的性质是： A .电泳； B .布朗运动； C .聚沉； D .丁达尔效应。 14．最近，科学家在实验室成功地在高压下将 CO 2 转化为类似 SiO 2 的原子晶体结构，下列关 于 CO 2 晶体的叙述中不正确的是： D ．水晶。 B .石墨; C .金刚石; B .离子晶体中不一定存在离子键; D .金属晶体的硬度均较大。 D ?硫酸镁（MgS04）。
四种晶体性质比较 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
四种晶体性质比较 1．晶体 (1)晶体与非晶体 (2)得到晶体的途径 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。 (3)晶胞 ①概念 描述晶体结构的基本单元。 ②晶体中晶胞的排列——无隙并置 a．无隙：相邻晶胞之间没有____________。 b．并置：所有晶胞______排列、取向相同。 (4)晶格能 ①定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：_________________。 ②影响因素 a．离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。 b．离子的半径：离子的半径________，晶格能越大。 ③与离子晶体性质的关系
晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度___________。2．四种晶体类型的比较 3.晶体熔沸点的比较 (1)不同类型晶体熔、沸点的比较 ①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：________________＞离子晶体＞____________。
②金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。 (2)同种晶体类型熔、沸点的比较 ①原子晶体： 原子半径越小―→键长越短―→键能越大―→ ②离子晶体： a．一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点： MgO____MgCl 2______ NaCl______CsCl。 b．衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。 ③分子晶体： a．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸 点反常地高。如H 2O＞H 2 Te＞H 2 Se＞H 2 S。 b．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如 SnH 4＞GeH 4 ＞SiH 4 ＞CH 4 。 c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其 熔、沸点____________，如CO＞N 2，CH 3 OH＞CH 3 CH 3 。 d．同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。 ④金属晶体： 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。 2．在下列物质中：NaCl、NaOH、Na 2S、H 2 O 2 、Na 2 S 2 、(NH 4 ) 2 S、CO 2 、CCl 4 、 C 2H 2 、SiO 2 、SiC、晶体硅、金刚石。 (1)其中只含有离子键的离子晶体是________； (2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是________； (3)其中既含有离子键，又含有极性共价键和配位键的离子晶体是________； (4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是________；
一、单选题(注释) 1、有关晶体结构的叙述中，错误的是 () A．金刚石的正四面体网状结构中最小的环上有6个碳原子 B．如图在面心立方密堆积的金属晶体中，每个金属原子周围紧邻的有12个金属原子 C．在氯化钠晶体中，每个氯离子周围都紧邻8个钠离子 D．分子晶体干冰也是面心立方晶胞，每个晶胞平均含有4个CO2分子 【答案】C 【解析】 试题分析：C、在氯化钠晶体中，每个氯离子周围都紧邻12个钠离子，故错。故选C。 考点：晶体 点评：本题考查的是有关晶体的相关知识，题目难度不大，注意对基础知识的学习、掌握及应用。 2、下列有关物质结构和性质的说法中，正确的是( ) A．元素非金属性Cl>S的实验依据是酸性HCl>H2S B．二氧化碳分子中存在共价键和分子间作用力 C．SO32—的中心原子为sp2杂化 D．ClO3—的空间构型为三角锥形 【答案】D 【解析】 试题分析：A、元素非金属性强弱的依据是失电子的能力大小，故错；B、分子间作用力存在于分子之间，故错；C、SO32—，中心原子S提供6个电子，氧不提供，两个负电荷等于两个电子，所以电子数为8，即为4对，sp3杂化，故错。故选D。 考点：金属性和非金属性共价键分子间作用力杂化轨道 点评：本题考查的知识比较综合，题目难度不大，主要考查的学生对基础知识的掌握程度。 3、碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和Si原子的位置是交替的。在下列三种晶体：①金刚石②碳化硅③二氧化硅中，它们的熔点由高到低的顺序是 A．①②③ B．①③② C．③①② D．②①③ 【答案】B 【解析】 试题分析：晶体类型相同的物质，键长越短，键能越大，物质的熔点越高．①金刚石、②晶体硅、③碳化硅着三种物质中键长关系为：C-C＜C-Si＜Si-Si，所以键能大小为：C-C键能＞C-Si键能＞Si-Si键能，所以物质的熔点高低为金刚