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1、第38讲晶体结构与性质1.晶体和晶胞(1)晶体与非晶体(2)获得晶体的三条途径熔融态物质凝固。气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。溶质从溶液中析出。(3)晶胞概念：描述晶体结构的基本单元。晶体与晶胞的关系：数量巨大的晶胞“无隙并置”构成晶体。晶胞中粒子数目的计算均摊法：如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有属于这个晶胞。2四种类型晶体的比较3离子晶体的晶格能(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：kJmol1。(2)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。离子的半径：离子的半径越小，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
2、稳定，且熔点越高，硬度越大。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，并指明错因。(1)具有规则几何外形的固体一定是晶体。()错因：自发地呈现多面体外形的才是晶体，人为制造出的具有规则几何外形的固体如玻璃、木材、陶瓷等均不是晶体。(2)冰中包含的作用力有范德华力、氢键和共价键。()错因：_(3)区分晶体和非晶体最可靠的方法是测定其有无固定熔点。()错因：区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。(4)1 mol金刚石和SiO2中含有的共价键数目均为4NA。()错因：1_mol金刚石含有的共价键数目为2NA。(5)金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子
3、。()错因：_(6)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。 ()错因：分子晶体硫、碘等的熔点比金属晶体汞的熔点高。(7)碳有三种同素异形体：金刚石、石墨和C60，其熔点由高到低的顺序为：C60金刚石石墨。()错因：石墨的熔点高于金刚石，金刚石的熔点又比C60的熔点高很多。(8)通过X射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体。()错因：_2教材改编题(据人教选修三P84 T4)下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()ASi和CO2 BNaBr和O2CCH4和H2O DHCl和KCl答案C考点四类晶体的组成和性质典例1现有几组物质的熔点()数据：A组B组C组D组金刚石：3550Li：181
4、HF：83NaCl硅晶体：1410Na：98HCl：115KCl硼晶体：2300K：64HBr：89RbCl二氧化硅：1723Rb：39HI：51MgO：2800 据此回答下列问题：(1)由表格可知，A组熔点普遍偏高，据此回答：A组属于_晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是_。二氧化硅的熔点高于硅，是由于_。硼晶体的硬度与硅晶体相对比：_。(2)B组晶体中存在的作用力是_，其共同的物理性质是_(填序号)，可以用_解释。有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中HF熔点反常是由于_。(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)D组晶体中NaCl、KC
5、l、RbCl的熔点由高到低的顺序为_，MgO晶体的熔点高于三者，其原因解释为_。解析(1)A组由非金属元素组成，熔点很高，属于原子晶体，熔化时需破坏共价键。由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔点高，硬度大。(2)B组都是金属，存在金属键，具有金属晶体的性质，可以用电子气理论解释相关物理性质。(3)C组卤化氢晶体属于分子晶体，HF熔点高是由于分子之间形成了氢键。(4)D组是离子化合物，熔点高，具有离子晶体的性质。(5)晶格能与离子电荷数和离子半径有关，电荷数越多，半径越小，晶格能越大，晶体熔点越高。答案(1)原子共价键O的原子半径小于Si的原子半径，SiO键的键长小于S
6、iSi键的键长，SiO键的键能大于SiSi键的键能硼晶体大于硅晶体(2)金属键电子气(3)HF分子间能形成氢键(4)(5)NaClKClRbClMgO晶体为离子晶体，离子晶体中离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大，熔点越高名师精讲(1)原子晶体一定含有共价键，而分子晶体可能不含共价键。(2)含阴离子的晶体中一定含有阳离子，但含阳离子的晶体中不一定含阴离子，如金属晶体。(3)原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为1710 ，MgO的熔点为2852 。(4)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如Na的熔点为97 ，尿素的熔点为132.7 。(5)同种晶体熔、沸点高低的比较原子晶体
7、如熔点：金刚石碳化硅硅。离子晶体a一般地说，离子所带的电荷数越多(主要因素)，离子半径越小，熔、沸点就越高，如熔点：Al2O3MgONaClCsCl。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。分子晶体a具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。如熔、沸点：H2OH2TeH2Se H2S。b组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，如熔点：SnH4GeH4SiH4CH4。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，其熔点越高，如熔点：CON2。d对于有机物的同分异构体，支链越多，熔点越低。如熔点：CH2CH2CH3CH2C
8、H3金属晶体金属原子半径越小，价电子数越多，其金属键越强，金属熔点越高，如熔点：NaMgMgAlB硬度由大到小：金刚石碳化硅晶体硅C晶体熔点由低到高：CF4CCl4CBr4NaClNaBrNaI答案A解析金属离子的电荷越多、半径越小，其熔点越高，则熔点由高到低为AlMgNa，A错误；键长越短，其价键越强，硬度越大，键长CCCSi碳化硅晶体硅，B正确；组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，晶体的熔点越高，则晶体熔点由低到高顺序为CF4CCl4 CBr4 NaClNaBrNaI，D正确。2下图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体
9、是_。(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_。(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能_(填“大于”或“小于”)MgO晶体，原因是_。(4)每个Cu晶胞中实际占有_个铜原子，CaCl2晶体中Ca2的配位数为_。答案(1)金刚石晶体(2)金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰(3)小于 MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数；且r(Mg2)r(Na)、r(O2)r(Cl)(4)4 8解析(1)冰晶体、干冰晶体均为分子晶体，粒子间通过分子间作用力结合成晶体，Cu晶体中微粒间通过金属键结合形成晶体，MgO和CaCl2晶体中微粒之间通过离
10、子键结合形成晶体。(2)离子晶体的熔点与离子半径及离子所带电荷有关，离子半径越小，离子所带电荷越大，则离子晶体熔点越高。金刚石是原子晶体，熔点最高，冰、干冰均为分子晶体，冰中存在氢键，冰的熔点高于干冰。(4)铜晶胞实际占有铜原子数用均摊法分析：864；氯化钙晶体中Ca2的配位数为8，Cl的配位数为4。考点常见晶体模型与晶胞计算典例2(1)(2018全国卷)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图a的BornHaber循环计算得到。可知，Li原子的第一电离能为_kJmol1，O=O 键键能为_kJmol1，Li2O晶格能为_kJmol1。Li2O具有反萤石结构，晶胞如图b所示，已知晶胞参数为0.46
11、65 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为_gcm3(列出计算式)。(2)(2017全国卷)R的晶体密度为d gcm3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为_。(3)(2016全国卷)锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔点/49.526146沸点/83.1186约400晶胞有两个基本要素：a原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0,0)；B为；C为。则D原子的坐标参数为_。b晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a565.76 pm，其密度为_
