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1、1理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2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。3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。4了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。,第三讲晶体结构与性质,1晶体的组成、结构以及晶体类型的判断。2同种和不同种晶体类型性质的比较。3晶体结构分析及晶胞中微粒数目的计算方法。,一、晶体常识1晶体与非晶体,周期性有序,无序,有,无,固定,不固定,各向异性,各向同性,熔点,X射线衍射,2.晶胞(1)概念：描述晶体结构的基本单元。(2)晶胞的排列特征无隙：相邻晶胞之间没
2、有 。并置：所有晶胞都是 排列的， 相同。,任何间隙,平行,取向,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)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越 。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 。,kJmol1,大,小,稳定,高,大,固体物质都是晶体吗？玻璃属于晶体吗？提示不是。固体物质可分为晶体与非晶体。玻璃属于一种特殊的固体叫做玻璃态物质。,二、四种晶体的比较,分子,原子,金属阳离子、自由电子,阴、阳离子,分子间作用力,共价键,金属键,离子键,大多数非金属单质
3、,气态氢化物,酸,非金属,有机物,水溶液中或熔融,CO2和SiO2在物理性质上有较大差异，而在化学性质上却有较多相似，你知道原因吗？ 提示决定二者物理性质的因素：晶体类型及结构微粒间的作用力，CO2是分子晶体，其微弱的分子间作用力是其决定因素，SiO2是原子晶体，其牢固的化学键是其决定因素。二者的化学性质均由其内部的化学键决定，而CO与SiO键都是极性键。,三条途径 获得晶体的三条途径 (1)熔融态物质凝固。 (2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 (3)溶质从溶液中析出。,在NaCl的晶胞中，如下图所示：,一条规则晶格能与岩浆晶出规则 一般地，晶格能高的矿物先晶出，晶格能小的矿物后晶出
4、，即晶格能越大，岩浆中的矿物越易结晶析出。,我的警示 (1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃； (2)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的最小重复单元，而不一定是最小的“平行六面体”； (3)在使用均摊法计算晶胞中粒子个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共用，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心、体心依次被6、3、4、2、1个晶胞所共有。 (4)原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为1 710 ，MgO的熔点为2 852 。,(5)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、,问题征解 为什么石墨的熔沸点很高，而且质软易滑？ 提示石墨的晶体结构如图：同一层的碳原子间以较强的共价键结合，使石墨的熔沸点很高。层与层间分子间作用力较弱，容易滑动，使石墨的硬度很小。像石墨这样的晶体一般称为过渡型晶体或混合型晶体。,必考点92 晶体类型的判断方法1依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。,2依据物质的分类判断(1)金属氧化物(如K2O等)
6、、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。(3)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、二氧化硅等。(4)金属单质是金属晶体。,3依据晶体的熔点判断(1)离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度以上。(2)原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。(3)分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。(4)金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。,4依据导电性判断(1)离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状
7、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，而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，使分子内的化学键断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离子晶体硬度较大且脆。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。,【典例1】现有几组物质的熔点( )数据：,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)。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
8、)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbClCsCl，其原因为_。,解析(1)根据A组熔点很高，属原子晶体，是由原子通过共价键形成的；(2)B组为金属晶体，具有四条共性；(3)HF中含有分子间氢键，故其熔点反常；(4)D组属于离子晶体，具有两条性质；(5)D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。,答案(1)原子共价键(2)(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)离子晶体分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等沸点很高，
9、如汞、镓、铯等沸点很低，金属晶体一般不参与比较。2原子晶体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、沸点高。如熔点：金刚石碳化硅硅。3离子晶体一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。,4分子晶体(1)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H2OH2TeH2SeH2S。(2)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SnH4GeH4SiH4CH4，F2Cl2Br2N2，CH3OHCH3CH3。,5金属晶体金属离子半径
10、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：NaMgNaKRbCs。,【典例2】根据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是 ()。A.SiCl4是分子晶体B单质B可能是原子晶体CAlCl3加热能升华DNaCl的键的强度比KCl的小,解析由表中所给熔、沸点数据可知，SiCl4应为分子晶体，A项正确；单质B可能为原子晶体，B项正确；AlCl3的沸点低于熔点，它可升华，C项也正确；NaCl的熔、沸点高于KCl的，表明Na与Cl键断裂较K与Cl键断裂难，即NaCl的键的强度大于KCl的，D项错误。答案D,(1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶
11、体(Hg除外)。 (2)石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.421010 m，比金刚石中碳碳共价键的键长(键长为1.541010 m)短，所以熔、沸点高于金刚石。(3)AlCl3晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，其熔、沸点低(熔点190 )。 (4)合金的硬度比成分金属大，但熔、沸点比成分金属低。,【应用2】下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是 ()。A金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅BCI4CBr4CCl4CH4CMgOH2OO2Br2D金刚石生铁纯铁钠,解析对于A选项，同属于原子晶体，熔沸点高低主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅离子晶体分子晶体，MgO(H2O
12、、O2、Br2)，H2O(Br2、O2)，Br2O2，错误；D选项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。 答案B,必考点94 晶体结构的分析与计算方法1几种典型晶体结构的分析,2.晶胞中微粒的计算方法均摊法,【典例3】(1)已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如右图所示，则该化合物的化学式_。(2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图所示，请改正图中错误：_。,(3)X中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3形成的晶胞结构如右图所示。X的元素符号是_，与同一个N3相连的X有_个。,答案(1)ZXY3(2)应为黑色(3)Cu6,(1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl晶体中，Na周围的Na数目(Na用“”表示)：每个面上有4个，共计12个。(2)常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空间结构。当题中信息给出与某种晶体空间结构相同时，可以直接套用某种结构。,
