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1、1物质结构要点（二）晶体结构 一、.晶体的分类与比较：根据组成晶体的微粒种类及微粒之间的作用力不同可分为离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体晶 体 类 型 离子晶 体 分 子 晶 体 原 子 晶 体 金属晶体 混合晶体实例 食盐（NaCl） 干冰（CO2） 金刚石（C） 铁（Fe） 石墨（C）晶体微观结构示意图构晶微粒 阴阳离子 分子 原子 金属阳离子、 自由电子粒子间的作用力 离子键 分子间作用力 共价键 金属键层内：共价键层间：范德华力微观结构是否存在单个分子 否 存在单个分子 否 否 否硬 度 较大、硬而脆 较小 很 大 有大、有小 小，易滑动熔沸 点 较 低 较 高 很 高 有高、有
2、底 很高导 电性晶体不导电熔融状态能导电水溶液能导电晶体不导电熔融状态不导电水溶液部分导电不导电 良导体 良导体导热性 不良 不良 不良 良好 良好晶体的性质溶解性 一般易溶于水难溶于有机溶剂 相似者相溶 不溶于一般溶剂 不溶于一般 溶剂 不溶于一般溶 剂物质类属 离子化合物 大多共价化合物 和非金属单质金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅各种金属及合金二、晶体类型的判别(1) 依据物质的类属(见上表“物质类属”) (2) 依据物质的物理特性：如：熔沸点、高低、硬度，及在不同状态下的导电性等（见上表“晶体性质” ）三、物质熔沸点高低比较的一般规律原子晶体 离子晶体 分子晶体 共价键 离子键 分子间
3、作用力（氢键） 原子半径、键长、 离子半径、离子电荷 相对分子质量如：C 金刚石 SiC Si MgCl 2 NaCl KCl HI HBr HCl特例：分子间形成氢键熔沸点反常的高（详见氢键部分） 金属晶体、过渡型晶体因差异较大一般不列入比较系列。2四、金属晶体的金属原子（等径原子）在空间的堆积方式、代表物质、空间利用率：类型简单立方 体心立方 面心立方 六方最密代表金属 钋 po 钾型看 K Na Fe 铜型 Cu Ag Au 镁型 Mg Zn Ti配位数晶胞占有的原子数立方体边长为（a）与原子半径（r）的关系注：相邻的球彼此接触注：体心对角线上的球彼此接触注：立方体面上对角线上的球彼此接
4、触不做计算要求。原子空间利用率 52 68 74 74五、教材中重要的晶体的形状和微粒的排列物质 晶体类型 晶胞几何形状 微粒排列NaCl 离子晶体 面心立方体 每个 Cl 周围与它最近等距的 Na +有 个；每个 Na+周围与它最近等距的 Cl有 个、一个晶胞中平均占有 个“NaCl”CsCl 离子晶体 体心立方体 每个 CS + 周围与它最近等距的 Cl 有 个；每个 Cl周围与它最近等距的 CS + 有 个一个晶胞中平均占有 个“CsCl”金刚石 原子晶体 正四面体 最小环上有 个 C 原子，SiO2 原子晶体 硅氧四面体 最小环上有 个原子干冰 CO2 分子晶体 面心立方体 等距相邻有
5、 个 CO2分子一个晶胞中平均含有 个 CO2分子石墨 混合型晶体或过渡型晶体正六边形 层内：每个 C 原子以 连接 个 C 原子层间： 结合六、有关晶体的计算1 计算晶体中微粒数目比（化学式）： 相互参照法 以二氧化硅晶体为例（右图） 。 晶胞（单位）分摊法第一步，观察出一个晶胞可平均分摊不同位置粒子的分数分摊的原则是：晶胞任意位置上的原子如果是被 n 个晶胞所共有，则每个晶胞只能分得这个原子的 。n1以立方体晶胞为例：（1）处于晶胞顶角的粒子与相邻的 个晶胞所共有，所以一个晶胞分摊该粒子的 。（2）处于晶胞棱边的粒子与相邻的 个晶胞所共有，所以一个晶胞分摊该粒子的 。（3）处于晶胞面心的粒
6、子与相邻的 个晶胞所共有，所以一个晶胞分摊该粒子的 。（4）处于晶胞体心的粒子与相邻的 个晶胞所共有，所以一个晶胞分摊该粒子的 。第二步，计算一个晶胞分摊某种粒子的数目 ：一个晶胞中平均分摊某种粒子的数目= 晶胞中某种粒子的总数晶胞中分摊该粒子的分数32 环面占有的原子数、化学键数及原子拥的化学键数计算（可用相互参照法）【例题 5】石墨的层状结构如图示：其中 CC 键长为 142pm，层间距离为 340pm（1pm=10 12 m） 。试回答：片层中平均每个六元环含碳原子数为 个；碳原子数、C C 键数、六元环数之比为 在层状结构中，平均每个六棱柱含碳原子数 个。3 晶胞结构与晶体密度的计算【
7、例 6】：如图 28 金属钨晶体的密堆结构模型图。从金属钨晶体中划分出的一个晶胞,它是一个立方体，立方体中每个角各有一个钨原子，中心有一个钨原子。实验测得金属钨的密度为 ，相对原子质量为19303.gcm。假定金属钨为等径的钨原子钢性球，采取上述方法密堆积。189.试回答下列问题：（1）每个晶胞平均占有钨原子多少个？（2）计算晶体的边长 a。（3）计算钨的原子半径（提示：只有体对角线上各原子才是彼此接触的） 。答：（1）2；（2） ；（3） 。cm31608. 1708.cm【专题练习】1已知下列晶体的熔点：NaCl：801 AlF3：1291 AlCl3：190 BCl3：107 Al2O3
8、：2045 CO2：56.6 SiO2：1723 据此判断下列说法错误的是 ( )A元素和铝组成的晶体中有的是离子晶体 B给出的物质中只有 BCl3 和 CO2 是分子晶体C同族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体 D不同族元素的氧化物可以形成相同类型的晶体2下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是( )A金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅 BCI 4CBr 4CCl 4CH 4CMgOH 2OO 2NH 3 D金刚石生铁纯铁钠3下列说法正确的是(N A 为阿伏加德罗常数) ( )A124 g P 4 含有 PP 键的个数为 4NA B12 g 石墨中含有 CC 键的个数为 15N AC12 g 金刚石中含有
9、 CC 键的个数为 2NA D60gSiO 2 中含 SiO 键的个数为2NA 4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碳原子中。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 （ ） A8 B12 C24 D605下表为元素周期表前三周期的一部分。X ZW Y R（1）X 的氢化物的沸点与 W 的氢化物的沸点比较： （填化学式） ，原因是 。（2）选出 X 的基态原子的原子轨道表示式 ，另一原子轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因它不符合 。 （填序号） 。A B1s 2s 2p 1s 2s 2pC泡利原理 D
10、洪特规则（3）以上五种元素中， （填元素符号）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。 4（4）由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子 E 和由以上某种元素组成的直线形分子 G 反应，生成两种直线形分子 L 和 M（组成 E、G 、L、M 分子的元素原子序数均小于 10） ，反应如图中所示，则下列判断错误的是 （填编号） 。AG 是活泼的非金属单质 BL 是极性分子 CE 的中心原子杂化轨道类型为 sp2 杂化DM 的化学性质比同主族相邻元素单质的化学性质活泼 EM 分子中有 1 个 键，2 个 键6有 A、B、C、D、E 五种元素，其中 A、B 、C 属于同一周期，A 原子最外层 p 能
11、级的电子数等于次外层的电子总数；B 原子最外层中有两个不成对电子； D、E 原子核内各自的质子数与中子数相等；B 元素可分别与 A、C 、D、E 生成 RB2 型化合物，并知在 DB2 和 EB2 中，D 与 B 的质量比为 7：8、E 与 B 的质量比为1：1。根据以上条件，回答下列问题：（1）写出 D 元素原子的电子排布式 ；（2）写出 AB2 的结构式 ，其晶体类型属于 其中 A 的杂化方式为 ；（3）将 B、C 、D、E 元素按第一电离以由小到大的顺序排列（填写元素符号） ；（4）熔点比较：B 的氢化物 E 的氢化物（选填“”） ，并解释原因 。7有 A、B、C、D 四种元素，其中 A
12、 元素和 B 元素的原子都有 1 个未成对电子，A 比 B 少一个电子层，B 原子得一个电子填入 3p 轨道后， 3p 轨道已充满；C 原子的 p 轨道中有 3 个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D 的最高化合价和最低化合价的代数和为 4，其最高价氧化物中含D 的质量分数为 40，且其核内质子数等于中子数。R 是由 A、D 两元素形成的离子化合物，其中 A 与 D2离子数之比为 21。请回答下列问题：（1）A 元素形成的晶体属于 A2 密堆积型式，则其晶体内晶胞类型应属于 （填写“ 六方”、 “面心立方”或“体心立方”） 。（2）B 的电子排布式为 ，在
13、CB3 分子中 C 元素原子的原子轨道发生的是 杂化。（3）C 的氢化物的空间构型为 ，其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是 。（4）B 元素的电负性 D 元素的电负性（填“”、 “”或“”） ；用一个化学方程式说明 B、D 两元素形成的单质的氧化性强弱： 。（5）如图所示是 R 形成的晶体的晶胞，设晶胞的棱长为 a cm。试计算 R 晶体的密度为 。 （阿伏加德罗常数用 NA 表示）8.(2014海南高考).对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX 4)下列叙述正确的是()来A.SiX4难水解 B.SiX4是共价化合物 C.NaX 易水解 D.NaX 的熔点一般高于 SiX4.碳元素的单质有多种形式,下图依次是 C60、石墨和金刚石的结构图:回答下列问题:(1)金刚石、石墨、C 60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为
