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1、第3讲 晶体结构与性质【2019备考】最新考纲：1.了解晶体的类类型，了解不同类类型晶体中结结构微粒、微粒间间作用力的区别别。2.了解晶格能的概念，了解晶格能对对离子晶体性质质的影响。3.了解分子晶体结结构与性质质的关系。4.了解原子晶体的特征，能描述金刚刚石、二氧化硅等原子晶体的结结构与性质质的关系。5.理解金属键键的含义义，能用金属键键理论论解释释金属的一些物理性质质。了解金属晶体常见见的堆积积方式。6.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组组成并进进行相关的计计算。考点一 晶体的常识识和常见见四种晶体性质质(频数： 难度：)1.晶体(1)晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结结构微粒_排列结结
2、构微粒_排列周期性有序无序性质特征自范性_熔点_异同表现现_二者区别方法间间接方法看是否有固定的_科学方法对对固体进进行_实验实验有无固定不固定各向异性各向同性熔点X-射线线衍射(2)晶胞概念：描述晶体结结构的_。晶体中晶胞的排列无隙并置a.无隙：相邻邻晶胞之间间没有_。b.并置：所有晶胞_排列、 _相同。(3)晶格能定义义：气态态离子形成1摩尔离子晶体释释放的能量，通常取正值值，单单位：_。基本单单元任何间间隙平行取向kJmol1影响因素a.离子所带电带电 荷数：离子所带电带电 荷数越多，晶格能越_。b.离子的半径：离子的半径越_，晶格能越大。与离子晶体性质质的关系晶格能越大，形成的离子晶体
3、越_，且熔点越_，硬度越_。具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”，但不一定是最小的“平行六面体”。大小稳稳定高大2.四种晶体类型的比较比较类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子_金属阳离子、自由电电子_粒子间的相互作用力_(某些含氢键氢键)_硬度_ 有的_，有的_分子原子阴、阳离子范德华华力共价键键金属键键离子键键较较小很大很大很小较较大熔、沸点_有的_ ， 有的_溶解性相似相溶难难溶于任 何溶剂剂常见见溶剂剂 难难溶大多易溶于 水等极性溶 剂剂导电、 传热性一般不导电导电 ， 溶于水后有的 导电导电一般不具有导导 电电性，个别
4、别 为为半导导体电电和热热的良 导导体晶体不导电导电 ，水溶液或 熔融态导电态导电物质类别 及举例大多数非金属 单质单质 、气态氢态氢 化物、酸、非金 属氧化物(SiO2 除外)、绝绝大多 数有机物(有机 盐盐除外)部分非金属单单 质质(如金刚刚石 、硅、晶体硼 )，部分非金 属化合物(如 SiC、SiO2)金属单质单质 与 合金(如Na、 Al、Fe、青 铜铜)金属氧化物( 如K2O、 Na2O)、强碱 (如KOH、 NaOH)、绝绝 大部分盐盐(如 NaCl)较较低很高很高 很低较较高原子晶体离子晶体分子晶体小短大高离子晶体：a.一般地说说，阴、阳离子的电电荷数越_，离子半径越_，则则离子
5、间间的作用力就越_，其离子晶体的熔、沸点就越_，如熔点：MgO_MgCl2_NaCl _CsCl。b.衡量离子晶体稳稳定性的物理量是晶格能。晶格能越_，形成的离子晶体越_，熔点越_ ，硬度越_。分子晶体：a.分子间间作用力越_，物质质的熔、沸点越_；具有氢键氢键 的分子晶体熔、沸点反常地_。如H2O_H2Te_H2Se_H2S。b.组组成和结结构相似的分子晶体，相对对分子质质量越_，熔、沸点越_，如SnH4 _GeH4_SiH4_CH4。多小强高大稳稳定高大大高高大高常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。原子晶体中一定含有共价键，而分子晶体中不一定有共价键，如稀有气体的晶
6、体。原子晶体熔化时，破坏共价键，分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力，分子内的共价键不被破坏。1.(RJ选修3P844改编)下列各组组物质质中，化学键类键类 型相同，晶体类类型也相同的是( ) A.Si和CO2 B.NaBr和O2C.CH4和H2O D.HCl和KCl解析 A项，晶体类型不同；B项，化学键和晶体类型均不同；D项，化学键和晶体类型均不同。答案 C2.(RJ选修3P848、9、10整合)下列说说法正确的是(双选)( )A.Na2O和SiO2熔化克服的作用力属于同种类类型B.氯氯化钠钠和HCl溶于水克服的作用力均是离子键键C.HF、HCl、HBr、HI中的熔点HF反常高的原因是HF分子
7、之间间能形成氢键氢键D.某晶体的熔点为为112.8 ，溶于CS2、CCl4等溶剂剂，可推导该导该 晶体可能为为分子晶体解析 A项，Na2O和SiO2熔化克服的作用力分别为离子键和共价键；B项，NaCl和HCl溶于水克服的作用力分别是离子键和共价键。答案 CD3.(溯源题)(1)2017江苏化学，21(5)某FexNy的晶胞如图图1所示，Cu可以完全替代该该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产产物Fe(xn)CunNy。FexNy转转化为为两种Cu替代型产产物的能量变变化如图图2所示，其中更稳稳定的Cu替代型产产物的化学式为为_。(2)2016课标全国，37(5)GaAs的熔点为为1
8、 238 ，密度为为 gcm3，其晶胞结结构如图图所示。该该晶体的类类型为为_，Ga与As以_键键键键 合。(3)2014课标理综，37(1)准晶是一种无平移周期序，但有严严格准周期位置序的独特晶体，可通过过_方法区分晶体、准晶体和非晶体。答案 (1)Fe3CuN (2)原子晶体 共价 (3)X射线衍射探源：本高考题组源于教材RJ选修3 P62“科学视野”、P65“2分子晶体与原子晶体”、P78“4离子晶体”及其拓展，对晶体类型的判断及其熔、沸点高低的比较进行了考查。题组一 晶体类型的判断1.下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是( )A.分子晶体中一定含有共价键键B.原子晶体中共价键键越强，
9、熔点越高C.离子晶体中含有离子键键，不含有共价键键D.金属阳离子只能存在于离子晶体中答案 B2.现现有几组组物质质的熔点()数据：A组B组C组D组金刚刚石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl：801 硅晶体：1 410 Na：98 HCl：115 KCl：776 硼晶体：2 300 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：51 CsCl：645 据此回答下列问题问题 ：(1)A组组属于_晶体，其熔化时时克服的微粒间间的作用力是_。(2)B组组晶体共同的物理性质质是_(填序号)。有金属光泽泽 导电导电 性 导热导热 性 延展性(3)C组组中H
10、F熔点反常是由于_。(4)D组组晶体可能具有的性质质是_(填序号)。硬度小 水溶液能导电导电 固体能导电导电 熔融状态态能导电导电(5)D组组晶体的熔点由高到低的顺顺序为为NaClKClRbClCsCl，其原因为为_。解析 (1)A组熔点很高，为原子晶体，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 共价键键 (2)(3)HF分子间间能形成氢键氢键 ，其熔化时时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间间能形成氢键氢键 即可) (4)(5)D
11、组组晶体都为为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在离子所带电带电 荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高3.在下列物质质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚刚石。(1)其中只含有离子键键的离子晶体是_；(2)其中既含有离子键键又含有极性共价键键的离子晶体是_；(3)其中既含有离子键键又含有极性共价键键和配位键键的离子晶体是_；(4)其中既含有离子键键又含有非极性共价键键的离子晶体是_；(5)其中含有极性共价键键的非极性分子是_；(6)其中含有极性共价键键和非极性共价键键的非
12、极性分子是_；(7)其中含有极性共价键键和非极性共价键键的极性分子是_。(8)其中含有极性共价键键的原子晶体是_。答案 (1)NaCl、Na2S (2)NaOH、(NH4)2S(3)(NH4)2S (4)Na2S2 (5)CO2、CCl4、C2H2(6)C2H2 (7)H2O2 (8)SiO2、SiC【规律总结】晶体类型的5种判断方法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
13、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)、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、晶体硼等)、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(注：汞在常温为液体)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，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
14、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。注意：(1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(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。题组二 晶体熔、沸点的判断4.下列各组物质中，按熔点由低到高的顺
