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1、晶体结构晶体结构与性质与性质金属金属晶体晶体分子晶体分子晶体特性特性离子离子晶体晶体分子分子晶体晶体原子原子晶体晶体冰和干冰的冰和干冰的结构特征结构特征晶格能晶格能晶体的特晶体的特征与特性征与特性金属键金属键晶体的晶体的堆积模型堆积模型原子晶体原子晶体结构特征结构特征原子晶体原子晶体特性特性晶体晶体常识常识晶体的晶体的特征特征晶胞晶胞知识网络知识网络一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体 本质差别本质差别 性质差别性质差别 制法制法最科学的最科学的鉴别方法鉴别方法自范性自范性微观微观结构结构固定固定熔点熔点各向异各向异性性晶晶体体非非晶晶体体有有无无呈周期性呈周期性有序排列有序排列无序无序排列排列有
2、有有有无无无无凝固凝固凝华凝华结晶结晶X- 衍射衍射实验等实验等晶体可以看成是无数的晶体可以看成是无数的晶体可以看成是无数的晶体可以看成是无数的完全等同完全等同完全等同完全等同晶胞晶胞晶胞晶胞无隙并置无隙并置无隙并置无隙并置而成的。而成的。而成的。而成的。 晶胞通常都是平行六面体。晶胞通常都是平行六面体。晶胞通常都是平行六面体。晶胞通常都是平行六面体。 二、四类晶体的比较二、四类晶体的比较离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体原子晶体原子晶体晶体粒子晶体粒子粒子间作用粒子间作用硬硬 度度熔、沸点熔、沸点溶解性溶解性导电性导电性阴、阳离子阴、阳离子分子分子原子原子金属离子、金属离子、自
3、由电子自由电子金属键金属键离子键离子键分子间作用分子间作用力力共价键共价键较大较大较小较小很大很大一般较大，一般较大，部分小部分小较高较高较低较低很高很高有高有低有高有低易溶于极易溶于极性溶剂性溶剂相似相溶相似相溶难溶难溶难溶，有些难溶，有些可与水反应可与水反应熔熔化或化或溶溶于水于水能导电能导电不易导电（不易导电（溶于水可能溶于水可能导电）导电）不易导电不易导电 良导体良导体（导电传热）（导电传热）讨论讨论1：分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：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、碳化铝，黄色晶体，熔点2200，熔融态不导电；，熔融态不导电；B、溴化铝，无
4、色晶体，熔点、溴化铝，无色晶体，熔点98 ，熔融态不导电；，熔融态不导电；C、五氟化钒，无色晶体，熔点、五氟化钒，无色晶体，熔点19.5，易溶于乙醇、，易溶于乙醇、 氯仿、丙酮中；氯仿、丙酮中；D、物质、物质A，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电。，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电。晶体类型的判断晶体类型的判断从物质的分类上判断：从物质的分类上判断：从性质上判断：从性质上判断：固态时不导电熔融状态时能导电：固态时不导电熔融状态时能导电：离子晶体；离子晶体；固态时导电熔融状态时也导电：固态时导电熔融状态时也导电：金属晶体及石墨；金属晶体及石墨；固态时不导电熔融状态时也不导电：固态时不导电熔融状
5、态时也不导电：分子晶体、原子晶体分子晶体、原子晶体。 高高：原子晶体；：原子晶体；中中：离子晶体；：离子晶体；低低：分子晶体：分子晶体离子晶体离子晶体：强碱、大多数盐类、活泼金属氧化物；：强碱、大多数盐类、活泼金属氧化物；分子晶体分子晶体：大多数非金属单质（金刚石、石墨、晶体硅、晶体：大多数非金属单质（金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼除外）及氧化物（硼除外）及氧化物（ SiO2除外），所有的酸及非金属氢化物，除外），所有的酸及非金属氢化物，大多数有机物等。大多数有机物等。原子晶体原子晶体：金刚石、晶体硅、晶体硼、：金刚石、晶体硅、晶体硼、SiO2、SiC、BN等等金属晶体金属晶体：金属单质（液态：
6、金属单质（液态Hg除外）及合金除外）及合金熔沸点和硬度：熔沸点和硬度：物质的导电性：物质的导电性：1、有下列八种晶体：、有下列八种晶体：A . （水晶）（水晶）SiO2 B.冰醋酸冰醋酸 C.氧化镁氧化镁 D.白磷白磷 E、晶体氩、晶体氩 F、氯化铵、氯化铵 G、铝、铝 H、金刚石、金刚石用序号回答下列问题：用序号回答下列问题：（1）属于原子晶体的化合物是）属于原子晶体的化合物是_，直接由原子构成的，直接由原子构成的晶体是晶体是_，直接由原子构成的分子晶体是，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）由极性分子构成的晶体是_，含有共价键的离子，含有共价键的离子晶体是晶体是_，
7、属于分子晶体的单质是，属于分子晶体的单质是_。2、下列各组物质气化或熔化时，所克服的微粒间的作用（力），下列各组物质气化或熔化时，所克服的微粒间的作用（力），属同种类型的是（属同种类型的是（ ）A.碘和干冰的升华碘和干冰的升华 B.二氧化硅和生石灰的熔化二氧化硅和生石灰的熔化C.氯化钠和铁的熔化氯化钠和铁的熔化 D.水和四氯化碳的蒸发水和四氯化碳的蒸发 构成物质的微粒间作用相同，实质就是物质的晶体类型相同。构成物质的微粒间作用相同，实质就是物质的晶体类型相同。构成物质的微粒间作用相同，实质就是物质的晶体类型相同。构成物质的微粒间作用相同，实质就是物质的晶体类型相同。1.晶体内微粒间作用力越大，
8、熔沸点越高，只有分子晶体熔化时不破坏化学键。晶体内微粒间作用力越大，熔沸点越高，只有分子晶体熔化时不破坏化学键。2.不同晶体（一般）：原子晶体不同晶体（一般）：原子晶体离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体 熔点范围熔点范围 ： 上千度上千度几千度几千度 近千度近千度几百度几百度 多数零下最多几百度多数零下最多几百度3.同种晶体同种晶体离子晶体：比较离子键强弱离子晶体：比较离子键强弱（离子半径越小，电荷越多，晶格能（离子半径越小，电荷越多，晶格能 越大，熔沸点越高越大，熔沸点越高 ） 原子晶体：比较共价键强弱原子晶体：比较共价键强弱（原子半径越小，共价键越强，熔原子半径越小，共价键越强，熔 沸点越高
9、。沸点越高。分子晶体：比较分子间作用力分子晶体：比较分子间作用力 1）组成和结构相似时，分子量越大熔沸点越高）组成和结构相似时，分子量越大熔沸点越高 （注意氢键）（注意氢键） 2）相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大 3）同分异构体：支链越多熔沸点越低）同分异构体：支链越多熔沸点越低 ；正戊烷；正戊烷异戊烷异戊烷新戊烷新戊烷 芳香烃及其衍生物的同分异构体沸点高低顺序是：芳香烃及其衍生物的同分异构体沸点高低顺序是： 邻邻间间对位化合物。对位化合物。 4）形成分子内氢键物质比分子间氢键的沸点和熔点更低形成分子内氢键物质比分子间
10、氢键的沸点和熔点更低金属晶体：金属晶体：比较金属键比较金属键（熔沸点同族从上到下减小，同周期（熔沸点同族从上到下减小，同周期 从左到右增大）从左到右增大）晶体熔沸点高低的比较晶体熔沸点高低的比较MgO NaCl KCl KBr金刚石金刚石(C) SiC SiHCl HBr HI; CF4 CCl4 CBr4 CI4; N2 O2 ;Li Na K Rb Cs ;Na Mg Al讨论讨论2：下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是 ( )A. O2、I2、Hg B. CO、KCl、SiO2C. Na、K、Rb D. SiC 、NaCl、SO2B现有几有
11、几组物物质的熔点的熔点()数据，根数据，根据此回答下列问题：据此回答下列问题：A组B组C组D组金金刚石：石：3550Li：181HF：83NaCl：801硅晶体：硅晶体：1410Na：98HCl：115KCl：776硼晶体：硼晶体：2300K：64HBr：89RbCl：718二氧化硅：二氧化硅：1723Rb：39HI：51CsCl：645（1）A组属于属于_晶体，其熔化晶体，其熔化时克服的微粒克服的微粒间的作用力的作用力是是_。（2）B组晶体共同的物理性晶体共同的物理性质是是_(填序号填序号)。 有金属光有金属光泽 导电性性 导热性性 延展性延展性（3）C组中中HF熔点反常是由于熔点反常是由于
12、_。（4）D组晶体可能具有的性晶体可能具有的性质是是_(填序号填序号)。 硬度小硬度小 水溶液能水溶液能导电 固体能固体能导电 熔融状熔融状态能能导电（5）D组晶体的熔点由高到低的晶体的熔点由高到低的顺序序为：NaClKClRbCl CsCl，其原因解，其原因解释为_。三三. .晶体结构及相关计算晶体结构及相关计算 F讨论3：如下如下图表示一些晶体中的某些表示一些晶体中的某些结构，它构，它们分分别是是白磷、白磷、NaCl、CsCl、干冰、金、干冰、金刚石、石墨晶体石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分构中的某一种的某一部分1 1、重要晶体的结构、重要晶体的结构、重要晶体的结构、重要晶体的结构（1
13、）其中代表金）其中代表金刚石的是石的是(填填编号字母，下同号字母，下同) ，其中每，其中每个碳原子与个碳原子与 个碳原子最接近且距离相等。金个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于石属于 晶体。金晶体。金刚石最小的石最小的环为_环,碳碳碳碳键的的键角角为_（2）其中代表石墨的是）其中代表石墨的是，其中每个正六，其中每个正六边形占有碳形占有碳原子数平均原子数平均为个。个。Wg石墨中碳原子数石墨中碳原子数为_；碳；碳环数数为_；碳碳；碳碳单键数数为_；三者之比；三者之比为_。（3）其中代表）其中代表NaCl晶体的是晶体的是，每个，每个Na+周周围与它最与它最接近且距离相等的接近且距离相等的Na+有有_
14、个。个。（4）代表）代表CsCl晶体的是晶体的是，它属于，它属于晶体，每个晶体，每个Cs+与与个个Cl-紧邻。紧邻。（5）代表干冰的是）代表干冰的是，它属于，它属于晶体，每个晶体，每个CO2分子与分子与个个CO2分子紧邻。分子紧邻。其距离为其距离为其距离为其距离为_（设晶胞边长为（设晶胞边长为（设晶胞边长为（设晶胞边长为a a） （6）其中代表白磷晶体的是）其中代表白磷晶体的是_白磷的键角为白磷的键角为_；Wg白磷中磷磷单键的数目为白磷中磷磷单键的数目为_讨论3：如下如下图表示一些晶体中的某些表示一些晶体中的某些结构，它构，它们分分别是是白磷、白磷、NaCl、CsCl、干冰、金、干冰、金刚石、
15、石墨晶体石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分构中的某一种的某一部分F元素元素X的某价的某价态离子离子Xn中所有中所有电子正好充子正好充满K、L、M三个三个电子子层，它与它与N3形成的晶体形成的晶体结构如构如图所示。所示。（1）该晶体的阳离子与阴离子个数比晶体的阳离子与阴离子个数比为_。（2）该晶体中晶体中Xn中中n_。（3）X元素的原子序数是元素的原子序数是_。（4）晶体中每个晶体中每个N3被被_个等距离的个等距离的Xn包包围。2 2、求晶体化学式的确定、求晶体化学式的确定、求晶体化学式的确定、求晶体化学式的确定讨讨论论4：右右图图所所示示晶晶体体结结构构是是一一种种具具有有优优良良的的压压电
16、电、铁铁电电、电电光光等等功功能能的的晶晶体体材材料料的的最最小小结结构构单单元元（晶晶胞胞）。晶晶体体内内与与每每个个“Ti”紧紧邻邻的的氧氧原原子子数数和和这这种种晶晶体体材材料料的的化化学学式式分分别别是是（ ）（各元素所带电荷均已略去）（各元素所带电荷均已略去）A. 8；BaTi8O12 B. 8；BaTi4O9C. 6；BaTiO3 D. 3；BaTi2O3练习：练习：化学家研究出镧化学家研究出镧(La)镍镍(Ni)合金是一种储氢材料，这种合金是一种储氢材料，这种合金的晶体结构已经测定，其结构单元如图所示，则该合金的合金的晶体结构已经测定，其结构单元如图所示，则该合金的化学式可表示为
17、（化学式可表示为（ ） ALaNi5 BLaNi CLa14Ni24 DLa7Ni12讨讨论论5：右右图图为为NaCl晶晶胞胞的的结结构构示示意意图图。它它向向三三维空间延伸得到完美晶体。试回答：维空间延伸得到完美晶体。试回答：（1）一个）一个NaCl晶胞中有晶胞中有个个Na，有有个个Cl。（2）一一定定温温度度下下，用用X射射线线衍衍射射法法测测得得晶晶胞胞的的边长为边长为a cm，求该温度下，求该温度下NaCl晶体的密度。晶体的密度。（3）若若NaCl晶晶体体的的密密度度为为g/cm3，则则 NaCl晶晶体中体中Na与与Na十十之间的最短距离是多少？之间的最短距离是多少？3 3、晶体密度、
18、粒子间距离的计算、晶体密度、粒子间距离的计算、晶体密度、粒子间距离的计算、晶体密度、粒子间距离的计算：右图为右图为NaCl晶胞结构晶胞结构,已知已知FexO晶体晶胞结构为晶体晶胞结构为NaCl型，型，由于晶体缺陷，由于晶体缺陷，x值小于值小于1。测知。测知FexO晶体的密度为晶体的密度为5.71g/cm3，晶胞边长为，晶胞边长为4.281010m。（1） FexO中的中的x值（精确至值（精确至0.01）为）为；（2）晶体虽的）晶体虽的Fen+分别为分别为Fe2+和和Fe3+，在在Fe2+和和Fe3+的总数中，的总数中， Fe2+所占分数所占分数（用小数表示）为（用小数表示）为；（3）此晶体的化
19、学式为）此晶体的化学式为；（4）与某个）与某个Fe2+或或Fe3+距离最近且距离相等的距离最近且距离相等的O2离子围成的离子围成的空间几何形状是空间几何形状是；（5）在晶体中铁元素的离子间最短距离为）在晶体中铁元素的离子间最短距离为 m。讨论讨论6：(2012新课程理综新课程理综)A族的氧、硫、硒族的氧、硫、硒(Se)、碲、碲(Te)等元素等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含在化合物中常表现出多种氧化态，含A族元素的化合物在研究族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：（6）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm，其密度为，其密度为_(列式并计算列式并计算)，a位置位置S2-离子与离子与b位置位置Zn2+离子之间的距离离子之间的距离为为_pm(列式表示列式表示)。
