1、晶体结构与性质 考点聚焦 1了解晶体与非晶体的区别 2了解常见晶体类型及不同类型晶体的主要性质 3掌握关于晶胞的简单计算 知识梳理 一、晶体特征及分类: (1)晶体是内部微粒(原子、离子、分子)在空间按一定规则做 构成的 物质,晶体区别于非晶体的三个特征是:具有 的几何外形,各向 和具 有固定的 。 (2)根据晶体内部微粒的 的微粒间 的不同可以将晶体分为通过离 子键形成的 晶体,以金属键基本作用形成的 晶体,通过价键形成的 晶体和通过分子间相互作用形成的 晶体。 (3)常见晶体类型比较: 二、晶体的堆积模型 分子晶体中分子间尽可能采用紧密排列方式,分子的排列方式与其形状的关;离 晶体类型 类
2、型 比较 分子晶体 原子晶体 离子晶体 金属晶体 构成晶体 微粒 形成晶体微 粒间作用力 作用力大小 决定因素 熔沸点 硬度 导电性 传热性 延展性 物 理 性 质 溶解性 典型实例 P4、干冰、硫 金刚石、SiO 2 NaCl、KOH、NH4C l 金属单质 子晶体可视为不等径圆球的密堆积,离子晶体中正负离子的配位数主要由正负电荷的 (几何因素)、正负电荷的 (电荷因素)以及离子键的纯粹程度 (键性因素)决定; 金属晶体的结构可以归结为等径圆球的堆积,可分为 Po 的简单立方堆积、 型、 型和 型。 三、晶胞 1.概念:描述 叫做晶胞;整 块晶体由晶胞“无隙并置”而成;晶胞中 Ti、O、Ca
3、 原子数分别为 、 、 ; 晶胞中 A、B、C、D 原子数分别为 、 、 、 。 2.常见晶体的结构 在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的 4 个碳原子形成四个碳碳单键,这 5 个碳 原子形成的是 结构,两个碳碳单键的键角为 ,其中的碳原子采取 杂 化,金刚石晶体中 C 原子数与 C-C 键数之比为 ,晶体中最小的环上上的碳原子数为 ;石墨晶体中 C 原子数与 C-C 键数之比为 ;NaCl 晶体中 Na+的配位数为 ,Cl -的 配位数为 ,每个 Na+的周围距离最近且相等的 Na+的个数为 ,CsCl 晶体中 Cs+的配 位数为 ,Cl -的配位数为 ,每个 Cs+的周围距离最近且相等的
4、 Cs+的个数为 ;二 氧化硅晶体中每个硅原子与 个氧原子相连,在二氧化硅晶体中最小的环中有 个 原子,1mol 二氧化硅晶体中,Si-O 的数目为 。 思考:右图是二氧化硅晶体的一部分,立方体体心的黑点表示一个硅原子, 在图中画出与硅原子相连的氧原子所在的位置。 三、晶体熔、沸点高低比较 (1)不同类型的晶体:一般而言,熔、沸点高低顺序为原子晶体离子晶体和金属晶体 分子晶体 (2)同类晶体: 原子晶体的熔、沸点取决于共价键的键长和键能,键长越短、键越大,熔、沸点越 高,如金刚石金刚砂晶体硅 离子晶体的熔、沸点取决于离子键的强弱,通常离子半径越小、离子所带电荷数大, 离子键越强,熔、沸点高,如
5、 KFKClKBr、NaClKCl; 晶格能是指 形成 1 摩离子晶体释放的能量,通常取正值,晶格能越大,形 成的离子晶体越 ,且熔沸点 离子晶体的熔、沸点取决于离子键的强弱,通常离子半径越小、离子所带电荷数大, 离子键越强,熔、沸点高,如 KFKClKBr、NaClKCl;同类金属晶体中,金属离子半径 越小,阳离子带电荷数越高,金属键越强,熔、沸点越高,如 LiNaK, NaNaBr D.熔沸点:CO 2NaCl 解析:离子半径 Cl-NaBr,晶格能 NaClNaBr,A 项错误; MgO、CaO 均为离子晶体,离子半径 Mg2+Ca2+,MgO 中离子键强,键能大,晶格能大,硬度 大,B
6、 正确;C 类似;D 中 CO2分子晶体,NaCl 是离子晶体,熔沸点:CO 2NaCl 答案:B 【例 5】金属能导电的原因是 A. 金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱 B金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D金属晶体在外加电场作用下可失去电子 解析:金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用属于静电作用,是强烈的相互 作用,A 错误;金属晶体在外加电场作用下电子定向移动,不会失去。 答案:B 【例 6】现有甲、乙、丙、丁四种晶胞(如图所示) ,可推知:甲晶体中 A 与 B 的离子 个数比为 ;乙晶体的化学式为 ;丙晶体的化学式为_;丁晶体的化学式为 _。 解析:立方晶胞体心的微粒一个晶胞所有,面心的微粒为两个晶胞是共有,每个微粒 有 1/2 属于该晶胞,棱边的微粒为 4 个晶胞共有,每个微粒有 1/4 属于该晶胞,顶点的微 粒为个 8 晶胞共有,每个微粒有 1/8 属于该晶胞。 答案:11 C 2D EF XY 3Z