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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆晶体结构与性质一、晶体的常识 1. 晶体与非晶体 晶体与非晶体的本质差异晶体自范性微观结构有（能自发出现多面体形状）原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体无（不能自发出现多面体形状）原子排列相对无序晶体出现自范性的条件：晶体生长的速率适当得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出 特性：自范性；各向异性（强度、导热性、光学性质等）固定的熔点； 能使 X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最牢靠的科学方法）2. 晶胞- 描述晶体结构的基本单元,即晶体中无限重复的部分一个晶胞平均占有的原子数= 晶胞顶角上的原子数+
2、 晶胞棱上的原子 + 晶胞面上的粒子数 +1 晶胞体心内的原子数摸索：下图依次是金属钠 Na 、金属锌 Zn 、碘I 它们分别平均含几个原子？2 、金刚石 C 晶胞的示意图,名师归纳总结 eg：1. 晶体具有各向异性；如蓝晶（Al 2O3 SiO2）在不同方向上的硬度不同；又第 1 页,共 14 页如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000；晶体的各向异性主要表现在（）硬度导热性导电性光学性质A. B. C. D.2. 以下关于晶体与非晶体的说法正确选项（）A.晶体肯定比非晶体的熔点高 B.晶体肯定是无色透亮的固体C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体 SiO2
3、肯定是晶体3. 下图是 CO 2 分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子？- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆二、分子晶体与原子晶体 1. 分子晶体 - 分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体 留意： a. 构成分子晶体的粒子是分子 b. 分子晶体中, 分子内的原子间以共价键结合, 相邻分子间以分子间作用力结合物理性质 a. 较低的熔、沸点 b. 较小的硬度 c. 一般都是绝缘体,熔融状态也不导电 d. “ 相像相溶原理” ：非极性分子一般能溶于非极性溶剂,极性分子一般能溶于极性溶剂典型的分子晶体a. 非金属氢化
4、物： H2O、H2S、NH3、CH4、HX等 b. 酸：H2SO4 、HNO 3、H3PO4等 c. 部分非金属单质 : ：X2、O2、H2、S8、P4、C60 d. 部分非金属氧化物： CO2、SO2、NO2、N2O4、P4O6、P4O10等f. 大多数有机物：乙醇,冰醋酸,蔗糖等结构特点a. 只有范德华力 - 分子密积累（每个分子四周有CO 2晶体结构图12 个紧邻的分子）b. 有分子间氢键 - 分子的非密积累 以冰的结构为例,可说明氢键具有方向性笼状化合物 - 自然气水合物名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学
5、而不思就惘,思而不学就殆2. 原子晶体 - 相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体 留意： a. 构成原子晶体的粒子是原子 b. 原子间以较强的共价键相结合物理性质a. 熔点和沸点高 b. 硬度大c. 一般不导电 d.常见的原子晶体 a. 某些非金属单质：金刚石（且难溶于一些常见的溶剂C）、晶体硅 Si 、晶体硼（ B）、晶体锗 Ge等b. 某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（ BN）晶体c. 某些氧化物：二氧化硅（ SiO2）晶体、 Al2O3金刚石的晶体结构示意图二氧化硅的晶体结构示意图摸索： 1. 怎样从原子结构角度懂得金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降2. “
6、 具有共价键的晶体叫做原子晶体”,这种说法对吗？eg：1. 在说明以下物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与键能无关的变化规律是（） A.HF、HCI、HBr、HI 的热稳固性依次减弱B.金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降C.F2、C12、Br2、I 2 的熔、沸点逐步上升 D.N 2可用做爱护气2. 氮化硼是一种新合成的无机材料, 它是一种超硬耐磨、 耐高温、抗腐蚀的物质；以下各组物质熔化时所克服的微粒间的作用力与氮化硼熔化所克服的微粒间的作用力类型相同的是（）A.氯化钠和金刚石 B. 冰和干冰C.晶体硅和水晶 D. 硼和苯3. 单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据回答下面问题名师
7、归纳总结 金刚石晶体硅晶体硼第 3 页,共 14 页熔点 / 3823 1683 2573 沸点 / 5100 2628 2823 硬度10 7.0 9.5 （1）晶体硼的晶体类型属于晶体,理由是- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆（2）已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中有 20 个等边三角 形的面和肯定数目的顶点,每个顶点上各有 1 个硼原子；通过分析图形及推算,此晶体结构单元由 _个硼原子构成,其中B-B 键的键角为,共含有个 B-B 键三、金属晶体 1. 电子气理论 - 金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块
8、晶体的“ 电子气”,被 全部原子共用,从而把全部的金属原子维系在一起2. 物理性质（电子气理论可进行说明）微粒导电性导热性延展性金属原子和自由电子在外加电场的自由电子与金属离子碰晶体中各原子层相对滑自由电子作用下发生定向移动撞传递热量动仍保持相互作用熔点的变化规律 - 金属键的强弱打算 金属阳离子半径越小, 所带电荷越多, 自由电子越多,金属键越强,熔点就越高,硬度也越大如： KNaMgNaKRbCs 3. 金属晶体的原子积累模型 金属原子在二维空间（平面）上有二种排列方式配位数 =4（非密置层）配位数 =6（密置层）金属晶体可以看成金属原子在三维空间中积累而成,有四种基本模式 简洁立方积累
9、-Po 配位数为 6,空间占用率 52%,每个晶胞含 1 个原子体心立方积累 -K 型（Na、K、Fe）名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆配位数为 8,空间占用率 68%,每个晶胞含 2 个原子六方最密积累 -Mg 型（ Mg、Zn、Ti ）每两层形成一个周期,即 ABAB积累方式配位数为 12 空间利用率 74% 每个晶胞含 2 个原子面心立方积累 -Cu 型（ Cu、Ag、Au）每三层形成一个周期,即 ABCABC积累方式配位数为 12 空间利用率 74% 每个晶胞含 4 个原子4.
10、混合晶体 - 石墨晶体石墨质软：石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合,简洁滑动名师归纳总结 石墨的熔沸点很高（熔点高于金刚石） ：石墨各层均为平面网状结构,碳原子以第 5 页,共 14 页sp2杂化与四周三个碳原子形成 键,垂直平面的pz 轨道形成大 键eg：1. 在以下有关晶体的表达中错误选项（）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆A.分子晶体中,肯定存在极性共价键 B.原子晶体中,只存在共价键 C.金属晶体的熔沸点差别很大 D.稀有气体的原子能形成分子晶体2. 以下表达正确选项（）A.任何晶体中,如含有阳离子也肯定含有阴离
11、子的 B.原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键,不含有共价键 D.分子晶体中只存在分子间作用力,不含有其他化学键3. 金属晶体中金属离子与自由电子之间的剧烈相互作用叫金属键；金属键越强,其金属的硬度越大,熔沸点越高,且据讨论说明,一般说来金属原子半径越小,价电子数越多,就金属键越强；由此判定以下说法中错误选项（）A.镁的硬度小于铝 B.镁的熔沸点低于钙C.镁的硬度大于钾 D.钙的熔沸点高于钾四、离子晶体 1. 离子晶体 - 由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体物理性质： a. 硬度较大 b. 熔、沸点较高 c.2. 结构模型 NaCl 型晶体固态时不导电,熔化状态才导电Na +位
12、于顶点和面心 每个 Cl-四周与之最接Cl-位于棱心和体心 近且距离相等的 Na +有在 NaCl 晶体的一个晶胞中 6 个,这几个 Na +构成正含 Na +：1+12 1/4=4 八面体； Na +同理含 Cl-：8 1/8+6 1/2=4 CsCl 型晶体Cs +位于体心Cl-位于顶点在 CsCl 晶体的一个晶胞中名师归纳总结 含 Cs +：1 第 6 页,共 14 页含 Cl-：8 1/8=1 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆CaF2型晶体Ca 2+位于顶点和面心F-位于内部 Ca 2+的配位数为 8,构成立方体在
13、CaF2 晶体的一个晶胞中 F-的配位数为 4,构成正四周体含 Ca 2+： 8 1/8+6 1/2=4 含 F-：8 留意：审题时留意是“ 分子结构” 仍是“ 晶体结构” ,如是分子结构, 其化学式由图中全部实际存在的原子个数打算,且原子个数比不约简3. 晶格能 - 气态离子形成 1 摩尔离子晶体释放的能量,或拆开 之形成气态阴离子和气态阳离子所吸取的能量1mol 离子晶体使晶格能越大,离子晶体越稳固,熔沸点越高,硬度越大 离子晶体中阴、阳离子半径越小,所带电荷越多,离子键越强,晶格能越大岩浆晶出规章与晶格能的关系 过程中冷却下来,从而先结晶- 晶格能高的晶体熔点较高, 更简洁在岩浆冷却晶体
14、类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子和自由电子阴、阳离子相互作用分子间作用力共价键金属键离子键物熔沸点很低很高一般较高,部分较低较高理硬度很小很大一般较大,部分较小较大性导电性差差（Si 为半导体）良好固态不导电 熔化状质态和溶液导电实例冰、干冰、碘等金刚石、 SiO2Na、 Fe、 Au 等NaCl、 CsCl 等eg：1. 以下说法正确选项（）A.一种金属元素和一种非金属元素肯定能形成离子化合物 B.离子键只存在于离子化合物中C.共价键只存在于共价化合物中 D.离子化合物中必定含有金属元素2. 以下大小关系正确选项（）A.晶格能： NaClCaO C.熔点： Na
15、INaBr D. 3. 钙钛矿晶胞结构如下图所示熔沸点： CO 2NaCl （1）该晶体结构中氧、钛、钙的离子个数比是,化学式可表示为（2）在该物质的晶体结构中, 每个钛离子四周与它最接近且距离相等的钛离子、名师归纳总结 钙离子各有、个3 第 7 页,共 14 页（3）如钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a,b,c,晶体结构图中正方体边长 钛原子之间的距离 为 dnm（1nm=10-9m）,就该晶体的密度为 g/cm- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆（阿伏加德罗常数用 习题精选NA表示）1. 晶体与非晶体的本质区分是（） A
16、. 晶体有规章的几何形状,而非晶体没有规章的几何形状 B. 晶体内粒子有序排列,而非晶体内粒子无序排列 C. 晶体有固定熔、沸点,而非晶体没有固定熔、沸点 D. 晶体的硬度大,而非晶体的硬度小2. 石墨晶体的层面上每个正六边型拥有的共价键数和碳原子数分别为（）A.6,6 B.2,4 C.2,3 D.3,2 3.X 是核外电子数最少的元素,Y 是地壳中含量最丰富的元素,Z 在地壳中的含量仅次于 Y,W可以形成自然界中最硬的原子晶体,以下表达错误选项（）A.WX4是沼气的主要成分B.固态 X2Y是分子晶体C.ZW是原子晶体D.ZY2的水溶液俗称“ 水玻璃”4. 以下有关晶体结构的表达中,不正确选项
17、（）A.冰晶体中, 每个水分子与四周最近的 四周体4 个水分子通过氢键相吸引, 并形成B.干冰晶体中,每个晶胞平均含有 8 个氧原子C.金刚石晶体中,碳原子与 C-C键之比为 12 D.二氧化硅晶体中,最小环是由6 个硅原子组成的六元环5. 以下有关原子晶体的表达中,不正确选项（）A.原子晶体中可能存在非极性共价键 B.原子晶体的硬度一般比分子晶体的高 C.在 SiO2晶体中, 1 个硅原子和 2 个氧原子以共价键结合 D.金刚砂晶体是直接由硅原子和碳原子通过共价键所形成的空间网状结构 的晶体6. 关于晶体的以下说法正确选项（）A.1mol 金刚石晶体中含有 4mol 共价键 B.金属镁、金刚
18、石和固体氖都是由原子直接构成的单质晶体 C.金属晶体的熔点可能比分子晶体的低,也可能比原子晶体的高 D.铜晶体中, 1 个铜离子跟 2 个价电子间有较强的相互作用名师归纳总结 7. 某晶体的部分结构为正三棱柱, 这种晶体中 A、B、C三种微粒数目之比为 （）第 8 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆A.394 B.142 C.294 D.384 如8. 前些年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录；图所示是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱, 且棱柱的上下底面仍各有 1 个镁原子,
19、6 个硼原子位于棱柱内； 就该化合物的化学式可表示为 （）A.MgB B.MgB 2 C.Mg 2B D.Mg 3B29. 依据以下性质判定,属于离子晶体的是（）A.熔点 2700,导电性好,延展性强B.无色晶体,熔点 3550,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂C.无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点800,熔化时能导电D.熔点 -56.6 ,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电10. 以下有关晶体的表达中不正确选项（）6 个碳A.金刚石的网状结构中 , 由共价键形成的碳原子环中, 最小的环上有原子B.NaCl 晶体中 , 每个 Na +四周距离相等的Na +离子共有 6 个C.CsCl 晶体中
20、 , 每个 Cs +四周紧邻 8 个 Cl-D.干冰晶体中 , 每个二氧化碳分子四周紧邻12 个二氧化碳分子11. 以下有关离子晶体的数据大小比较不正确选项（）A.熔点： NaFMgF2AlF3B.晶格能： NaFNaClNaBr C.阴离子的配位数： CsClNaClCaF2D.硬度： MgOCaOBaO 12. 有关物质的结构和组成如下列图,以下说法中不正确选项（）A.在 NaCl 晶体中,距 Na +最近的 Cl-形成正八面体B.该气态团簇分子的分子式为 EF或 FE C.在 CO 2 晶体中,一个 CO2 分子四周有 12 个 CO 2 分子紧邻D.在碘晶体中,碘分子的排列有两种不同的
21、方向名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆13.BCl3的熔点为 10.7 ,沸点为 12.5 ；在 BCl3分子中,Cl-B-Cl 键角为 120 ,它可以水解,水解产物之一是 HCl；以下对 BCl3的表达中正确选项（）A.BCl 3是原子晶体B.熔化时 BCl3 能导电C.BCl3分子是一种极性分子D.水解方程式： BCl3 + 3H 2O . H 3BO3 + 3HCl 14. 有四种不同积累方式的金属晶体的晶胞如下列图,有关说法正确选项（）A.为简洁立方积累, 为六方最密积累, 为体心立方积累, 为面心立方最密积累B.每个晶胞含有的原子数分别为： C.晶胞中原子的配位数分别为：1 个, 2 个, 3 个, 4 个 6, 8,12, 12 D.空间利用率的大小关系为： I Ni 的缘由是（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如下列图晶胞中铜原子与镍原子的数量比为如合金的密度为 d g cm-3,晶胞参数 a= nm 名师归纳总结 （Cu、Ni 的相对原子质量分别为64、59）第 14 页,共 14 页- - - - - - -