晶体结构和性质

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1、晶体的结构和性质高考目标要求1、了解几类常见晶体的结构特点及性质2、初步掌握分析晶体结构和组成的常用方法一、晶体1、概念具有规则几何外形的固体2、晶体的分类离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体（过渡型晶体）3、各类晶体的比较比较分子晶体离子晶体原子晶体金属晶体概念（定义）构成晶体的微粒分子阴离子阳离子原子金属阳离子自由电子微粒间的作用力分子间作用力（范德瓦尔斯力）离子键共价键金属键物理性质熔沸点较低较高很高有高、有底硬度较小较大、硬而脆很大有大、有小导电性晶体不导电熔融状态不导电水溶液部分导电部分不导电晶体不导电熔融状态能导电水溶液能导电、不导电良导体导热性不良不良不良良好延展性不良不良不良良好溶

2、解性相似者相溶一般易溶于水难溶于有机溶剂不溶于一般溶剂不溶于一般溶剂影响晶体性质的因素分子间作用力相对分子质量的大小离子键的强弱离子的半径和电荷共价键的强弱键长、键能原子的半径金属键的强弱自由电子的多少半径大小实例NaCl、CsCl干冰、白磷金刚石、碳化硅金属单质、合金4、过渡型晶体——石墨⑴同一片层内，每个碳原子通过三个共价键与另三个碳原子相连成正六边形，形成一个整体（类似与于原子晶体）。⑵在同一片层内每个碳原子还有一个电子在同一片层内自由运动（类似于金属晶体）⑶片层与片层之间通过分子间力结合（类似于分子晶体）故，石墨具有原子晶体的特点：高熔沸点、难溶于任何溶剂；具有金属晶体的特点：电和热的

3、良导体、有金属光泽；具有分子晶体的特点：硬度小、质地软。4、判断晶体类型的一般方法⑴依据组成晶体的微粒和微粒之间的相互作用力判断⑵依据物质的类别⑶依据晶体的性质，如：熔沸点、导电性、硬度、机械加工性能等推测5、分析晶体组成的方法——均摊法：包括最小结构单元分割法和点线面共用分割法。分割点线分割点－1/5线－1/26、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作用力键长、原子半径离子半径、离子电荷相对分子质量如：C金刚石＞SiC＞Si＞MgCl2＞NaCl＞KCl＞HI＞HBr＞HCl特例：①NH3H2OHF的熔沸点比相应同族其它元素的氢化物熔沸点反常的高（形成氢

4、键的缘故）②金属晶体、过渡型晶体因差异较大一般不列入比较系列。二、晶体结构试题分类解析有关晶体结构的推断和计算是高中化学中的一个难点，这些题目能很好地考察学生的观察能力和三维想象能力，而且又很容易与数学、物理特别是立体几何知识相结合，自然也就成为近年高考的热点之一。此类题目的解答，要求学生在熟练掌握NaCl、CsCl、CO2、SiO2、金刚石等晶体结构的基础上，进一步理解和掌握一些重要的分析方法与原则。1、教材中重要的晶体结构示意图图1：NaCl的晶体结构图2：CsCl的晶体结构图3：干冰的晶体结构图4：金刚石晶体结构图5：SiO2晶体结构图6：石墨晶体结构俯视练习：1、请将图1中NaCl晶体

5、结构中代表Na+的圆圈涂黑（不考虑体积大小），以完成NaCl晶体的结构示意图。在该晶体中每个Na+周围与之最接近且距离相等的Na+共有个；与每个Na+等距离且最近的Cl-所围成的空间几何构型为。2、在CsCl晶体中，每个Cs+周围与之最接近的且距离相等的Cs+有个。3、在干冰晶体中，每个CO2分子周围与之最接近的且距离相等的CO2分子有个。4、在金刚石的网状结构中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上有个碳原子，每个碳原子上的任意两个C—C键的夹角都是。5、石墨是层状结构，每一层内，碳原子排列成而成平面网状结构。每一个碳原子跟其它个碳原子相连。2、根据晶体结构或晶胞结构示意图推断晶体的化

6、学式解答这类试题，通常采用分摊法。因为在一个晶胞结构中出现的多个原子，并不是只为这一个晶胞所独立占有，而是为多个晶胞共用，所以每一个晶胞只能按比例分摊。分摊的根本原则是：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。具体地，根据晶胞（晶体中最小重复单位）求晶体中粒子个数比的方法是：①处于顶点的粒子，同时为8个晶胞共有，每个粒子有1/8属于晶胞；②处于棱上的粒子，同时为4个晶胞共有，每个粒子有1/4属于晶胞；③处于面上的粒子，同时为两个晶胞共有，每个粒子有1/2属于晶胞。例⒈现在四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式正确的是（）AB2EF2XY3ZAB（A）（B

7、）（C）（D）【分析】根据题意应选C、D。这类题解题的思维方法为平均法，即先分析基本结构单元中的一个点或一条边为几个结构单元所共有，若为n个基本结构单元共有，则这个基本结构单元就只占有这个点或这条边的1/n。这种求晶胞中粒子个数的方法还可类推到求晶胞中化学键数目，如：例2：石墨是层状晶体，每一层内碳原子排列成正六边形，一个个正六边形排列成平面网状结构，如果将每对相邻碳原子间的短线看成一个化学键，则