备战2020年高考化学考点59 晶体结构与性质.doc

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1、专题59晶体结构与性质一、晶体常识1．晶体与非晶体比较晶体非晶体结构特征结构粒子周期性有序排列结构粒子无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区分方法①间接方法：测定其是否有固定的熔点；②科学方法：对固体进行X−射线衍射实验2．获得晶体的三条途径（1）熔融态物质凝固。（2）气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。（3）溶质从溶液中析出。3．晶胞（1）概念：描述晶体结构的基本单元。（2）晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。②并置：所有晶胞平行排列、

2、取向相同。③形状：一般而言晶胞都是平行六面体。4．晶格能（1）定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol−1。（2）影响因素①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。（3）与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。易错警示：（1）具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如切割整齐的玻璃。（2）晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的最小部分，而不一定是最小的“平行六面体”。二、四类晶体的组成

3、和性质四种类型晶体的比较类型比较离子晶体金属晶体分子晶体原子晶体概念离子间通过离子键结合而成的晶体金属原子通过金属键相互结合形成的单质晶体分子间以分子间作用力相结合而形成的晶体相邻原子间以共价键相结合而形成的具有空间网状结构的晶体构成晶体微粒阴、阳离子金属阳离子、自由电子分子原子微粒之间的作用力离子键金属键分子间作用力共价键物理性质熔、沸点较高有的高(如钨)、有的低(如汞)较低很高硬度较大有的高(如铬)、有的低(如钠)较小很大导电性熔融或在水溶液中导电良本身不导电，溶于水时发生电离后可导电绝缘体(

4、或半导体)延展性无良无无溶解性易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂一般不溶于溶剂，钠等活泼金属可与水、醇、酸反应极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂不溶于任何溶剂典型实例金属单质(如钠、铝、铁等)与合金大多数非金属单质(如P4、硫等)、非金属氧化物(如CO2、SO2金刚石、晶体硅、二氧化硅等强碱(如NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)、金属氧化物(如Na2O)等，SiO2除外)、酸(如H2SO4)、所有非金属氢化物(如甲烷、硫化氢等)、绝大多数有机物(有机盐除外)典型晶体模型晶体晶体结构晶

5、体详解原子晶体金刚石（1）每个C与相邻的4个C以共价键结合，形成正四面体结构；（2）键角均为109°28'；（3）最小碳环由6个C组成且6个原子不在同一平面内；（4）每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2原子晶体SiO2（1）每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构；（2）每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)=1∶2；（3）最小环上有12个原子，即6个O，6个Si分子晶体干冰（1）每8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子；（2

6、）每个CO2分子周围等距离且紧邻的CO2分子有12个离子晶体NaCl型（1）每个Na+(Cl−)周围等距离且紧邻的Cl−(Na+)有6个。每个Na+周围等距离且紧邻的Na+有12个；（2）每个晶胞中含4个Na+和4个Cl−离子晶体CsCl型（1）每个Cs+(Cl−)周围等距离且紧邻的Cs+(Cl−)有6个；每个Cs+周围等距离且紧邻的Cl−有8个；（2）每个晶胞中含1个Cs+和1个Cl−金属晶体简单立方堆积典型代表为Po，配位数为6，空间利用率为52%面心立方最密堆积又称为A1型或铜型，典型代表为

7、Cu、Ag、Au，配位数为12，空间利用率为74%体心立方堆积又称为A2型或钾型，典型代表为Na、K、Fe，配位数为8，空间利用率为68%六方最密堆积又称为A3型或镁型，典型代表为Mg、Zn、Ti，配位数为12，空间利用率为74%三、晶体类型的判断及熔、沸点比较1．晶体类型的判断方法（1）依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断①离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用力是离子键。②原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用力是共价键。③分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用力是范德华力。④金属晶体

8、的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用力是金属键。（2）依据物质的分类判断①金属氧化物(如K2O、Na2O等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子晶体。②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等外)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、绝大多数酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。④金属单质及合金是金属晶体。（3）依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高；原子