复习题教学目标

四种晶体类型和性质比较复习课学案

【高考命题的趋向】

1.晶体类型的判断； 2.各类晶体物理性质的比较；

3.根据粒子空间排列推断化学式； 4.晶体的空间结构及信息迁移式试题。

特别说明:本部分以基础题为主,晶体的相关计算考查的可能性较小,在备考时,不要追求“偏、难、怪”，熟悉课本上几种典型的晶体结构是最主要的。

【知识梳理】

一、根据构成晶体的 及 ，可把晶体分为 晶体、 晶体、

晶体、 晶体等。

晶体与非晶体的本质差异

晶体

非晶体

自范性

微观结构

粒子在三维空间里呈周期性有序排列

粒子排列相对无序

二、四种晶体类型的比较

晶体类型

离子晶体

性质比较

结构

组成粒子

粒子间作用

熔沸点

硬度

物理

性质

溶解性

分子晶体

原子晶体

金属晶体

导电性

典型实例

想一想:1.离子晶体中有无共价键?举例说明.离子晶体熔化时,克服了什么作用? 2.分子晶体中肯定存在共价键? 3.分子晶体中若存在共价键,分子晶体熔化时,共价键是否被破坏? 4.离子晶体中肯定含有金属元素?举例说明. 5.离子晶体在熔融状态下能导电,在熔融状态下能导电的晶体是否一定是离子晶体? 6.晶体中只要有阳离子,就一定是离子晶体吗? 金属晶体原子堆积模型

简单立方

体心立方

钾型

面心立方

铜型

镁型

六方堆积

类型

代表金属

配位数

(晶体结构中，与任何一个原子最近的原子数目)

晶胞占有的

原子数

接触

立方体边长

为（a）

的关系

空间利用率

（晶胞中原子的体积占晶胞空间的百分率）

与

原子半径（r）注：相邻的球彼此注：体心对角线上注：立方体面上对角线不做计算要求。

的球彼此接触

上的球彼此接触

r(原子)= a

2

三、几种常见的晶体结构

上图表示一些晶体中的局部结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨、SiO2晶体

1、上图中的 属于NaCl晶体，晶体类型 ⑴在晶体中，每个Na同时吸引着 个Cl，每个Cl同时吸引着 个Na。

⑵晶体中，在每个Na周围与它最接近的且距离相等的Na共有 个。

⑶Na周围与每个Na等距紧邻的6个Cl围成的空间构型为 。

2、上图中的 属于CsCl晶体，晶体类型 ⑴在晶体中，每个Cs同时吸引着 个Cl，一个Cl同时吸引着 个Cs。

⑵晶体中，在每个Cs周围与它最接近的且距离相等的Cs共有 个。

+++--+++-+++--+

3上图中的 属于CaF2晶体，晶体类型 (1)每个Ca周围最近且等距离的F有 个，即Ca其配位数为 ，每个F周围最近且等距离的Ca有 个；即F配位数为 ，

（2）晶胞中，在每个Ca紧邻的Ca有 个，在每个F周围紧邻的F有 个。 4、上图中的 属于干冰晶体，晶体类型 晶体中，在每个CO2分子周围与它最近的且距离相等的CO2分子共有 个。

上图中的 属于冰晶体，晶体类型 水结成冰时，分子间距离 ，体积膨胀，密度 ，每个水分子与 个水分子紧邻，形成正四面体。冰熔化时，分子间的空隙 。

比较干冰与冰：

干冰

冰

外观

外形

相似

分子间作用力

和

紧邻分子数

相似

相对较

相对较

硬度

熔点

密度

2+2+--2+-2+-2+-相对较

相对较

5、上图中的 属于金刚石，晶体类型 ⑴每个碳原子与周围的4个碳原子形成四条碳碳单键，这5个碳原子形成的是 结构，两条C—C键的夹角为 ⑵晶体中，最小的环为 原子环，但这些碳原子不在同一平面上。

⑶在晶体中，碳原子个数与C—C键数之比为 。

碳化硅晶体：与 相似，只需将其中的 原子用 原子和 原子交替更换，键长介于 和 之间即可，其熔沸点比金刚石的 ，比硅晶体的 。

6、上图中的 属于SiO2晶体，晶体类型 ⑴晶体中重复单元的硅氧四面体，每个硅原子与4个氧原子相连，而每个氧原子与2个硅原子相连，所以在晶体中硅、氧原子个数为 ⑵晶体中，最小的环为 原子环。

⑶每nmol SiO2晶体中，Si—O键数目为 mol。

7、上图中的 属于石墨晶体，晶体类型 ⑴晶体中，最小的碳环为 原子碳环。碳碳键键角为 ⑵在晶体中，碳原子个数与C—C键数之比为 。

晶体熔、沸点高低的比较方法

(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体．

金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低．

(2)原子晶体 由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高．如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅．原子晶体是一个“巨分子”，又称为共价晶体。

(3)离子晶体 一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl.离子间的静电作用包括引力和电子及核之间的斥力。

(4)分子晶体 ①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；

分子间具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S. 分子间都含有氢键的物质沸点，H2O>HF>NH3

②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4. ③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO＞N2， CH3OH＞CH3CH3. ④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低，正戊烷>异无戊烷>新戊烷（了解）

(5)金属晶体 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高

如

同周期熔沸点，Na＜Mg＜Al. 同主族熔沸点，同主族熔沸点：Li>Na >K >Rb >Cs

【考题调研】

一、晶体类型的判断及性质

例1：氯化铝的物理性质非常特殊,从相关资料上查得氯化铝的熔点为190℃,但它在180℃即开

始升华.请分析回答: (1)氯化铝晶体属 晶体. (2)在500K和1.01×10Pa时.它的密度(换算成标况)为11.92g/l,则氯化铝的化学式为 (3)无水氯化铝在潮湿的空气中会强烈“发烟”的原因是 （4）如何通过实验来判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物？

『能力拓展』

5

1．氢叠氮酸（HN3）与醋酸酸性相近，其盐稳定，但遭撞击可迅速分解生成氮气，有关氢叠氮酸的叙述有 ①NaN3的水溶液成碱性 ②HN3的固体属于分子晶体 ③NaN3的固体属于离子晶体 ④NaN3可用于小汽车防撞保护气囊 其中正确的是（ ）

A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．全对

2．最近，科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构。下列对该晶体叙述错误的是（ ）

A．该物质的化学式为CO4 B．晶体的熔沸点高，硬度大

C．晶体中C原子数与C—O化学键之比为1∶4 D．晶体的空间最小环共由12个原子构成

二、晶体的类型与化学键的关系

例2：下列物质： ⑴水晶 ⑵冰醋酸 ⑶CaO ⑷白磷 ⑸晶体氩 ⑹NaOH

⑺Al ⑻金刚石 ⑼Na2O2 ⑽CaC2 ⑾SiC ⑿干冰 ⒀过氧化氢

①

属于原子晶体的化合物 ②

直接由原子构成的晶体 ③

直接由原子构成的分子晶体 ④

由极性分子构成的晶体是 ，含有非极性键的离子晶体

是 ，属于分子晶体的单质是 ⑤

在一定条件下能导电而不发生化学变化的是 ，受热熔化后化学键不发生变化

的是 ，受热熔化后需克服共价键的是 。

『能力拓展』

1．氮化硼是一种新合成的结构材料，它是超硬、耐磨，耐高温的物质，下列各组物质熔化时所克服的粒子间的作用与氮化硼熔化时所克服的粒子间作用相同的是 （ ） A.硝酸钠和金刚石 B.晶体硅和水晶 C.冰和干冰 D.苯和酒精

2．下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是 （ ）

A.SO2与Si02 B.C02与H20 C.NaCl与HCl D.CCl4与KCl 3．下列每组物质发生状态变化时，所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是（ ）

A．液溴和苯分别受热变为气体 B．干冰和氯化铵受热变为气体

C．二氧化硅和铁分别受热熔化 D．食盐和葡萄糖分别溶解在水中

三、晶体的熔沸点高低的比较

例3：下列各组物质中，按熔点由低到高顺序排列正确的是（ ）

A．O2，I2，Hg B．CO，KCl，SiO2

C．Na，K，Rb D．SiC，NaCl，SO2 『针对性训练』

1．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是（ ） A．金刚石，晶体硅，二氧化硅，碳化硅 B．Cl4>CBr4>CCl4>CH4 C．MgO>H20>02>N2 D．金刚石>生铁>纯铁>钠 2、根据下表给出

几种物质的熔点、沸点数据所作的以下判断中，错误的是 （ ）

物质

熔点/℃

沸点/℃

NaCl 810 1456 KBr 710 1418 AlCl3

193 183 SiCl4

—68 57 单质B 2300 2500 A．SiCl4属于分子晶体 B．KBr中的键的强度比NaCl中的键的强度大

C．单质B是原子晶体 D．AlCl3受热能升华

四、晶体的简单计算

例4：如图为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。

TiCaO

（1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近的且等距离的钛离子共有____个。

（2）该晶体中，元素氧、钛、钙的个数比是______。

『针对性训练』

1．(2007年海南卷，24)NaCl的晶胞如图，每个NaCl晶胞中含有的Na离子和Cl离子的数目分别是( ) A．14，13 B．1，1 C．4，4 D．6，6 －＋2.某物质由A、B、C三种元素组成，其晶体中微粒的排列方式如图所示：该晶体的化学式是( )

A

AB3C3

B

AB3C

C

A2B3C

D

A2B2C