1、成才之路成才之路 化学化学路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修 晶体结构与性质晶体结构与性质第三章第三章章末复习提升章末复习提升 第三章第三章专题归纳专题归纳 整合提升整合提升2触及高考触及高考 真题体验真题体验3知识网络知识网络 宏观掌控宏观掌控1知识网络知识网络 宏观掌控宏观掌控专题归纳专题归纳 整合提升整合提升“三键一力三键一力”的比较的比较离子键离子键共价键共价键分子间作用分子间作用力力非极非极性键性键极性键极性键配位键配位键金属键金属键范德范德华力华力氢键氢键本质本质阴、阳离阴、阳离子间通过子间通过静电作用静电作用形成形成相邻原子间通过共用
2、电子相邻原子间通过共用电子对对(电子云重叠电子云重叠)与原子核间与原子核间的静电作用形成的静电作用形成金属阳离金属阳离子与自由子与自由电子间作电子间作用用静电作用静电作用成键成键条件条件(元素元素种类种类)成键原子成键原子的得、失的得、失电子能力电子能力差别很大差别很大成键成键原子原子相同相同成键原子成键原子不同，但不同，但得、失电得、失电子能力差子能力差别较小别较小成键原子成键原子一方有孤一方有孤电子对电子对(配配位体位体)，另，另一方有空一方有空轨道轨道金属单质金属单质或合金或合金氢键的形成氢键的形成条件是分子条件是分子中存在强极中存在强极性的性的NH、OH或或FH键键离子键离子键共价键共
3、价键分子间分子间作用力作用力非极性键非极性键极性键极性键配位键配位键金属键金属键范德范德华力华力氢键氢键存在存在的表的表现现形式形式(举举例例)离子化合离子化合物物(离子晶离子晶体体)非金属单非金属单质，共价质，共价化合物，化合物，部分离子部分离子化合物如化合物如Na2O2共价化共价化合物，合物，离子化离子化合物合物离子化合离子化合物如物如NH4Cl，共价化合共价化合物如物如Al2Cl6金属单金属单质晶体质晶体或合金或合金分子间均存分子间均存在范德华在范德华力，部分分力，部分分子的分子间子的分子间或分子内存或分子内存在氢键在氢键作用作用力大力大小比小比较较一般阴、一般阴、阳离子电阳离子电荷越多
4、，荷越多，半径越半径越小，离子小，离子键越强键越强成键原子电负性差值越大，键成键原子电负性差值越大，键的极性越强；键能越大，键长的极性越强；键能越大，键长越小，共价键越稳定越小，共价键越稳定(牢固牢固)金属阳金属阳离子半离子半径越径越小，价小，价电子数电子数越多，越多，金属键金属键越强越强相对分子质相对分子质量和分子极量和分子极性影响范德性影响范德华力大小，华力大小，电负性和原电负性和原子半径影响子半径影响氢键强弱氢键强弱化学键化学键氢键氢键范德华力范德华力答案：答案：B解析：解析：离子键、金属键没有饱和性、方向性；氢键不属于离子键、金属键没有饱和性、方向性；氢键不属于化学键；金属键属于化学键
5、。化学键；金属键属于化学键。四种晶体类型的性质比较四种晶体类型的性质比较晶体晶体分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体金属晶体金属晶体原子原子晶体晶体构成构成粒子粒子分子分子阴、阴、阳离子阳离子金属离子、金属离子、自由电子自由电子原子原子粒子间粒子间作用作用范德华力范德华力(少数有少数有氢键氢键)离子键离子键金属键金属键共价键共价键晶体晶体分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体金属晶体金属晶体原子原子晶体晶体性性质质熔、沸点熔、沸点较低较低较高较高一般较高一般较高很高很高硬度硬度小小略硬而脆略硬而脆较大较大很大很大溶解性溶解性相似相溶相似相溶多数溶多数溶于水于水不溶，有些不溶，有些与水反应与水反应不溶不溶
6、机械加机械加工性能工性能不良不良不良不良良好良好不良不良晶体晶体分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体金属晶体金属晶体原子晶体原子晶体性性质质导导电电性性固态、液态固态、液态不导电，部不导电，部分溶于水导分溶于水导电电固态时不导固态时不导电，熔化电，熔化时、能溶于时、能溶于水的溶于水水的溶于水时导电时导电固态时导固态时导电，熔化电，熔化时导电时导电大部分固大部分固态、熔化态、熔化时都不时都不导电导电作用力作用力大小规大小规律律组成和结构组成和结构相似的分相似的分子，相对分子，相对分子质量大的子质量大的范德华力大范德华力大离子的电荷离子的电荷多、半径多、半径小，小，离离 子子键强键强金属原子金属原子的
7、价电子的价电子数多、半数多、半径小，金径小，金属离子与属离子与自由电子自由电子间的作用间的作用力强力强共价键短共价键短(电子云重电子云重叠多叠多)、原、原子半径子半径小，键牢小，键牢固固氯化钠熔化时离子键被破坏氯化钠熔化时离子键被破坏ABCD解析：解析：稀有气体的晶体内不含化学键；金属晶体中含阳离稀有气体的晶体内不含化学键；金属晶体中含阳离子和自由电子，无阴离子；离子晶体内可能有共价键；子和自由电子，无阴离子；离子晶体内可能有共价键；SiO2晶晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合；分子的稳定性体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合；分子的稳定性由共价键的键能决定，与分子间作用力无关。由
8、共价键的键能决定，与分子间作用力无关。答案：答案：D答案：答案：B解析：解析：金刚石晶体中，最小的环上有金刚石晶体中，最小的环上有6个碳原子。个碳原子。1.依据物质的分类判断依据物质的分类判断(1)金属氧化物金属氧化物(如如K2O等等)、强碱、强碱(如如NaOH、KOH等等)和绝和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数的盐类是离子晶体。(2)金属单质金属单质(除汞外除汞外)与合金是金属晶体。与合金是金属晶体。(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)大多数
9、非金属单质大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外外)、气态氢化物、非金属氧化物、气态氢化物、非金属氧化物(除除SiO2外外)、酸、绝大多数有、酸、绝大多数有机物机物(除有机盐外除有机盐外)都是分子晶体。都是分子晶体。判断晶体类型判断晶体类型 2根据物质的物理性质判断晶体的类型根据物质的物理性质判断晶体的类型(1)在常温下呈气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体在常温下呈气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外除外)，如，如H2O、H2等。对于稀有气体，虽然构成物质的微等。对于稀有气体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作单原子分子，因为微粒间的相
10、互作用力是粒为原子，但应看作单原子分子，因为微粒间的相互作用力是范德华力，而非共价键。范德华力，而非共价键。(2)在熔融状态下能导电的晶体在熔融状态下能导电的晶体(化合物化合物)是离子晶体。如：是离子晶体。如：NaCl熔融后电离出熔融后电离出Na和和Cl，能自由移动，所以能导电。，能自由移动，所以能导电。(3)有较高的熔点，硬度大，并且难溶于水的物质大多为原有较高的熔点，硬度大，并且难溶于水的物质大多为原子晶体，如晶体硅、二氧化硅、金刚石等。子晶体，如晶体硅、二氧化硅、金刚石等。(4)易升华的物质大多为分子晶体。易升华的物质大多为分子晶体。3根据物质所含化学键的类型判断晶体的类型根据物质所含化
11、学键的类型判断晶体的类型(1)离子晶体与化学键的关系：离子晶体与化学键的关系：离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键。注意，离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键。注意，可以再细化：离子晶体中一定含有离子键，可能含有极性共价可以再细化：离子晶体中一定含有离子键，可能含有极性共价键、非极性共价键、配位键。键、非极性共价键、配位键。含有离子键的化合物一定是离子化合物。含有离子键的化合物一定是离子化合物。离子晶体一定是由阴、阳离子构成的，但晶体中可以含离子晶体一定是由阴、阳离子构成的，但晶体中可以含有分子，如结晶水合物。有分子，如结晶水合物。离子晶体中一定含有阳离子，但含有阳离子的晶体不一离子晶
12、体中一定含有阳离子，但含有阳离子的晶体不一定是离子晶体。定是离子晶体。非金属元素也可以形成离子化合物，如非金属元素也可以形成离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等都是离子化合物。等都是离子化合物。(2)分子晶体与分子间作用力及化学键的关系：分子晶体与分子间作用力及化学键的关系：分子晶体中一定含有分子间作用力。分子晶体中一定含有分子间作用力。稀有气体形成的晶体是分子晶体，而稀有气体是单原子稀有气体形成的晶体是分子晶体，而稀有气体是单原子分子，其晶体中只含有分子间作用力。分子，其晶体中只含有分子间作用力。除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力和分除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力
13、和分子内共价键。子内共价键。分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质(如熔如熔点、硬度、溶解性等点、硬度、溶解性等)，而共价键决定分子的化学性质。，而共价键决定分子的化学性质。(3)原子晶体与化学键的关系：原子晶体与化学键的关系：原子晶体中一定有共价键，且只有共价键，无分子间作原子晶体中一定有共价键，且只有共价键，无分子间作用力。用力。原子晶体一定是由原子构成的，可以是同种元素的原原子晶体一定是由原子构成的，可以是同种元素的原子，也可以是不同种元素的原子。子，也可以是不同种元素的原子。共价化合物形成的晶体可能是原子晶体，也可能是分子共价化合物形成的晶
14、体可能是原子晶体，也可能是分子晶体。晶体。解析：解析：晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合，是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的相结合，是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或水溶液都能导电。原子晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或水溶液都能导电。原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔沸点有很大差异。一原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融状
15、态时都不能导电。另外易溶于一般原子晶体和分子晶体熔融状态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。答案：答案：(1)原子晶体原子晶体(2)分子晶体分子晶体(3)分子晶体分子晶体(4)离子离子晶体晶体编号编号信息信息物质名称物质名称晶体类型晶体类型(1)熔点熔点811，硬度较大，易溶于水，水溶，硬度较大，易溶于水，水溶液或熔融态时均能导电液或熔融态时均能导电(2)熔点熔点630.74，沸点，沸点1 750，导电，导电(3)由分子间作用力结合而成，熔点很低，由分子间作用力结合而成，熔点很低，化学性质稳定化学性质稳定(4)由共价键结合成空间
16、网状结构的晶体，由共价键结合成空间网状结构的晶体，熔点熔点2 300 ，沸点，沸点2 550，硬度大，硬度大(5)由共价键结合成层状结构的晶体，熔点由共价键结合成层状结构的晶体，熔点高、能导电，具有滑腻感高、能导电，具有滑腻感首先判断物质的状态：固体首先判断物质的状态：固体液体液体气体，如气体，如I2HgO2。1不同晶型的物质的熔沸点高低顺序一般是：原子晶体不同晶型的物质的熔沸点高低顺序一般是：原子晶体离子晶体离子晶体分子晶体。同一晶型的物质，则晶体内部结构微粒分子晶体。同一晶型的物质，则晶体内部结构微粒间的作用越强，熔沸点越高。间的作用越强，熔沸点越高。2原子晶体要比较共价键的强弱，一般地说
17、，原子半径原子晶体要比较共价键的强弱，一般地说，原子半径越小，形成的共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔沸点越越小，形成的共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔沸点越高。高。如熔点：金刚石如熔点：金刚石碳化硅碳化硅晶体硅。晶体硅。键长：键长：CCCSiCSiSiSi物质熔沸点高低的比较物质熔沸点高低的比较 3离子晶体要比较离子键的强弱。一般地说，阴、阳离离子晶体要比较离子键的强弱。一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离 子 晶 体 的 熔 沸 点 就 越 高，如 熔 点：离 子 晶 体 的 熔 沸 点 就
18、越 高，如 熔 点：MgOMgCl2NaClCsCl。4分子晶体：分子晶体：(1)组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，如熔沸点：用力越大，熔沸点越高，如熔沸点：O2N2，HIHBrHCl，I2Br2Cl2F2。(2)组成和结构不相似的物质，分子极性越大，其熔沸点就组成和结构不相似的物质，分子极性越大，其熔沸点就越高，如熔沸点：越高，如熔沸点：CON2。(3)在同分异构体中，一般地说，支链数越多，熔沸点越在同分异构体中，一般地说，支链数越多，熔沸点越低，如熔沸点：正戊烷低，如熔沸点：正戊烷异戊烷异戊烷新戊烷；同分异
19、构体的芳香烃新戊烷；同分异构体的芳香烃及其衍生物，其熔沸点高低顺序是邻及其衍生物，其熔沸点高低顺序是邻间间对位化合物。对位化合物。5金属晶体中金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属晶体中金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属阳离子与自由电子间的作用越强，金属熔沸点就越高。金属阳离子与自由电子间的作用越强，金属熔沸点就越高。解析：解析：SiO2是原子晶体，是原子晶体，CsCl是离子晶体，一般来说，原是离子晶体，一般来说，原子晶体的熔点高于离子晶体。子晶体的熔点高于离子晶体。CBr4和和CF4都是分子晶体，一般都是分子晶体，一般来说，组成相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越来说，组成相
20、似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔 点 越 高。所 以 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 是：强，熔 点 越 高。所 以 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 是：SiO2CsClCBr4CF4。答案：答案：AG钠、钾、钠钾合金钠、钾、钠钾合金HCH4、H2O、HF、NH3ICH4、C2H6、C4H10、C3H8JCH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4答案：答案：AE1.熟悉几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目熟悉几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目晶胞结构及有关简单计算晶胞结构及有关简单计算 ANaCl(含含4个个Na，4个个Cl)B干
21、冰干冰(含含4个个CO2)CCaF2(含含4个个Ca2，8个个F)D金刚石金刚石(含含8个个C)E体心立方体心立方(含含2个原子个原子)F面心立方面心立方(含含4个原子个原子)(3)设该晶体的摩尔质量为设该晶体的摩尔质量为M gmol1，晶胞的密度为，晶胞的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数为，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中两个最近的，则晶体中两个最近的X间的距间的距离为离为_cm。触及高考触及高考 真题体验真题体验1.理解离子键的含义，能说明离子键的形成。理解离子键的含义，能说明离子键的形成。2了解了解NaCl型和型和CsCl型离子晶体的结构特征，能用晶格型离子晶体的结构特征，能用晶格能解释典
22、型离子化合物的某些物理性质。能解释典型离子化合物的某些物理性质。3了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。子晶体的结构与性质的关系。4能用金属键的自由电子理论解释金属的某些物理性能用金属键的自由电子理论解释金属的某些物理性质。质。5知道金属晶体的基本堆积方式，了解简单晶体的晶胞知道金属晶体的基本堆积方式，了解简单晶体的晶胞结构特征。结构特征。6了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别。成微粒、微粒间作用力的区别。在石墨烯晶体中，每个在石墨烯
23、晶体中，每个C原子连接原子连接_个六元环，个六元环，每个六元环占有每个六元环占有_个个C原子。原子。在金刚石晶体中，在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，原子所连接的最小环也为六元环，每个每个C原子连接原子连接_个六元环，六元环中最多有个六元环，六元环中最多有_个个C原子在同一平面。原子在同一平面。答案：答案：(1)分子分子(2)32124解析：解析：(1)该化合物熔点为该化合物熔点为253K，沸点为，沸点为376K，说明熔沸，说明熔沸点较低，所以为分子晶体；点较低，所以为分子晶体；(2)根据均摊法来计算。石墨烯晶根据均摊法来计算。石墨烯晶体中，每个体中，每个C原子被原子被3个个6元
24、环共有，每个六元环占有的元环共有，每个六元环占有的C原子原子数是数是61/3 2；每个；每个C原子周围形成原子周围形成4个共价键，每个共价键，每2个共个共价键即可形成价键即可形成1个六元环，则可形成个六元环，则可形成6个六元环，每个共价键被个六元环，每个共价键被2个六元环共用，所以一个个六元环共用，所以一个C原子可连接原子可连接12个六元环；根据数学个六元环；根据数学知识，知识，3个个C原子可形成一个平面，而每个原子可形成一个平面，而每个C原子都可构成原子都可构成1个个正四面体，所以六元环中最多有正四面体，所以六元环中最多有4个个C原子共面。原子共面。(2)A和和B能够形成化合物能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参，其晶胞结构如图所示，晶胞参数数a0.566 nm，F的化学式为的化学式为_；晶胞中；晶胞中A 原子的原子的配 位 数 为配 位 数 为 _；列 式 计 算 晶 体；列 式 计 算 晶 体 F 的 密 度的 密 度(g c m3)_。GeCl4GeBr4GeI4熔点熔点/49.526146沸点沸点/83.1186约约400晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶单晶的晶胞参数胞参数a565.76 pm，其密度为，其密度为_gcm3(列出计算式列出计算式即可即可)。
