1、第三章,晶体结构与性质,章末复习提升,知 识 网 络,固 体,固 体,固 体,固 体,专 题 归 纳,专题一 “三键一力”的比较,在下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是( ),A,变式训练1 下列说法正确的是( ) A化学键都具有饱和性和方向性 B晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子 C氢键具有方向性和饱和性，也属于一种化学键 D金属键由于无法描述其键长、键角，故不属于化学键 解析：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。,B,专题二 四种晶体类型的性质比较,下列关于晶体的说法正确的组合是( ) 分子晶体中都存在共价
2、键 在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低 离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键 CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4和12个O2相紧邻,D,(图中Ca2、O2、Ti4分别位于立方体的体心、面心和顶点),SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合 晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 氯化钠熔化时离子键被破坏 A B C D 解析：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；SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合；分子的稳定性由共价键
3、的键能决定，与分子间作用力无关。,变式训练2 下列各项所述的数字不是12的是( ) A在NaCl晶体中，与一个Na最近的且距离相等的Na的个数 B在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数 C在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数 D干冰晶体中每个CO2分子周围最近且距离相等的CO2分子的个数 解析：金刚石晶体中，最小的环上有6个碳原子。,B,1依据物质的分类判断 (1)金属氧化物(如K2O等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。 (2)金属单质(除汞外)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；常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。 (4)
4、大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)都是分子晶体。,知识点三 判断晶体类型,2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(Hg除外)，如H2O、H2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，因为微粒间的相互作用力是范德华力，而非共价键。 (2)在熔融状态下能导电的晶体(化合物)是离子晶体。如：NaCl熔融后电离出Na和Cl，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子晶体，如晶体硅、二氧化硅、金刚石
5、等。 (4)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 (1)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，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。 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定是离子晶体。 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。,(2)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。 稀有气体形成的晶体是分
6、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。 除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力和分子内共价键。 分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质(如熔点、硬度、溶解性等)，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： 原子晶体中一定有共价键，且只有共价键，无分子间作用力。 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。 共价化合物形成的晶体可能是原子晶体，也可能是分子晶体。,分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型： (1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ，熔融状态下不导电_。 (2)溴化铝，无色晶体，熔点98 ，熔融状态下不
7、导电_。 (3)五氟化钒，无色晶体，熔点19.5 ，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等_。 (4)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中能导电_。,原子晶体,分子晶体,分子晶体,离子晶体,解析：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。,变式训练3 现有5种固态物质：氯化钠、硼、石墨、锑、氖。将符合信息
8、的物质名称和所属晶体类型填在表格中：,氯化钠,离子晶体,锑,金属晶体,氖,分子晶体,硼,原子晶体,石墨,混合晶体,首先判断物质的状态：固体液体气体，如I2HgO2。 1不同晶型的物质的熔沸点高低顺序一般是：原子晶体离子晶体分子晶体。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。 2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，其晶体熔沸点越高。 如熔点：金刚石碳化硅晶体硅。 键长：CCCSiSiSi,知识点四 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
9、的熔沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。 4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，熔沸点越低，如熔沸点：正戊烷异戊烷新戊烷；同分异构体的芳香烃及其衍生物，其熔沸点高低顺序是邻间对位化合物。 5金属晶体中金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属阳离子与自由电子间的作用越强，金属熔沸点就越高。,下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是( )
10、 ASiO2、CsCl、CBr4、CF4 BSiO2、CsCl、CF4、CBr4 CCsCl、SiO2、CBr4、CF4 DCF4、CBr4、CsCl、SiO2 解析：SiO2是原子晶体，CsCl是离子晶体，一般来说，原子晶体的熔点高于离子晶体。CBr4和CF4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，分子间作用力越强，熔点越高。所以熔点由高到低的顺序是：SiO2CsClCBr4CF4。,A,变式训练4 下列各物质中，按熔沸点由低到高排列正确的是_。 AKCl、NaCl、MgCl2、MgO B金刚石、SiC、SiO2、硅 CH2O、H2S、H2Se、H2Te DNa、K、Rb、
11、Al ECO2、Na、KCl、SiO2F.O2、I2、Hg、MgCl2 G钠、钾、钠钾合金H.CH4、H2O、HF、NH3 ICH4、C2H6、C4H10、C3H8 JCH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4,AE,解析：A中离子半径：KNa，O2Cl，离子电荷KNaMg2，离子半径越大，熔沸点越低，正确；B中键长：CCSiOCSiSiSi，半径之和越大，熔沸点越低，错误；C中相对分子质量逐渐升高，沸点应该逐渐升高，但水分子间会形成氢键，导致其熔沸点升高，错误；D中半径：AlNaKRb，半径越大，熔沸点越低，D错。E中CO2为气体，Na为金属晶体，KCl为离
12、子晶体，SiO2为原子晶体，正确；F中O2为气态，I2为固态，Hg为液态，MgCl2为离子晶体，错误；G中合金的熔沸点低于其任何一种成分金属，错误；H中H2O、HF、NH3分子间分别会形成氢键，它们的沸点肯定高于CH4的，常温下H2O为液态，沸点最高，错误；,I中的几种物质互为同系物，它们都是分子晶体，其沸点随着碳原子数增多(即相对分子质量增大)而逐渐增大，错误；J中的几种物质互为同分异构体，支链越多，分子对称性越好，范德华力越弱，熔沸点越低，错误。,1熟悉几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目,知识点五 晶胞结构及有关简单计算,ANaCl(含4个Na，4个Cl) B干冰(含4个CO2) CC
13、aF2(含4个Ca2，8个F) D金刚石(含8个C) E体心立方(含2个原子) F面心立方(含4个原子),3有关晶胞各物理量的关系 对于立方晶胞，可简化成下面的公式进行各物理量的计算：a3NAnM，a表示晶胞的棱长，表示密度，NA表示阿伏加德罗常数，n表示1 mol晶胞中所含晶体的物质的量，M表示相对分子质量，a3NA表示1 mol晶胞的质量。如NaCl：a3NA4M(M58.5)。,某离子晶体的晶胞结构如图所示。 试回答下列问题： (1)晶体中每个Y同时吸引着_个X，每个X同时吸引着_个Y，该晶体的化学式是_。 (2)晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有_个。 (3)设该晶体的摩尔质
14、量为M gmol1，晶胞的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中两个最近的X间的距离为_cm。,4,8,XY2(或Y2X),12,解析：此晶胞初看比较复杂，若将X、Y分开来看，X在晶胞中的位置类似NaCl中的Na或Cl，如图(a)。体内8个Y分别位于每个小立方体的中心，如图(b)。,变式训练5 (2018河南许昌一模)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料，这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜，它是通过在高温(T750 )氢气氛围下BBr3和PBr3反应制得的，BBr3的空间构型为_，BP晶胞的结构如图所示，当晶胞晶格参数为478 pm(即图中立方体的每条边长为478pm)时，B
15、P中B和P之间的最近距离为_。,平面三角形,触 及 高 考,考纲要求 1理解离子键的含义，能说明离子键的形成。 2了解NaCl型和CsCl型离子晶体的结构特征，能用晶格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质。 5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。 6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。,1(2018全国卷)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题
16、： (5)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为_gcm3(列出计算式)。,3(2018全国卷35)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题： (5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为_。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为_ gcm3(列出计算式)。,六方最密堆积,4(2017新课标卷)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO23H2=CH3OHH2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景
17、。回答下列问题： (5)MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a0.420 nm，则r(O2)为_nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a0.448 nm，则r(Mn2)为_nm。,0.148,0.076,5(2017江苏卷)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。 (5)某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(xn)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为_。,Fe3CuN,
