第6講晶體配合物

備考導(dǎo)航

1.了解晶體類型及不同類型晶體中微粒間作用力的區(qū)別。

2.了解分子晶體、共價(jià)晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。

復(fù)習(xí)目標(biāo)

3.了解晶胞的溉念，能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。

4.認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單配合物的成鍵特征，了解配合物的存在與應(yīng)用。

（常見(jiàn)晶體的哭黑）~晶體結(jié)內(nèi)與性咐ff位?合物）

熟記網(wǎng)絡(luò)

（常見(jiàn)晶體類型判斷方法）一T常見(jiàn)揩體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較）配立數(shù)）

判斷正誤（正確的打7”，錯(cuò)誤的打“x”）。

（1）（2023.江蘇卷）碳單質(zhì)、晶體硅、SiC均為共價(jià)晶體（）

（2）（2022.江蘇卷）NA族元素單質(zhì)的晶體類型用同（）

（3）（2022?江蘇卷）金剛石與石墨烯中的C—C-C夾角都為120°（）

（4）（2023?常州期中）1mol金剛石含C—C數(shù)目約為2X6.02X1023（）

⑸（2023?河北卷）堿金屬中Li的熔點(diǎn)最高，原因是堿金屬中Li的價(jià)層電子數(shù)最少，金屬

鍵最強(qiáng)（）

⑹（2023?江蘇卷）N2H4中的N原子與由形成配位鍵，故N2H4具有還原性（）

⑺（2024?蘇錫常鎮(zhèn)二模）S?0丁（結(jié)構(gòu)如圖1）中2個(gè)S原子均可作配位原子（）

課前自測(cè)

8mL

q/跖乙醇

?sI2-

十

O—S—O4mL0.1mol/l.

■Cu(NHm]S€h溶液

0

圖1圖3

（8）（2023?揚(yáng)州期中河用圖2表示Fe2C16的結(jié)構(gòu)（）

⑼（2023?海南卷）圖3制備[CU（NH3）4]SO]H2O晶體（）

（10）（2023?湖南卷）冠醒（18-冠-6）的空穴與K+尺寸適配，二者能通過(guò)弱相互作用形成超分

子（）

考點(diǎn)1晶胞微粒數(shù)的計(jì)算

知識(shí)梳理

知識(shí)U長(zhǎng)方體（含立方體）晶胞中微粒數(shù)計(jì)算

知識(shí)舊晶胞中粒子配位數(shù)的計(jì)算

一個(gè)粒子周圍最鄰近的粒子的數(shù)目稱為配位數(shù)。

1.晶體中原子（或分子）的配位數(shù)：若晶體中的微粒為同種原子或同種分子，則某原子（或分子）的配位

數(shù)指的是該原子（或分子）等距離且緊鄰的原子（或分子）的數(shù)目。常見(jiàn)晶胞的配位數(shù)如表:

⑴NaQ晶體中，。一的配位數(shù)指的是每個(gè)周圍等距離且緊鄰的Na+的個(gè)數(shù)，的配位數(shù)為一,6

個(gè)Na卡所圍成的圖形為。Na"的配位數(shù)為一。

（2）由圖2可知，CaF?晶胞內(nèi)黑球共有一個(gè)，白球共有一個(gè)，說(shuō)明白球是,黑球是

。F-的配位數(shù)為一,Ca2+的配位數(shù)為—o

知識(shí)回晶體密度的計(jì)算

1.確定晶胞中各原子的個(gè)數(shù)和化學(xué)式。

2.計(jì)算晶胞的質(zhì)量：〃?=福XM其中M為晶體的摩爾質(zhì)量，N為晶胞擁有的粒子數(shù)，為阿伏加德

羅常數(shù)。

3.計(jì)算晶胞的體積。

4.計(jì)算密度（常見(jiàn)晶胞的密度計(jì)算）。

iooglifl

晶胞

（鐵）(NaCI)（干冰）

晶胞邊長(zhǎng)anmapmapm

晶胞體積/CP?

晶胞質(zhì)量/g—

晶體密度/（g/cnf）——

［注意］單位換算：1pm=10Fm=］（）-i（）cm』nm=10-9m=1（）rcm。

典題悟法

西懺（2024.江蘇各地模擬重組）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.Cu2O晶胞（如圖1）中有4個(gè)銅原子

B.FeS2晶體（如圖2）中每個(gè)Fe?+周圍距離最近且相等的S廠數(shù)目為8

C.Na2s晶胞（如圖3）中，每個(gè)Na，周圍最近且距離相等的Na,有6個(gè)

D.白磷晶體（如圖4）中1個(gè)P4分子周圍有12個(gè)緊鄰的P,分子（如圖4）

酎2⑴（2024?南通三模）Lii、FePO4晶胞中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通

過(guò)其頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)（如圖1所示）。則“=

圖1

（2）（2023?淮陰、姜堰、徐州一中聯(lián)考）ZnO存在多種晶體結(jié)構(gòu)，其中纖鋅礦型的晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示,

晶體中的配位數(shù)為.

（3）（2024.蘇錫常鎮(zhèn)二模）CaF2晶胞（如圖3）中1周圍距離最近的Ca?+形成的空間結(jié)構(gòu)為

（4）（2024.南通二模）MgO-AbO3晶胞結(jié)構(gòu)如圖4所示（B中鎂原子未畫(huà)出），用標(biāo)記出B中的鎂原子。

知識(shí)El四種晶體類型比較

晶體類型共價(jià)晶體離子晶體分子晶體金屬晶體

構(gòu)成粒子原子陰、陽(yáng)離子分子金屬離子和自由電子

粒子間的作用力共價(jià)鍵離子鍵范德華力（有些含氫鍵）金屬鍵

硬度大較大較小有的較小，有的較大

熔、沸點(diǎn)高較高較低有的較低，有的較高

一般不具有晶體不導(dǎo)電，水溶一般不導(dǎo)電，溶于水后

導(dǎo)電、導(dǎo)熱性電和熱的良導(dǎo)休

導(dǎo)電性液或熔融狀態(tài)導(dǎo)電有的導(dǎo)電

大多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣

金屬氧化物（如

金剛石、硅、態(tài)氫化物、酸、非金屬

Na2O）>強(qiáng)堿（如

物質(zhì)類別及舉例硼、SiC、SiCh氧化物（SiO2除外）、絕金屬單質(zhì)（如Na、Al等）

KOH）、絕大部分鹽

等大多裝有機(jī)物（有機(jī)鹽

（如NaCl）

除外）

知識(shí)舊品體熔、沸點(diǎn)的比較

1.不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律：共價(jià)晶體〉離子晶體〉分子晶體。如熔點(diǎn)：SiO2>NaCl

>CO2o

2.相同類型晶體

（I）共價(jià)晶體：原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅〉硅。

（2）離子晶體：陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)越多、離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶體的熔、沸點(diǎn)越高，如

熔點(diǎn)：MgO>NaCl>KClo

（3）分子晶體：

①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高；具有分子間氫鍵的分子晶體的熔、

沸點(diǎn)反常的高。如沸點(diǎn)：GeH4>SiH4>CH4tH2O>H2Se>H2S;NH3>AsH3>PH3.HF>HI>HBr>HCIo

②組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體（相對(duì)分子質(zhì)量接近），分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高。如沸點(diǎn)：

CO>N2?

（4）金屬晶體：金屬離子半徑越小、離子所帶電荷數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高，如熔

點(diǎn)：Na<Mg<AL

解疑釋惑8

晶體類型的判斷

1.依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷。

2.依據(jù)物質(zhì)的分類判斷。

3.依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷。

（1）共價(jià)晶體的熔點(diǎn)高（如金剛石的熔點(diǎn)為3550℃）o

（2）離子晶體的熔點(diǎn)較高（如MgO的熔點(diǎn)為2800℃,NaCl的熔點(diǎn)為801℃）。

（3）分子晶體的熔點(diǎn)低（如硫的熔點(diǎn)為112℃,沸點(diǎn)為444.6℃）。

(4)金屬晶體的熔點(diǎn)差異大，如金屬鋁的熔點(diǎn)為3380℃,金屬鈾的熔點(diǎn)為28℃。

4.依據(jù)導(dǎo)電性判斷。

5.依據(jù)硬度判斷。

知識(shí)回常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)模型

晶體晶體結(jié)構(gòu)說(shuō)明

①Na+和C廠之間的作用力為離子鍵，NaCl溶于水或熔

融狀態(tài)時(shí)，破壞離子鍵；

嚏,Y「

NaCl-Na+②每個(gè)晶胞中含一個(gè)Na/和一個(gè)Cl-；

（型）③Na+的配位數(shù)為一,。一的配位數(shù)為一；

z

④每個(gè)Na-周圍等距離且緊鄰的Na+有______個(gè)，每個(gè)

離子晶體

。一周圍等距離且緊鄰的C廣有______個(gè)

⑤每個(gè)晶胞中含一個(gè)Cs+>一個(gè)CI；

CsCl------Cs-⑥Cs卡的配位數(shù)為一,。一的配位數(shù)為一；

/U-爐

（型）方⑦每個(gè)Cs+周圍等距離且緊鄰的Cs+有一個(gè)，每個(gè)cr

周圍等距離且緊鄰的C1一有一個(gè)

⑧S”位于立方晶胞頂點(diǎn)和面心，z/+位于四條體對(duì)角

線的加

（?Zn”

⑨每個(gè)晶胞中含一個(gè)Z1?+和一個(gè)S2-；

離子晶體立方ZnS

oS2

⑩Zn2+的配位數(shù)為一，ZM+周圍等距離且緊鄰的S2-

（S

所圍成的圖形為正四面體形；

?S2一的配位數(shù)為一

①千冰中CO2分子之間的作用力為范德華力，C02分子

■o原子中C原子和O原子之間的作用力為_(kāi)________,干冰升

*ACttf

辛六S「o用子華時(shí)，克服的作用力是____________;

干冰

②CO2分子占據(jù)8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心位置；

J

③每個(gè)CO2分子周圍等距離且緊鄰的co2分子有

分子晶體

______個(gè)

④每個(gè)水分子與相鄰的一個(gè)水分子以氫鍵相連接；

冰於

T：⑤含1molHO的冰中，最多可形成—mol氫鍵

-r2

①每個(gè)碳原子與相鄰4個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成

____________形結(jié)構(gòu)，C原子為_(kāi)________雜化，鍵長(zhǎng)

相等，鍵角為_(kāi)_____________________;

②最小碳環(huán)由6個(gè)碳原子構(gòu)成，且6個(gè)碳原子不在同一

共價(jià)晶體金剛石

平面內(nèi)；

③C原子數(shù)與C-C數(shù)目之比為_(kāi)______,1moi金剛石

中含有一molC—C；

④晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似

Si

⑤每個(gè)Si原子與一個(gè)0原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四

卜

共價(jià)晶體面體形結(jié)構(gòu)；每個(gè)原子與一個(gè)原子相連；

SiO20Si

E@1molSiO-中含有—mol硅氧鍵

於尸

Po①配位數(shù)為—

1

古-----c

金屬晶體J

a蘆

Cu、Ag、Au(o②配位數(shù)為_(kāi)_____

^-6

J

Na、K、Fe③配位數(shù)為一

金屬晶體廠⑤熔融時(shí)破壞_________

Mg、Zn、Ti6④配位數(shù)為_(kāi)_____

①石墨層狀晶體中，層內(nèi)碳原子之間以_________結(jié)合，

碳原子采取的雜化方式是_________。層與層之間的作

1*pm

用力是___________________。

混合型②平均每個(gè)正六邊形含有的碳原子個(gè)數(shù)是1mol

石墨

晶體石墨中含有_________mol碳碳鍵。

③石墨導(dǎo)電的原因：未參與雜化的2P電子的原子軌道

相互平行且相互重疊，使p軌道的電子可在整個(gè)碳原子

平面中運(yùn)動(dòng)

典題悟法

鶴沏3（2024?江蘇各地模擬重組）下列說(shuō)法正確的是（

A.此、Li、NaH晶體類型相同

B.硼、石墨、固態(tài)氮的晶體類型相同

C.NazO、Mg的晶體類型相同

D.前四周期的VIIA族元素單質(zhì)的晶體類型相同

由4(2024?如皋適應(yīng)性二汨N是一種無(wú)機(jī)非金屬材料，立方BN的硬度僅次于金剛石，其晶胞如圖

所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.立方BN屬于共價(jià)晶體

B.1個(gè)晶胞中含有4個(gè)B和4個(gè)N

C.距離每個(gè)B最近的N有4個(gè)

D.1mol立方BN中含有2mol共價(jià)鍵

考點(diǎn)3配合物

知識(shí)梳理

知識(shí)n配位鍵

1.“電子對(duì)給予一接受”鍵稱為配位鍵。常用“一”來(lái)表示配位鍵，笳頭指向接受孤電子對(duì)的原子，

「H1+

t

如NH；可表示為H—N—H(NH：中雖然有1個(gè)N—H形成過(guò)程與其他3個(gè)N—H形成過(guò)程不同，但是

I

H

一旦形成之后，4個(gè)共價(jià)鍵完全相同。

2.配位鍵也是Q鍵。

知識(shí)舊配位化合物

1.定義：通常把金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位

化合物，簡(jiǎn)稱配合物。

2,配合物的組成｛mCu(NH3)4]SO4為例｝

內(nèi)界外界

[Cu(NH那"

XT、

中心離子配體配位數(shù)

(N是配位原子)

(1)常見(jiàn)過(guò)渡金屬中心原子(或離子)：提供空軌道接受孤電子對(duì)的原子(或離子)。如C03+、Fe3\Cu2

一、Zn2+>Ag+等離子,Fe、Ni等原子。

(2)常見(jiàn)配體：提供孤電子對(duì)的陰離子或分子。陰離子如F，。一、OH一、CN，SCN，COf.C2Of

等；分子如HzO、N%、CO、乙二胺(H2NCH2cH2NH2)等。

(3)配位數(shù)：配位原子總的數(shù)目稱為配位數(shù)，配位數(shù)與配離子所帶電荷數(shù)之間的關(guān)系一般如下:

中心離子所帶電荷配位數(shù)實(shí)例

+

2|Ag(NH3)2]

+1

2rCu(CN)2]-

2+

+24[CU(NH3)4]

4[CU(OH)41*2~

2+

4[Zn(NH3)4]

3

6[Fe(SCN)6]-

3+

+36[Fe(H2O)6]

3+

6[CO(NH3)6]

用?？?xì)w納,

單核配體的確認(rèn)要注意是否帶有電荷，如配合物[COC1(NH*]C12的中心離子為Co3+,配體是C廠和

NH3,而不是氯厚子。

知識(shí)囪配合物的制備

1.CuSCh溶液竺"Cu(0H)2(藍(lán)色沉淀)生"[Cu(NH3)4]2'(深藍(lán)色)，反應(yīng)的離子方程式為

2.FeC13溶液⑼："紅色溶液，若所得Fe3+和SCN一的配合物中，主要是Fe3+與SCN一以個(gè)數(shù)之比l：1

配合所得離子顯紅色，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________________

3.Na。溶液將&蟠AgCl(白色沉淀)工[Ag(NH3)2「，反應(yīng)的離子方程式為

知識(shí)E特殊的配位體形成的配合物

1.螯合配位體：一個(gè)配位體中的幾個(gè)配位原子能直接和同一個(gè)金屬離子配位，形成具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配

合物。如:

(I)乙二胺與CM+形成的配離子如圖1,該配離子中配位數(shù)為一，。犍數(shù)為

(2)EDTA(乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽，見(jiàn)圖2)配體中有一個(gè)配位原子。

金屬EDTA贅合物四版施像

圖2圖3

2.兀鍵配位體：CO、環(huán)戊二循基(C5H5—)等含有兀鍵的配位體，常和過(guò)渡金屬結(jié)合形成配合物。如金

屬微基化合物(見(jiàn)圖3)等。

典題悟法

席恥（2024?如東期中）由硫酸銅溶液制取[CU（NH3）4]SOTH2O的實(shí)驗(yàn)如下：

步驟1.向盛有4mL0.1moLL藍(lán)色C11SO4溶液的試管中,滴加幾滴Imol/L氨水，有藍(lán)色沉淀生成;

步驟2.繼續(xù)滴加氨水并振陵試管，沉淀溶解，得到深藍(lán)色溶液；

步驟3.向試管中加入8mL95%乙醇，并用玻璃棒摩擦試管壁，有深藍(lán)色晶體析出。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.CuS04溶液呈藍(lán)色的原因是因溶液中含有[Cu（H2O）4產(chǎn)

B.步驟2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4NH3+Cu（OH）2=[Cu（NH,04]2++2Oir

C.步驟3中加入8mL95%乙醇是因?yàn)橐易砼c水可形成分子間氫鍵，易溶于水

D.H2O與Cu?.的配位能力弱于NH3

考點(diǎn)4超分子

知識(shí)梳理

知識(shí)超分子

1.定義：超分子是由兩種或兩種以上的分了通過(guò)分了?間相互作用形成的分子聚集體。

2.重要特征：分子識(shí)別和自組裝。

3.實(shí)例

（1）“杯酚”分離C60和C70。

（2）冠醛識(shí)別堿金屬離子（如K'）。