1、1. 了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別。 2了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。 3理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。,第三節(jié) 晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),1晶體與非晶體 (1)晶體與非晶體的區(qū)別,周期性有序,無序,(2)得到晶體的途徑 。 。 。 (3)晶體的特點 外形和內(nèi)部質(zhì)點排列的 性。 晶體的許多物理性質(zhì)如強度表現(xiàn)出 性。 晶體具有 性，即晶體能自發(fā)地呈現(xiàn) 的性質(zhì)。,熔融態(tài)物質(zhì)凝固,氣態(tài)物質(zhì)凝華,溶質(zhì)從溶液中析出,高度有序,各向異,自范,幾何多面體,(4)區(qū)別晶體和非晶體的方法 熔點法： 的熔點較固

2、定，而 沒有固定的熔點。 ：當單一波長的X射線通過晶體時，會在記錄儀上看到 ，而非晶體則沒有。 2晶胞 (1)概念 描述晶體結(jié)構(gòu)的 。,晶體,非晶體,X射線衍射法,分立的斑點或譜線,基本單元,(2)晶體中晶胞的排列無隙并置 無隙：相鄰晶胞之間沒有 。 并置：所有晶胞 排列、 相同。 延伸： 1. 晶胞是晶體中最小的結(jié)構(gòu)重復單元。 2晶胞一定是一個平行六面體，其三條邊的長度不一定相等，也不一定互相 垂直。晶胞的形狀和大小由具體晶體的結(jié)構(gòu)所決定，晶胞不能是八面體或 六方柱體等其他形狀。,任何間隙,平行,取向,3整個晶體就是晶胞按其周期性在三維空間重復排列而成的。這種排列必須是晶胞的并置堆砌。所謂并

3、置堆砌是指平行六面體之間沒有任何空隙，同時相鄰的八個平行六面體均能共頂點相連接。 同一晶體所劃出來的同類晶胞大小和形狀完全相同。,1分子晶體 (1)結(jié)構(gòu)特點 晶體中只含 。 分子間作用力為 ，也可能有 。 分子密堆積：一個分子周圍通常有 個緊鄰的小分子。 (2)典型的分子晶體 冰 水分子之間的主要作用力是 ，也存在 ，每個水分子周圍只有 個緊鄰的水分子。,分子,范德華力,氫鍵,12,氫鍵,范德華力,4,干冰 CO2分子之間存在 ，每個CO2分子周圍有 個緊鄰的CO2分子。 2.原子晶體 (1)結(jié)構(gòu)特點 晶體中只含原子。 原子間均以 結(jié)合。 結(jié)構(gòu)。,范德華力,12,共價鍵,三維空間網(wǎng)狀,(2)典

4、型的原子晶體金剛石 碳原子取 雜化軌道形成共價鍵，碳碳鍵之間夾角為 。 每個碳原子與相鄰的 個碳原子結(jié)合。,sp3,10928,4,升華：原子晶體與分子晶體比較,1金屬鍵 (1)“電子氣理論”要點 該理論把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的 形成遍布 的“電子氣”，被 所共用，從而把 維系在一起。 金屬晶體是由 、 通過 形成的一種“巨分子”。 金屬鍵的強度 。,價電子,整塊晶體,所有原子,所有的金屬原子,金屬陽離子,自由電子,金屬鍵,差別很大,(2)金屬晶體的構(gòu)成、通性及其解釋,定向運動,頻繁碰撞,相對滑動,體系的排列方式,潤滑劑,熱,2. 金屬晶體的原子堆積模型 (1)二維空間模型 非密置層，

5、配位數(shù)為 。 密置層，配位數(shù)為 。 (2)三維空間模型 簡單立方堆積 相鄰非密置層原子的原子核在同一直線上，配位數(shù)為 。只有 采取這種堆積方式。,4,6,6,Po,鉀型 將非密置層上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的 中，每層都照此堆積。如 、 、 等是這種堆積方式，配位數(shù)為 。 鎂型和銅型 密置層的原子按 型堆積方式堆積。若按 的方式堆積為 型， 按 的方式堆積為 型。這兩種堆積方式都是金屬晶體的 ，配位數(shù)均為12，空間利用。,凹穴,Na,K,Fe,鉀,ABABAB,鎂,ABCABCABC,銅,最密堆積,8,思考： 若某物質(zhì)中有陽離子，一定有陰離子嗎？ 提示：在金屬晶體中，只存在金屬離子和自

6、由電子，不存在金屬中性原子和陰離子。 在金屬晶體中： (1)含金屬陽離子的晶體中不一定含陰離子。 (2)含陽離子的晶體中不一定含有離子鍵。,1離子晶體 (1)概念 離子鍵： 間通過 (指 和 的平衡)形成的化學鍵。 離子晶體：由 和 通過 結(jié)合而成的晶體。 (2)決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素 幾何因素： 。 電荷因素：即正負離子 。 鍵性因素：離子鍵的 。,陰、陽離子,靜電作用,相互排斥,相互吸引,陽離子,陰離子,離子鍵,即晶體中陰陽離子的半徑比決定晶體結(jié)構(gòu),電荷不同，配位數(shù)必然不同,純粹程度,(3)一般物理性質(zhì) 一般地說，離子晶體具有較高的 點和 點，較大的 、難于 。這 些 性質(zhì)都是因為離子晶體

7、中存在著 。若要破壞這種作用需 要 。,沸,硬度,壓縮,較強的離子鍵,較多的能量,熔,2晶格能 (1)定義 形成1摩爾離子晶體 的能量。單位 ，通常取 值。 (2)大小及與其他量的關(guān)系 晶格能是最能反映離子晶體 的數(shù)據(jù)。 在離子晶體中，離子半徑越 ，離子所帶電荷數(shù)越 ，則晶格能越大。,氣態(tài)離子,釋放,kJmol1,正,穩(wěn)定性,小,大,晶格能越大，陰、陽離子間的離子鍵就越 ，形成的離子晶體就越穩(wěn)定， 而且熔點 ，硬度 。 延伸：幾種典型離子晶體的結(jié)構(gòu)模型 (1)NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型(右圖)：配位數(shù)為6。 在NaCl晶體中每個Na同時吸引著6個Cl， 每個Cl也同時吸引著6個Na。 每個Na周圍與

8、它最近等距的Na有12個， 每個Na周圍與它最近等距的Cl有6個。,強,大,高,(2)CsCl晶體結(jié)構(gòu)模型(右圖)：配位數(shù)為8。 在CsCl晶體中每個Cs同時吸引著8個Cl，每個Cl也同時吸引著8個Cs。 每個Cs與6個Cs等距離相鄰，每個Cs與8個Cl等距離相鄰。,CsCl的晶體結(jié)構(gòu)模型,(3)ZnS晶體結(jié)構(gòu)模型與(下圖)：配位數(shù)為4。 ZnS型晶體結(jié)構(gòu) ZnS型晶體結(jié)構(gòu)中，陰離子和陽離子的排列類似NaCl型，但相互穿插的位置不同，使陰、陽離子的配位數(shù)不是6，而是4。常見的ZnS型離子晶體有硫化鋅、碘化銀、氧化鈹?shù)木w等。,【例1】據(jù)美國科學雜志報道：在40 GPa高壓下，用激光器加熱到18

9、00 K，制得具有高熔點、高硬度的二氧化碳晶體。下列關(guān)于該晶體的說法正確的是() A該晶體屬于分子晶體 B該晶體易汽化，可用作制冷材料 C一定條件下，該晶體可跟氫氧化鈉反應 D每摩爾該晶體中含2 mol CO鍵 解析：高熔點、高硬度是原子晶體的特點，故該二氧化碳晶體是原子晶體。每 摩爾該晶體中含4 mol CO鍵。 答案：C,判斷晶體類型的方法 (1)依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用判斷。離子晶體中的微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵；原子晶體中的微粒是原子，微粒間的作用是共價鍵；分子晶體中的微粒是分子，微粒間的作用為分子間作用力；金屬晶體中的微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用是金屬

10、鍵。,(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷。金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體；大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸，絕大多數(shù)有機物(除有機鹽外)是分子晶體；常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等，化合物有碳化硅、二氧化硅等；金屬單質(zhì)(除液態(tài)汞外)與合金是金屬晶體。 (3)依據(jù)晶體的熔點判斷。離子晶體的熔點較高，常在數(shù)百至1 000；原子晶體熔點高，常在1 000至幾千攝氏度；分子晶體熔點低，常在數(shù)百攝氏度以下至很低溫度；金屬晶體多數(shù)熔點高，但也有相當?shù)偷摹?(4)依據(jù)導電性判斷。

11、可溶性的離子晶體水溶液或離子晶體熔化時能導電；原子晶體一般為非導體；分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是強酸和非金屬氫化物非金屬氧化物)溶于水后，使分子內(nèi)的化學鍵斷裂形成自由離子也能導電；金屬晶體是電的良導體。 (5)依據(jù)硬度和機械性能判斷。離子晶體硬度較大；原子晶體硬度大；分子晶體硬度小且較脆；金屬晶體硬度有大有小，且具有延展性。,1按下列四種有關(guān)性質(zhì)的敘述，可能屬于金屬晶體的是() A由分子間作用力結(jié)合而成，熔點低 B固體或熔融后易導電，熔點在1 000左右 C由共價鍵結(jié)合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熔點高 D固體不導電，但溶于水或熔融后能導電 解析：A為分子晶體；B中固體能導電，熔點在1 00

12、0左右，應為金屬晶體； C為原子晶體；D為離子晶體。 答案：B,1晶胞 描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。 2晶胞的結(jié)構(gòu) 一般來說，晶胞都是平行六面體，晶胞只是晶體微觀空間里的一個基本單元，在它的上下左右前后無隙并置地排列著無數(shù)晶胞，而且所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個數(shù)及幾何排列是完全相同的。,3. 求晶體化學式或晶胞中微粒個數(shù)的一般方法 (1)處于頂點的粒子，同時為8個晶胞共有，每個粒子有1/8屬于該晶胞； (2)處于棱上的粒子同時為4個晶胞共有，每個粒子有1/4屬于該晶胞； (3)處于面上的粒子，同時為2個晶胞共有，每個粒子有1/2屬于該晶胞； (4)處于晶胞內(nèi)部的粒子，則完全屬于該晶胞。 如

13、圖晶體的一個晶胞中，有C粒子：12 14個，有D粒子： 8 6 4個，N(C)N(D)11，晶體的化學式為CD或DC。,【例2】 (2010模擬精選，海南海口3月)已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體，其晶胞如圖所示，則下面表示該化合物的化學式正確的是() AZXY3 BZX2Y6 CZX4Y8 DZX8Y12 解析：由晶胞可知X占據(jù)8個頂點，屬于該晶胞的X8 1；Y占據(jù)12條棱的中間，屬于該晶胞的Y12 3；Z占據(jù)該晶胞的體心，屬于該晶胞的Z1。故化學式為ZXY3。 答案：A,(1)晶體：通過結(jié)晶得到的有規(guī)則幾何外形的固體。其外形的規(guī)則是由其內(nèi)在的粒子有序排列所決定的。 (2)晶胞：

14、從晶體中“截取”出來具有代表性的最小部分。 (3)均攤法：是指每個圖形平均擁有的粒子數(shù)目。如某個粒子為n個圖形(晶胞)所共有，則該粒子有 屬于一個圖形(晶胞)。 長方體形(正方體)晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻。 a處于頂點的粒子，同時為8個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為 。,b處于棱上的粒子，同時為4個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為 。 c處于面上的粒子，同時為2個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為 。 d處于體內(nèi)的粒子，則完全屬于該晶胞，對晶胞的貢獻為1。 非長方體形(正方體)晶胞中粒子對晶胞的貢獻視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(1個碳原子)對六邊形的貢獻為

15、1/3。 對于給出晶胞的圖形確定其化學式的問題，一定要正確分析晶胞任意位置(一般是頂點、棱易出錯)上的微粒被幾個相鄰的晶胞所共用。,2食鹽晶體是由鈉離子(右圖中的“”)和氯離子(右圖中的“”)組成的，且均為等距離的交錯排列。已知食鹽的密度是2.2gcm3，阿伏加德羅常數(shù)6.021023 mol1。在食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離最接近于() A3.0108 cm B3.5108 cm C4.0108 cm D5.0108 cm,解析：從NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個小立方體，如右圖所示，a表示其邊長，d表示兩個Na中心間的距離。每個小立方體含Na： ，含Cl： ，即每個小立方體含

16、NaCl對 個。 即： 解得a2.81108 cm，又因為d a，故食鹽晶體中兩個距離最近的Na中心間的距離為d 2.81108 cm4.0108 cm。 答案：C,【例1】最近發(fā)現(xiàn)一種由某金屬原子M和非金屬原子N構(gòu)成的氣態(tài)團簇分子，如圖所示。頂角和面心的原子是M原子，棱的中心和體心的原子是N原子，則它的化學式為() AM4N4 BMN CM14N13 D條件不夠，無法寫出化學式,解析：題目指出它是一個“氣態(tài)團簇分子”，而非像NaCl晶體那樣的巨型微粒，故圖中的M和N原子個數(shù)就是一個分子中含有的原子個數(shù)，這樣得到它的化學式為M14N13。 答案：C 高分策略 本題考查了對晶體結(jié)構(gòu)的分析。隱含信

17、息、干擾信息等都會對正確解題造成影響，如果解題時不細致審題，沒有抓住本質(zhì)或有用信息，可能會得出錯誤答案?？吹綀D示，考生就聯(lián)想到NaCl晶體，受思維定勢的影響，多數(shù)考生按晶胞問題進行處理，計算出答案為NM或MN錯選B，而未注意題中明確告訴的“分子”二字，由此可見認真審題是至關(guān)重要的。,關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)的分析。第一步：判斷晶體類型。對于無限重復的晶體，如離子晶體(以氯化鈉為代表)、原子晶體(以金剛石、二氧化硅晶體為代表)可以用單元分攤法分析；對于分子晶體，可以直接計算，如P4等；第二步：分攤法推斷晶體結(jié)構(gòu)。先選最小單元，后分析點(代表原子或離子)、線(化學鍵)被幾個最小重復單元共用。以立方體晶體為例，點：1/8，棱：1/4，面：1/2，體心：1。,【例1】(2010原創(chuàng))A族元素與A族元素組成的晶體是() A一定是分子晶體B一定是離子晶體 C可能是原子晶體 D可能是分子晶體或離子晶體 解析：A族元素包括氫元素和堿金屬元素，堿金屬元素與鹵素形成離子晶體，氫元素與鹵素形成分子晶體。 答案：D,高分策略 本題考查了常見元素組成物質(zhì)的晶體類型判斷。易將A族元素與堿金屬元素概念混淆，錯選B。需要關(guān)注的晶體問題主要包括晶體類型、化學鍵、構(gòu)成晶體的粒子和晶體空間構(gòu)型等方面。(1)對于大多數(shù)分子，各原子最外層滿足8電子或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，也有少數(shù)分子除外，如三鹵化硼中硼原子最外層只有6個電