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晶体的类型与性质一、离子晶体1概念：离子间通过离子键形成的晶体2空间结构：熟悉NaCl、CsCl的结构3离子晶体结构对其性质的影响离子键强弱即决定了晶体熔、沸点的高低，又决定了晶体稳定性的强弱。4离子晶体的判断及晶胞折算（1）如何判断一种晶体是离子晶体方法一：由组成晶体的晶格质点种类分：离子化合物形成的晶体一定为离子晶体。方法二：由晶体的性质来分：根据导电性：固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体。根据机械性能：具有较高硬度，且脆的为离子晶体。（2）构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法？处于顶点上的离子：同时为8个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞。处于棱上的离子：同时为4个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞。处于面上的离子；同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞。 处于体心的离子：则完全属于该晶胞。练习在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答：（1）在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?（2）在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化是多少?5总结(1)离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体。构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子。离子晶体中，阳离子和阴离子间存在着较强的离子键，因此，离子晶体的硬度都较高，密度都较大，熔、沸点都较高。(2)不同离子晶体的比较。离子晶体的熔、沸点和硬度等物理性质可根据离子晶体中的阴阳离子的半径和电荷数进行粗略地比较。一般化学式与结构相似的离子晶体，阴、阳离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。如：氯化钾、氯化钠、氟化钠等三种离子的熔点高低顺序为：KClNaCl氯化钠。二、分子晶体1结构对性质的影响：构成分子晶体的粒子是分子，分子间以分子间作用力而结合，而分子之间作用力是一种比较弱的作用。2氢键：对于HF、H2O、NH3熔、沸点反常。3空间结构：分子晶体中的分子构成晶体时，一般也有自己的规律。4影响分子间作用力的因素：分子的极性 相对分子质量的大小。 例1共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是（ ）A干冰 B氯化钠 C氢氧化钠 D碘 例2在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是（ ）AHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 BNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低CF2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 DH2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点 例3(1)PtCl2(NH3)2成平面立方形结构，它可以形成两种固体。一种为淡黄色，在水中溶解度较小；另一种为黄绿色，在水中溶解度较大。请在空格内分别画出这两种固体分子的几何构型图。（1）淡黄色固体的分子构型是_；黄绿色固体的分子构型为_。（2）试解释：钠的卤化物比相应的硅的卤化物熔点高的多（如氯化钠和氯化硅）。 。5.总结（1）分子间通过分子作用力相结合而形成的晶体叫分子晶体。构成分子晶体的微粒是分子。分子晶体中，由于分子间作用力较弱，因此，分子晶体一般硬度较小，熔、沸点较低。（2）一般来说，对于组成和结构相似的物质，分子间作用力随着相对分子质量增加而增大，物质的熔点、沸点也升高。例如：F2Cl2Br2 I2、CF4CCl4CBr4CCl4、CO2CO2。三、原子晶体1原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。2构成粒子：_； 3.粒子间的作用_；4原子晶体的物理性质：熔、沸点_，硬度_；_一般的溶剂；_导电。原子晶体具备以上物理性质的原因_5常见的原子晶体有_等。6判断晶体类型的依据（1）看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。对分子晶体,构成晶体的微粒是_，微粒间的相互作用是_；对于离子晶体，构成晶体的是微粒是_，微粒间的相互作_键。对于原子晶体，构成晶体的微粒是_，微粒间的相互作用是_键。（2）看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度)。一般情况下，不同类晶体熔点高低顺序是 _晶体_晶体_晶体。原子晶体、离子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多7各类晶体主要特征类型比较离子晶体原子晶体分子晶体构成晶体微粒阴、阳离子原子分子形成晶体作用力离子键共价键范德华力物理性质熔沸点较高很高低硬度硬而脆大小导电性不良（熔融或水溶液中导电）绝缘、半导体不良传热性不良不良不良延展性不良不良不良溶解性易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂不溶于任何溶剂极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中典型实例NaOH、NaCl金刚石P4、干冰、硫例1下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是（ ）ASO2与SiO2 B.C02与H2O CNaCl与HCl DCCl4与KCl 例2碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体金刚石 晶体硅 碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（ ）A B C D 例3下列晶体分类中正确的一组是（ ）离子晶体原子晶体分子晶体ANaOHArSO2 BH2SO4 石墨SCCH3COONa 水晶DBa(OH)2金刚石玻璃例4 1999年美国科学杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是（ ）。A原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度B原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料C原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料D每摩尔原子晶体干冰中含4molCO键8.总结: (1)相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。(2)构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合，而且形成空间网状结构。键能大。原子晶体的熔点和沸点高。 (3)同种晶体:若同为原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高：如金刚石SiCSi。 四、金属晶体1.金属晶体：通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体。2.金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子（或原子）排列很紧密，使金属具有很多共同的性质。（1）状态：通常情况下，除Hg外都是固体。（2）金属光泽：多数金属具有光泽。但除Mg、Al、 Cu、Au在粉末状态有光泽外，其他金属在块状时才表现出来。（3）易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。（4）延展性（5）熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。金属除有共同的物理性质外，还具有各自的特性。3合金：两种和两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于混合物，对应的固体为金属晶体。合金的特点仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很大；熔点比各成份金属的都低；强度、硬度比成分金属大；有的抗腐蚀能力强；导电性比成分金属差。练习题：一、选择题 1下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是（ ）A溶于水 B有较高的熔点 C水溶液能导电 D熔融状态能导电2某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画出)，晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为（ ）A1:3:1 B2:3:1C2:2:1 D1:3:33在NaCl晶体中与每个Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为（ ）A正四面体 B正六面体 C正八面体 D正十二面体4下列化学式能真实表示物质分子组成的是（ ）ANaOH BSO3 CCsCl DNaCl5最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法 正确的是 （ ）AC60是一种新型的化合物BC60和石墨都是碳的同素异形体CC60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体 DC60相对分子质量为7206关于氢键，下列说法正确的是（ ）A氢键比范德华力强，所以它属于化学键 B分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高C由于氨与水分子之间可形成分子间氢键，使氨在水中溶解度增大DH2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致7下列有关共价化合物的说法：具有较低的熔、沸点 不是电解质 固态时是分子晶体 都是由分子构成 液态时不导电，其中一定正确的是（ ）A B C D8在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上，碳原子数是（ ）A2个 B3个 C4个 D6个9在x mol石英晶体中，含有Si-O键数是（ ）Ax mol B2x mol C3 x mol D4x mol 10石英玻璃是将纯石英在1600高温下熔化，冷却后形成的玻璃体。关于石英玻璃的结构和性质的叙述中正确的是（ ）A石英玻璃属于原子晶体B石英玻璃耐高温且能抵抗一切酸的腐蚀C石英玻璃的结构类似于液体D石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀11已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是（ ）A该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固B该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子C该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构D该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构二、填空题 12某离子晶体晶胞结构如下图所示，x位于立方体的顶点，Y位于立方体中心。试分析：（1）晶体中每个Y同时吸引着_个X，每个x同时吸引着_个Y，该晶体的化学式为_。（2）晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有_个。（3）晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角XYX的度数为_。（4）设该晶体的摩尔质量为M gmol-1，晶体密度为cm-3，阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为_。13氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300反应获得。 （1）氮化硅晶体属于_晶体。（2）已知氮化硅的晶体结构中，原子间以单键相连，且N原子和N原子，Si原子和S原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式_（3）现用SiCl4和凡在H，气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_ 141996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家C60分子是形如球状的多面体(如图)，该结构的建立基于以下考虑：C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；C60分子只含有五边形和六边形；多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理：据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六