高三化学第一轮复习晶体结构

1、人文关怀人文关怀 和谐共进和谐共进晶体的类型与性质晶体的类型与性质 高三化学总复习高三化学总复习 高三化学备课组高三化学备课组考纲要求：考纲要求： 了解几种晶体类型（离子晶体、原子晶了解几种晶体类型（离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体）及其性质；体、分子晶体、金属晶体）及其性质；命题趋势：命题趋势：1 1、化学键类型和晶体类型的判断、化学键类型和晶体类型的判断2 2、各类晶体物理性质的比较、各类晶体物理性质的比较3 3、根据粒子排列空间推断化学式、根据粒子排列空间推断化学式4 4、晶体的空间结构及信息迁移式试题、晶体的空间结构及信息迁移式试题 晶体晶体知识回顾：知识回顾：离离 子子 晶晶

2、体体原原 子子 晶晶 体体金金 属属 晶晶 体体分分 子子 晶晶 体体晶体类型晶体类型 构成的微粒构成的微粒离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体阴、阳离子阴、阳离子原子原子分子分子金属阳离子、金属阳离子、自由电子自由电子离子键离子键共价键共价键分子间作用力分子间作用力金属键金属键微粒间的作用微粒间的作用一定有离子键，一定有离子键，可能有共价键可能有共价键含有极性键或含有极性键或非极性键非极性键含共价键或不含共价键或不含任何化学键含任何化学键金属键金属键含化学键情况含化学键情况晶体类型晶体类型离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体熔沸点熔沸点

3、硬度硬度晶体不导电晶体不导电（熔融时导电）（熔融时导电）除半导体外除半导体外不导电不导电不导电不导电导电导电导电性导电性较高较高高高较低较低有的较高、有的较高、有的较低有的较低硬而脆硬而脆大大小小有大有小有大有小思考题：离子晶体熔融时能导电，熔融时能导电的晶思考题：离子晶体熔融时能导电，熔融时能导电的晶体一定是离子晶体吗？体一定是离子晶体吗？常见常见晶体晶体离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体大多数盐大多数盐强碱强碱某些金属氧化物某些金属氧化物金刚石、晶体硅、金刚石、晶体硅、SiOSiO2 2、SiCSiC、SiSi3 3N N4 4等等金属单质、合金金属单质、合金

4、部分非金属单质部分非金属单质部分非金属氧化物部分非金属氧化物非金属氢化物非金属氢化物酸酸绝大多数有机物绝大多数有机物混合型晶体（过渡型晶体）：混合型晶体（过渡型晶体）：石墨等石墨等例例1.下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（ ）A. 离子晶体中可能不含金属离子离子晶体中可能不含金属离子B. 分子晶体中可能不含离子键分子晶体中可能不含离子键C. 分子晶体中一定含有共价键分子晶体中一定含有共价键D. 离子晶体和分子晶体中都可能含有共价键离子晶体和分子晶体中都可能含有共价键A D例例2. 请判断下列物质的晶体类型：请判断下列物质的晶体类型： Cs （ 熔点为熔点为28.4 C ) _ C3N4 (

5、硬度比金刚石大硬度比金刚石大 )_ P4 、S8 、C60 _ CH3COONH4 _ 某化合物某化合物( (熔点为熔点为190) 190) _金属晶体金属晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体如何用实验的方法证明此化合物的晶体类型？如何用实验的方法证明此化合物的晶体类型？二、晶体类型判断的一般方法二、晶体类型判断的一般方法1、根据组成微粒判断、根据组成微粒判断2、根据物理性质判断、根据物理性质判断例如：硬度、导电性、熔沸点等例如：硬度、导电性、熔沸点等例例3 ：比较：比较SiC 、晶体硅晶体硅 、金刚石三者熔点的高低？、金刚石三者熔点的高低？ 金刚石金刚石 Si

6、CSiC 晶体硅晶体硅( (一般而言一般而言) )1 1、原子晶体：、原子晶体：2 2、离子晶体：、离子晶体：3 3、金属晶体：、金属晶体：思考思考：离子晶体、金属晶体的熔沸点如何比较？离子晶体、金属晶体的熔沸点如何比较？ 思考思考:晶体熔化的实质是什么？晶体熔化的实质是什么？晶体中微粒间的作用越强，晶体的熔沸点越高晶体中微粒间的作用越强，晶体的熔沸点越高( (破坏微粒间的相互作用破坏微粒间的相互作用) )共价键越共价键越强强，熔沸点越熔沸点越高高离子键越离子键越强强，熔沸点越，熔沸点越高高金属键越金属键越强强，熔沸点越熔沸点越高高离子电荷数越离子电荷数越多多，离子半径越，离子半径越小小，金属

7、阳离子电荷数越金属阳离子电荷数越多多，离子半径越，离子半径越小小，原子半径越原子半径越小小，例例4：比较下列各组物质熔点的高低？：比较下列各组物质熔点的高低？ （1） KCl 、NaCl（2）Na、Al、Mg C CI4 4 CBrCBr4 4 CCl CCl4 4 CFCF4 4 (3) CI4 、CCl4 、CBr4、CF44 4、分子晶体：、分子晶体： Al Al Mg Mg Na Na NaClNaCl KClKCl 试一试：试一试：请举一组符合上述经验总结的例子？请举一组符合上述经验总结的例子？ 如果分子间存在氢键，由于其作用比分子间作如果分子间存在氢键，由于其作用比分子间作用力强用

8、力强, ,故熔沸点更高。故熔沸点更高。分子间作用力越分子间作用力越大大，熔沸点越，熔沸点越高高; ;分子组成与结构相似的分子组成与结构相似的, ,相对分子质量越相对分子质量越大大， 晶体硅晶体硅 KClKCl H H2 2O O例例 5：比较下列各组物质熔点的高低：比较下列各组物质熔点的高低 （1）H2O 、KCl 、晶体硅晶体硅不同类型晶体：不同类型晶体：( (通常情况下）通常情况下）原子晶体原子晶体 离子晶体离子晶体 分子晶体分子晶体(2) Na 、 Fe、Ar 、Hg FeFe Na Na Hg Hg ArAr 1.1.（20042004上海上海1010）有关晶体的说法正确的是有关晶体的

9、说法正确的是( )( )A.A.晶体中分子间作用力越大，分子越稳定晶体中分子间作用力越大，分子越稳定B.B.原子晶体中共价键越强，熔点越高原子晶体中共价键越强，熔点越高C.C.冰熔化时水分子中共价键发生断裂冰熔化时水分子中共价键发生断裂D.D.氯化钠熔化时离子键未被破坏氯化钠熔化时离子键未被破坏2.2.（20052005上海上海1212）下列说法错误的是（下列说法错误的是（ ）A A、原子晶体中只存在非极性共价键原子晶体中只存在非极性共价键B B、分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力C C、金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性金属晶体通常具有导电

10、、导热和良好的延展性D D、离子晶体在熔化状态下能导电离子晶体在熔化状态下能导电 BA 课堂练习课堂练习 3.3.(93(93全国化学全国化学,4),4)下列各组物质的晶体中下列各组物质的晶体中, ,化学化学键类型相同、晶体类型也相同的是（键类型相同、晶体类型也相同的是（ ）( (A)SOA)SO2 2和和SiOSiO2 2 (B)CO(B)CO2 2和和H H2 2O O (C) (C)NaClNaCl和和HClHCl (D)CCl(D)CCl4 4和和KClKCl 4.4.（20062006四川理综）下列物质发生变化时，所克四川理综）下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的

11、是（服的粒子间相互作用属于同种类型的是（ ）A A 液溴和苯分别受热变为气体液溴和苯分别受热变为气体 B B 干冰和氯化铵分别受热变为气体干冰和氯化铵分别受热变为气体C C 二氧化硅和铁分别受热熔化二氧化硅和铁分别受热熔化 D D 食盐和葡萄糖分别溶解在水中食盐和葡萄糖分别溶解在水中 AB5.5.选择以下物质，填写下列空白：选择以下物质，填写下列空白：干冰干冰 晶体硅晶体硅 氟化钙氟化钙 钠钠 固态氮固态氮 氮化硅（高温结构陶瓷）氮化硅（高温结构陶瓷） 碘碘 铁铁 烧碱烧碱 （1 1）熔化时不需要破坏化学键的是）熔化时不需要破坏化学键的是 ；（2 2）熔化时需要破坏共价键的是）熔化时需要破坏共

12、价键的是 ；（3 3）熔点最高的是）熔点最高的是 ，熔点最低的是，熔点最低的是 ；（ 4 4）熔融时能导电且发生化学变化的是）熔融时能导电且发生化学变化的是 。 6.6.据报道据报道, ,科学家将干冰在一定条件下转变为一科学家将干冰在一定条件下转变为一种十分坚固的晶体种十分坚固的晶体. .该晶体熔点高、硬度大，该晶体熔点高、硬度大，是一种新型的耐磨材料。请回答：是一种新型的耐磨材料。请回答：（1 1）干冰发生的变化属于）干冰发生的变化属于 变化。变化。（2 2）变化过程中克服粒子间的作用力类型）变化过程中克服粒子间的作用力类型 是是 。（3 3）该晶体的熔点比）该晶体的熔点比SiOSiO2 2

13、晶体的熔点晶体的熔点 。化学化学分子间作用力、共价键分子间作用力、共价键高高原子序数原子序数7.7.右图中的曲线表示原子右图中的曲线表示原子序数小于序数小于2020的某些元素的的某些元素的原子序数（按递增顺序排原子序数（按递增顺序排序）与其单质沸点的近似序）与其单质沸点的近似关系，其中关系，其中A A点表示的元点表示的元素是（素是（ ）A.A. Si Si B. Al B. Al C. F D. OC. F D. O沸沸点点AC8.（06江苏江苏19） (8分分)卤素互化物是指不同卤素原卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，子之间以共价键结合形成的化合物，XX型卤素互型卤素互

14、化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题：列问题：（1）下图是部分卤素单质和）下图是部分卤素单质和XX型卤素互化物的型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着 相 对 分 子 质 量 的 增 大 而 升 高 ， 其 原 因 是着 相 对 分 子 质 量 的 增 大 而 升 高 ， 其 原 因 是_。（2）试推测）试推测ICl的沸点所处的最小范围的沸点所处的最小范围_。 Cl2Br2BrClIBrI2相对分子质量相对分子质量沸点沸点( (一般而言一般而言) )同种类型：同种类型：微粒间的作

15、用越强，熔沸点越高微粒间的作用越强，熔沸点越高不同类型：不同类型：原子晶体原子晶体 离子晶体离子晶体 分子晶体分子晶体小结：小结： 课后作业课后作业 ：世纪金榜：世纪金榜P69P69根据构成的微粒根据构成的微粒根据物理性质根据物理性质人文关怀人文关怀 和谐共进和谐共进晶体的类型与性质晶体的类型与性质 高三化学总复习高三化学总复习 高三化学备课组高三化学备课组四、常见晶体的微观结构四、常见晶体的微观结构晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算: 均摊法均摊法体心：体心：1面心面心:1/2顶点顶点:1/8棱边棱边:1/4四、常见晶体的微观结构四、常见晶体的微观结构（1）NaCl晶体晶体（1）钠离子

16、和氯离子的位置：）钠离子和氯离子的位置：钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，或者反之。或者反之。（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数计算方法：计算方法： 顶点占顶点占1/8；棱占；棱占1/4；面心占；面心占1/2；体心占；体心占1 氯离子：氯离子： 钠离子：钠离子： 4621881411241（3）与）与Na+等距离且最近的等距离且最近的Na+ 、Cl- 各有几个？各有几个？与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Na+ 有：有：12个个与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Cl- 有：有：6个个（1）铯离子和氯离子

17、的位置：）铯离子和氯离子的位置：（2）每个晶胞含铯离子、氯）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数离子的个数（2）CsCl晶体晶体铯离子：体心铯离子：体心氯离子：顶点；或者反之。氯离子：顶点；或者反之。铯离子：铯离子：1个个 ；（3）与铯离子等距离且最近）与铯离子等距离且最近的氯离子、铯离子各有几个？的氯离子、铯离子各有几个？ 铯离子：铯离子：6个个四、常见晶体的微观结构四、常见晶体的微观结构氯离子：氯离子：8个个；氯离子：氯离子：1个个（3）干冰晶体）干冰晶体（1）二氧化碳分子的位置：）二氧化碳分子的位置：二氧化碳分子位于：体心和棱中点（面心和顶点）二氧化碳分子位于：体心和棱中点（面心和顶点）（2）

18、每个晶胞含二氧化碳分子的个数）每个晶胞含二氧化碳分子的个数 二氧化碳分子的个数：二氧化碳分子的个数： 4 个个 （3）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化 碳分子有几个？碳分子有几个？ 12个个四、常见晶体的微观结构四、常见晶体的微观结构（4）金刚石（晶体硅）与石墨）金刚石（晶体硅）与石墨石墨石墨金刚石金刚石晶体晶体构型构型键角键角正四面体、空间正四面体、空间网状原子晶体网状原子晶体平面正六边形、平面正六边形、层状混合晶体层状混合晶体109 o 28 120 o （4）金刚石（晶体硅）与石墨）金刚石（晶体硅）与石墨晶体晶体金刚石金刚石石墨石墨最小碳环最

19、小碳环C-C 键与键与C原子原子的个数比的个数比六元环六元环(不同面不同面)六元环（同面）六元环（同面）2 ：1 3 ：2 （5）二氧化硅晶体）二氧化硅晶体二氧化硅二氧化硅中中SiO键夹角为键夹角为10928 ，思考：思考：1、硅原子与跟它相连的、硅原子与跟它相连的4个氧原子构成的空个氧原子构成的空间构型是间构型是 。2、Si-O键与键与Si原子的个数比为原子的个数比为 。3、最小的环由、最小的环由 个原子围成。个原子围成。正四面体正四面体4 ：112 1 . 右下图是石墨晶体结构的俯视图，请回右下图是石墨晶体结构的俯视图，请回答：答：(1) 图中平均每个六元图中平均每个六元环含有环含有_个碳

20、原子，个碳原子，含有含有_个个CC键。键。(2) 右图七个环的碳原子右图七个环的碳原子数为数为 个，其计算式为：个，其计算式为： _。 练习题练习题23142 7 （或（或6+6 2/3 +12 1/3）例例: :现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞如图所示：现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞如图所示：可推知：可推知：甲晶体中甲晶体中 A A与与B B的个数比是的个数比是_,_,乙晶体的化学式是乙晶体的化学式是_,_,丙晶体的化学式是丙晶体的化学式是_丁晶体的化学式是丁晶体的化学式是_DCAB甲甲乙乙丙丙EFXYZ18181/8=111/8=11C C2 2D DEFEFXYXY3 3Z Z2 2、根据粒子

21、排列空间推断化学式、根据粒子排列空间推断化学式丁丁3、2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有底面还各有1个镁原子，个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为化合物的化学式可表示为 （ ）A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg14B6B B4、 2001年报道的硼和镁形成的纳米颗粒，如图所年报道的硼和镁形成的纳米颗粒，如图所示的是该纳米颗粒：镁原子间形成正六棱柱，且棱示的是该纳米颗粒：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有柱的上下底面还各有