2023届二轮复习 专题五 命题点4　晶体结构与性质 学案（浙江专用）

命题点4晶体结构与性质1.常见晶体类型的对比项目分子晶体共价晶体金属晶体离子晶体晶体粒子分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子之间作用力范德华力(某些含氢键)共价键金属键离子键物理性质熔、沸点较低很高有的高、有的低较高硬度较小很大有的大、有的小较大溶解性极性分子易溶于极性溶剂;非极性分子易溶于非极性溶剂不溶于任何溶剂钠等可与水、醇类、酸类反应一般情况下,易溶于极性溶剂(如水),难溶于有机溶剂2.晶体类型的判断方法(1)依据构成晶体的粒子和粒子间作用力判断。由阴、阳离子通过离子键形成的晶体为离子晶体;由原子通过共价键形成的晶体为共价晶体;相邻分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体;由金属阳离子、自由电子以金属键构成的晶体为金属晶体。(2)依据物质的分类判断。①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)、绝大多数的盐是离子晶体。②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物是分子晶体。③常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合物类共价晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、GaAs等。④金属单质、合金是金属晶体。(3)依据晶体的熔点判断。不同类型晶体熔点的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体。(4)依据导电性判断。①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电。②共价晶体一般为非导体。③分子晶体为非导体,但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时,分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。④金属晶体是电的良导体。(5)依据硬度和机械性能判断。一般情况下,硬度:共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大,但也有较小的,且具有较好的延展性。3.晶体结构及配位数晶体结构(晶胞)结构特点CO2的排列有4种不同取向,平均每个晶胞中有4个CO2I2的排列有2种不同取向,平均每个晶胞中有4个I2每个C与相邻4个C以共价键结合,形成正四面体结构,平均每个晶胞中有8个C每个Si与4个O以共价键结合,形成正四面体结构,平均每个晶胞中有8个SiO2配位数1244Si—4O—2晶体结构(晶胞)结构特点每个Na+(Cl-)等距离且紧邻的Na+(Cl-)有12个,平均每个晶胞中含有4个Na+和4个Cl-每个Cs+(Cl-)等距离且紧邻的Cs+(Cl-)有6个,平均每个晶胞中含有1个Cs+和1个Cl-同层内碳原子以共价键形成正六边形平面网状结构,平均每个正六边形结构拥有2个碳原子水分子以氢键相连接,含1mol的H2O的冰中,最多可形成2mol氢键配位数6834一、真题示向1.(2021·天津卷)下列各组物质的晶体类型相同的是(C)A.SiO2和SO3 B.I2和NaClC.Cu和Ag D.SiC和MgO2.(2022·山东卷)AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al、N—Ga。下列说法错误的是(A)A.GaN的熔点高于AlNB.晶体中所有化学键均为极性键C.晶体中所有原子均采取sp3杂化D.晶体中所有原子的配位数均相同解析:Al和Ga均为第ⅢA族元素,N属于第ⅤA族元素,AlN、GaN的成键结构与金刚石相似,则其为共价晶体,且与金刚石互为等电子体,等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中,N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体,Al原子的半径小于Ga原子的,N—Al的键长小于N—Ga的,则N—Al的键能较大,键能越大,其对应的共价晶体的熔点越高,故AlN的熔点高于GaN的,A错误;不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键,故两种晶体中所有化学键均为极性键,B正确;金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),C原子无孤电子对,故C原子均采取sp3杂化,由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子均采取sp3杂化,C正确;金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键,则C原子的配位数是4,由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子的配位数也均为4,D正确。3.(2021·辽宁卷)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是(D)A.S位于元素周期表p区B.该物质的化学式为H3SC.S位于H构成的八面体空隙中D.该晶体属于分子晶体4.(2021·天津卷,节选)用X射线衍射测定,得到Fe的两种晶胞A、B,其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为;每个晶胞B中含Fe原子数为。

答案:84二、模拟冲关1.下列说法正确的是(A)A.硫酸铜和乙酸均可以形成晶体,因此它们的晶体均有自范性B.C与Si是同一主族元素,CO2是分子晶体,推测SiO2也是分子晶体C.共价晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体内只存在范德华力D.H2S和H2O均是分子晶体,因此在H2S和H2O晶体中,每个分子周围紧邻的分子数均是122.磷化硼(BP)有良好的透光性,用于光学吸收的研究及用作超硬的无机材料等,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是(A)A.磷化硼晶体的熔点高、硬度大B.B的配位数是4,P的配位数是2C.BP属于离子晶体D.B的杂化方式为sp2,P的杂化方式为sp3解析:磷化硼晶体属于共价晶体,因此该物质的熔点高、硬度大,A正确,C错误;根据晶体结构可知,B的配位数是4,P的配位数也是4,B错误;B、P的杂化方式都是sp3,D错误。3.观察模型示意图并结合相关信息,判断下列说法错误的是(C)项目Mn-Bi合金的晶胞硼的结构单元结构模型示意图备注图中Bi原子都在晶胞内熔点1873K结构模型示意图备注——A.图中Mn和Bi形成的晶体的化学式可表示为MnBiB.单质硼属于共价晶体,结构单元中含有30个B—B和20个正三角形C.SF6是由极性键构成的非极性分子,分子中各原子均达到8电子稳定结构D.N