1、第三章第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)膽膽礬礬 明明礬礬晶晶體體冰冰糖糖晶晶體體 水水晶晶金屬樣品金屬樣品黃黃 水水 晶晶 黃黃 水水 晶晶 祖祖 母母 綠綠綠寶石紫水晶 水晶石水晶石本世界最大的鉆石“萊索托諾言” 明明礬礬2016全國三卷節(jié)選全國三卷節(jié)選（3）AsCl3分子的立體構(gòu)型為分子的立體構(gòu)型為_，其中，其中As的雜化軌道的雜化軌道類型為類型為_。（4）GaF3的熔點(diǎn)高于的熔點(diǎn)高于1000，GaCl3的熔點(diǎn)為的熔點(diǎn)為77.9，其原因是，其原因是_。（5）GaAs的熔點(diǎn)為的熔點(diǎn)為1238，密度為，密度為gcm-3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為_

2、,Ga與與As以以_鍵鍵合。鍵鍵合。Ga和和As的摩爾質(zhì)量分別為的摩爾質(zhì)量分別為MGa gmol-1和和MAs gmol-1，原子半徑分別為，原子半徑分別為rGa pm和和rAs pm，阿伏伽德羅常數(shù)值為阿伏伽德羅常數(shù)值為NA，則，則GaAs晶胞中原子的晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為體積占晶胞體積的百分率為_。 2017全國三卷節(jié)選全國三卷節(jié)選CO2低壓合成甲醇反應(yīng)低壓合成甲醇反應(yīng)（CO2+3H2=CH3OH+H2O） ，（3）在）在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)榈捻樞驗(yàn)開，原因是原因是_。（5）MgO具有具有

3、NaCl型結(jié)構(gòu)（如圖），其中陰型結(jié)構(gòu)（如圖），其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，離子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實(shí)射線衍射實(shí)驗(yàn)測得驗(yàn)測得MgO的晶胞參數(shù)為的晶胞參數(shù)為a=0.420 nm，則，則r(O2-)為為_nm。MnO也屬于也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為胞參數(shù)為a =0.448 nm，則，則r(Mn2+)為為_nm。2018全國三卷節(jié)選全國三卷節(jié)選（3）ZnF2具有較高的熔點(diǎn)（具有較高的熔點(diǎn)（872 )，其化學(xué)鍵，其化學(xué)鍵類型是類型是_；ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因

4、是溶劑，原因是_。（4）中華本草中華本草等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石（ZnCO3）入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)）入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為中，陰離子空間構(gòu)型為_，C原子的雜化形式為原子的雜化形式為_。（5）金屬）金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示，晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱為這種堆積方式稱為_。六棱柱底。六棱柱底邊邊長為邊邊長為a cm，高為，高為c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值，阿伏加德羅常數(shù)的值為為NA，Zn的密度為的密度為_gcm3（列出計(jì)（列出計(jì)算式）。算式）。一、晶體常識(shí)一、晶體常識(shí)1晶體與非晶體

5、晶體與非晶體晶體晶體非晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒周期性結(jié)構(gòu)微粒周期性有序排列有序排列結(jié)構(gòu)微粒無序排結(jié)構(gòu)微粒無序排列列性質(zhì)性質(zhì)特征特征自范性自范性有有無無熔點(diǎn)熔點(diǎn)較固定較固定不固定不固定異同表異同表現(xiàn)現(xiàn)各向異性各向異性各向同性各向同性二者二者區(qū)別區(qū)別方法方法間接方間接方法法看是否有固定的熔點(diǎn)看是否有固定的熔點(diǎn)科學(xué)方科學(xué)方法法對(duì)固體進(jìn)行對(duì)固體進(jìn)行X 射線衍射實(shí)驗(yàn)射線衍射實(shí)驗(yàn) 2.晶胞晶胞 (1)晶胞與晶體的關(guān)系晶胞與晶體的關(guān)系 晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元 數(shù)量巨大的晶胞數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置無隙并置”構(gòu)成構(gòu)成晶體晶體 (2)晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算方法晶胞中粒子

6、數(shù)目的計(jì)算方法44448824X2Y1:3:1812mV晶胞晶胞AMN晶胞1122nnN MN MN M1122nnAN MN MN MNV晶胞1122nnAN MN MN MNV晶胞181412綠色：綠色：灰色：灰色：188162 =411241=461/2=3aab 已知已知Ge單晶的晶胞參數(shù)單晶的晶胞參數(shù)a=565.76 pm，其，其密度為密度為_gcm-3（列出計(jì)算式即可）。（列出計(jì)算式即可）。GeGeANMNV晶胞1.確定晶胞中的粒子數(shù)：確定晶胞中的粒子數(shù)：2.確定晶胞體積：確定晶胞體積：3.代入公式進(jìn)行計(jì)算：代入公式進(jìn)行計(jì)算：11N(Ge)864882 31033303V(565.

7、76pm)(565.76 10cm)565.7610cm3233307338 73g /cm6.02 10565.76108 7310 g /cm6.02 565.76 1N(Cu)6321N(Ni)8183733213(anm)(a 10 cm)a10cm CuCuNiNiANMNMNV晶胞33233213 641 59g /cmdg /cm6.02 10a10 2251a6.02 10d 3二、四種晶體的比較二、四種晶體的比較1晶體的基本類型和性質(zhì)比較晶體的基本類型和性質(zhì)比較類型類型比較比較分子晶分子晶體體原子晶體原子晶體金屬晶體金屬晶體離子晶體離子晶體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)成粒構(gòu)成粒子子分子分子原子

8、原子金屬陽離子、金屬陽離子、自由電子自由電子陰、陽離陰、陽離子子粒子間粒子間的相互的相互作用力作用力分子間分子間的作用的作用力力共價(jià)鍵共價(jià)鍵金屬鍵金屬鍵離子鍵離子鍵類型類型比較比較分子晶分子晶體體原子晶體原子晶體金屬晶體金屬晶體離子晶體離子晶體硬度硬度較小較小很大很大有的很大，有的很大，有的很小有的很小較大較大熔、沸熔、沸點(diǎn)點(diǎn)較低較低很高很高有的很高，有的很高，有的很低有的很低較高較高溶解性溶解性相似相相似相溶溶難溶于任難溶于任何溶劑何溶劑難溶于常見難溶于常見溶劑溶劑大多易溶于水大多易溶于水等極性溶劑等極性溶劑導(dǎo)電、導(dǎo)電、傳熱性傳熱性一般不一般不導(dǎo)電，導(dǎo)電，溶于水溶于水后有的后有的導(dǎo)電導(dǎo)電一般

9、不具一般不具有導(dǎo)電性有導(dǎo)電性電和熱的良電和熱的良導(dǎo)體導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電態(tài)導(dǎo)電類型類型比較比較分子晶體分子晶體原子晶體原子晶體金屬晶金屬晶體體離子晶體離子晶體物質(zhì)類物質(zhì)類別及舉別及舉例例全部由非金屬構(gòu)全部由非金屬構(gòu)成除銨鹽原子晶成除銨鹽原子晶體：非金屬單質(zhì)體：非金屬單質(zhì)(如如P4、Cl2)、氣態(tài)、氣態(tài)氫化物、酸氫化物、酸(如如HCl、H2SO4)、非、非金屬氧化物金屬氧化物(如如SO2、CO2，SiO2除外，除外，絕大多數(shù)有機(jī)物絕大多數(shù)有機(jī)物(如如CH4，有機(jī)鹽，有機(jī)鹽除外除外)一部分非一部分非金屬單質(zhì)金屬單質(zhì)(如金剛?cè)缃饎偸⒐琛⑹⒐琛⒕w硼晶體硼)，

10、一部分非一部分非金屬化合金屬化合物物(如如SiC、SiO2)金屬單金屬單質(zhì)與合質(zhì)與合金金(如如Na、Al、Fe、青、青銅銅)含金屬離含金屬離子或銨根子或銨根離子：金離子：金屬氧化物屬氧化物(如如K2O、Na2O)、強(qiáng)、強(qiáng)堿堿(如如KOH、NaOH)、絕大部分絕大部分鹽鹽(如如NaCl)2晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較方法晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較方法(1)不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律：原子晶體不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律：原子晶體離子晶體分子晶體離子晶體分子晶體金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高，汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低很高，汞、銫等熔

11、、沸點(diǎn)很低(2)原子晶體原子晶體由共價(jià)鍵形成的原子晶體中，原子半徑小的鍵長短，由共價(jià)鍵形成的原子晶體中，原子半徑小的鍵長短，鍵能大，晶體的熔、沸點(diǎn)高。鍵能大，晶體的熔、沸點(diǎn)高。如熔點(diǎn)：金剛石碳化硅硅如熔點(diǎn)：金剛石碳化硅硅(3)離子晶體離子晶體一般地說，陰陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，一般地說，陰陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強(qiáng)，相應(yīng)的晶格能大，其晶體則離子間的作用力就越強(qiáng)，相應(yīng)的晶格能大，其晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgOMgCl2，NaClCsCl(4)分子晶體分子晶體分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫分子間作用力越大，物質(zhì)

12、的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常的高，如鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常的高，如H2OH2TeH2SeH2S組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，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，如熔、沸點(diǎn)越高，如SnH4GeH4SiH4CH4組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量接近接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如如CON2，CH3OHCH3CH3同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低，同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低，如如CH3CH2CH2CH2CH3(5)金屬晶體金屬晶體金屬離子半徑越小，離子電荷

13、數(shù)越多，金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點(diǎn)就越高，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點(diǎn)就越高，如如NaMgAl三、幾種典型的晶體模型三、幾種典型的晶體模型晶體晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解晶體詳解原原子子晶晶體體金金剛剛石石(1)每個(gè)碳與每個(gè)碳與4個(gè)碳以共價(jià)個(gè)碳以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)構(gòu)(2)鍵角均為鍵角均為10928(3)最小碳環(huán)由最小碳環(huán)由6個(gè)個(gè)C組成且組成且六原子不在同一平面內(nèi)六原子不在同一平面內(nèi)(4)每個(gè)每個(gè)C參與參與4條條CC鍵的鍵的形成，形成，C原子數(shù)與原子數(shù)與CC鍵之比為鍵之比為12晶體晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解晶體詳解原原子子晶晶體體

14、SiO2(1)每個(gè)每個(gè)Si與與4個(gè)個(gè)O以共價(jià)鍵以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)(2)每個(gè)正四面體占有每個(gè)正四面體占有1個(gè)個(gè)Si,4個(gè)個(gè)“ O”， (Si)n(O)12(3)最小環(huán)上有最小環(huán)上有12個(gè)原子，個(gè)原子，即即6個(gè)個(gè)O,6個(gè)個(gè)Si12晶體晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解晶體詳解離離子子晶晶體體NaCl(型型)(1)每個(gè)每個(gè)Na(Cl)周圍等距且緊周圍等距且緊鄰的鄰的Cl(Na)有有6個(gè)每個(gè)個(gè)每個(gè)Na周圍等距且緊鄰的周圍等距且緊鄰的Na有有12個(gè)個(gè)(2)每個(gè)晶胞中含每個(gè)晶胞中含4個(gè)個(gè)Na和和4個(gè)個(gè)ClCsCl(型型)(1)每個(gè)每個(gè)Cs周圍等距且緊鄰的周圍等距且緊鄰的Cl有有

15、8個(gè)，每個(gè)個(gè)，每個(gè)Cs(Cl)周圍周圍等距且緊鄰的等距且緊鄰的Cs(Cl)有有6個(gè)個(gè)(2)如圖為如圖為8個(gè)晶胞，每個(gè)晶胞中個(gè)晶胞，每個(gè)晶胞中含含1個(gè)個(gè)Cs、1個(gè)個(gè)Cl晶體晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解晶體詳解分子分子晶體晶體干冰干冰(1)8個(gè)個(gè)CO2分子構(gòu)分子構(gòu)成立方體且在成立方體且在6個(gè)個(gè)面心又各占據(jù)面心又各占據(jù)1個(gè)個(gè)CO2分子分子(2)每個(gè)每個(gè)CO2分子周分子周圍等距緊鄰的圍等距緊鄰的CO2分子有分子有12個(gè)個(gè)晶體晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解晶體詳解金金屬屬晶晶體體簡單簡單立方立方典型代表典型代表Po，空間利用率，空間利用率52%，配位數(shù)為，配位數(shù)為6鉀型鉀型典型代表典型代表Na、K、Fe，

16、空，空間利用率間利用率68%，配位數(shù)為，配位數(shù)為8鎂型鎂型典型代表典型代表Mg、Zn、Ti，空，空間利用率間利用率74%，配位數(shù)為，配位數(shù)為12銅型銅型典型代表典型代表Cu、Ag、Au，空，空間利用率間利用率74%，配位數(shù)為，配位數(shù)為12例例1如圖，直線交點(diǎn)處的圓圈為如圖，直線交點(diǎn)處的圓圈為NaCl晶體中晶體中Na或或Cl所所處的位置這兩種離子在空間三個(gè)互相垂直的方向上都處的位置這兩種離子在空間三個(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的是等距離排列的(1)請(qǐng)將其中代表請(qǐng)將其中代表Na的圓圈涂黑的圓圈涂黑(不必考慮體積大不必考慮體積大小小)，以完成，以完成NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖晶體結(jié)構(gòu)示意圖(2)晶體

17、中，在每個(gè)晶體中，在每個(gè)Na的周圍與它最接近的且距離的周圍與它最接近的且距離相等的相等的Na共有共有_個(gè)個(gè)(3)在在NaCl晶胞中正六面體的頂點(diǎn)上、面上、棱上晶胞中正六面體的頂點(diǎn)上、面上、棱上的的Na或或Cl為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一個(gè)晶胞中個(gè)晶胞中Cl的個(gè)數(shù)等于的個(gè)數(shù)等于_，即，即_(填填計(jì)算式計(jì)算式)；Na的個(gè)數(shù)等于的個(gè)數(shù)等于_，即，即_(填計(jì)算式填計(jì)算式)(4)設(shè)設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為的摩爾質(zhì)量為Mr gmol1，食鹽晶體的密，食鹽晶體的密度為度為 gcm3，阿伏加德羅常數(shù)的值為，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA.食鹽晶食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的

18、距離為體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離為_cm. (1) 如圖所示如圖所示 (2) 從體心從體心 Na看，與它最接近的且距離相等的看，與它最接近的且距離相等的Na共有共有12個(gè)個(gè) (3)根據(jù)離子晶體的晶胞，求陰、陽離子個(gè)數(shù)比的方法是均攤法根據(jù)離子晶體的晶胞，求陰、陽離子個(gè)數(shù)比的方法是均攤法由此可知，如圖由此可知，如圖NaCl晶胞中，含晶胞中，含Na：8186124個(gè)；含個(gè)；含 Cl：121414個(gè)個(gè) 例例2現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)()數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)：A組組B組組C組組D組組金剛石：金剛石：3550Li：181HF：83NaCl：801硅晶體：硅晶體：1410Na：98HCl：115

19、KCl：776硼晶體：硼晶體：2300K：64HBr：89 RbCl：718二氧化硅：二氧化硅：1723Rb：39HI：51CsCl：645據(jù)此回答下列問題：據(jù)此回答下列問題：(1)A組屬于組屬于_晶體，其熔化時(shí)克服的粒子間晶體，其熔化時(shí)克服的粒子間的作用力的作用力 是是_(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是組晶體共同的物理性質(zhì)是_(填序號(hào)填序號(hào)) 有金屬光澤有金屬光澤導(dǎo)電性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性延展延展性性(3)C組中組中HF熔點(diǎn)反常是由于熔點(diǎn)反常是由于 _(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是組晶體可能具有的性質(zhì)是_(填序號(hào)填序號(hào)) 硬度小硬度小水溶液能導(dǎo)電水溶液能導(dǎo)電固體能導(dǎo)電固體能導(dǎo)電 熔融狀態(tài)能導(dǎo)電熔

20、融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋航M晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋篘aClKClRbClCsCl，其原因解釋為：，其原因解釋為：_.(1)A組由非金屬元素組成，熔點(diǎn)最高，屬于原子晶組由非金屬元素組成，熔點(diǎn)最高，屬于原子晶體，熔化時(shí)需破壞共價(jià)鍵體，熔化時(shí)需破壞共價(jià)鍵(2)B組都是金屬，具有金屬晶體的性質(zhì)組都是金屬，具有金屬晶體的性質(zhì)(3)HF熔點(diǎn)高是由于分子之間形成氫鍵熔點(diǎn)高是由于分子之間形成氫鍵(4)D組是離子化合物，熔點(diǎn)高，具有離子晶體的性組是離子化合物，熔點(diǎn)高，具有離子晶體的性質(zhì)質(zhì)(5)晶格能與離子電荷和離子半徑有關(guān)，電荷越多、晶格能與離子電荷和離子半徑有關(guān)，電荷越多、半徑越

21、小，晶格能越大、晶體熔點(diǎn)越高半徑越小，晶格能越大、晶體熔點(diǎn)越高答案答案(1)原子共價(jià)鍵原子共價(jià)鍵(2)(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)需要消耗的能分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)需要消耗的能量更多量更多(只要答出只要答出HF分子間能形成氫鍵即可分子間能形成氫鍵即可)(4)(5)D組晶體都為離子晶體，組晶體都為離子晶體，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在離子所帶電荷相同的情況下，半徑越，在離子所帶電荷相同的情況下，半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)就越高小，晶格能越大，熔點(diǎn)就越高 (1)比較晶體的熔點(diǎn)，首先要判斷晶體的類型，一般是熔比較晶體的熔點(diǎn)，首先要判斷晶體的類型，一般是熔點(diǎn)：原子晶體點(diǎn)：原子

22、晶體離子晶體離子晶體分子晶體分子晶體(2)原子晶體熔化斷開的是共價(jià)鍵，原子半徑越小，鍵原子晶體熔化斷開的是共價(jià)鍵，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔點(diǎn)越高長越短，鍵能越大，熔點(diǎn)越高離子晶體中離子半徑越離子晶體中離子半徑越小，離子電荷越多，熔點(diǎn)越高小，離子電荷越多，熔點(diǎn)越高分子晶體中分子間作用分子晶體中分子間作用力越大，熔點(diǎn)越高，同時(shí)考慮氫鍵力越大，熔點(diǎn)越高，同時(shí)考慮氫鍵金屬晶體熔化時(shí)破金屬晶體熔化時(shí)破壞金屬鍵，金屬離子半徑越小，電荷越多，熔點(diǎn)越高壞金屬鍵，金屬離子半徑越小，電荷越多，熔點(diǎn)越高(3)原子晶體的熔點(diǎn)不一定比離子晶體高，如原子晶體的熔點(diǎn)不一定比離子晶體高，如MgO具有較具有較高的熔點(diǎn)，金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的熔點(diǎn)高，高的熔點(diǎn)，金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的熔點(diǎn)高，如汞常溫時(shí)為液態(tài)如汞常溫時(shí)為液態(tài)3碳化硅碳化硅