1、第三章第三章 晶體結構與性質晶體結構與性質膽膽礬礬 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全國三卷節選全國三卷節選（3）AsCl3分子的立體構型為分子的立體構型為_，其中，其中As的雜化軌道的雜化軌道類型為類型為_。（4）GaF3的熔點高于的熔點高于1000，GaCl3的熔點為的熔點為77.9，其原因是，其原因是_。（5）GaAs的熔點為的熔點為1238，密度為，密度為gcm-3，其晶胞結構如圖所示。該晶體的類型為其晶胞結構如圖所示。該晶體的類型為_

2、,Ga與與As以以_鍵鍵合。鍵鍵合。Ga和和As的摩爾質量分別為的摩爾質量分別為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，阿伏伽德羅常數值為阿伏伽德羅常數值為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全國三卷節選全國三卷節選CO2低壓合成甲醇反應低壓合成甲醇反應（CO2+3H2=CH3OH+H2O） ，（3）在）在CO2低壓合成甲醇反應所低壓合成甲醇反應所涉及的涉及的4種物質中，沸點從高到低種物質中，沸點從高到低的順序為的順序為_，原因是原因是_。（5）MgO具有具有

3、NaCl型結構（如圖），其中陰型結構（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射線衍射實射線衍射實驗測得驗測得MgO的晶胞參數為的晶胞參數為a=0.420 nm，則，則r(O2-)為為_nm。MnO也屬于也屬于NaCl型結構，晶型結構，晶胞參數為胞參數為a =0.448 nm，則，則r(Mn2+)為為_nm。2018全國三卷節選全國三卷節選（3）ZnF2具有較高的熔點（具有較高的熔點（872 )，其化學鍵，其化學鍵類型是類型是_；ZnF2不溶于有機溶劑而不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，原因

4、是溶劑，原因是_。（4）中華本草中華本草等中醫典籍中，記載了爐甘石等中醫典籍中，記載了爐甘石（ZnCO3）入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創）入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創傷。傷。ZnCO3中，陰離子空間構型為中，陰離子空間構型為_，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，阿伏加德羅常數的值，阿伏加德羅常數的值為為NA，Zn的密度為的密度為_gcm3（列出計（列出計算式）。算式）。一、晶體常識一、晶體常識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構特征結構特征結構微粒周期性結構微粒周期性有序排列有序排列結構微粒無序排結構微粒無序排列列性質性質特征特征自范性自范性有有無無熔點熔點較固定較固定不固定不固定異同表異同表現現各向異性各向異性各向同性各向同性二者二者區別區別方法方法間接方間接方法法看是否有固定的熔點看是否有固定的熔點科學方科學方法法對固體進行對固體進行X 射線衍射實驗射線衍射實驗 2.晶胞晶胞 (1)晶胞與晶體的關系晶胞與晶體的關系 晶胞是描述晶體結構的基本單元晶胞是描述晶體結構的基本單元 數量巨大的晶胞數量巨大的晶胞“無隙并置無隙并置”構成構成晶體晶體 (2)晶胞中粒子數目的計算方法晶胞中粒子

6、數目的計算方法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單晶的晶胞參數單晶的晶胞參數a=565.76 pm，其，其密度為密度為_gcm-3（列出計算式即可）。（列出計算式即可）。GeGeANMNV晶胞1.確定晶胞中的粒子數：確定晶胞中的粒子數：2.確定晶胞體積：確定晶胞體積：3.代入公式進行計算：代入公式進行計算：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比較晶體的基本類型和性質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結構構構成粒構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鍵共價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、沸點點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電、導電、傳熱性傳熱性一般不一般不導電，導電，溶于水溶于水后有的后有的導電導電一般

9、不具一般不具有導電性有導電性電和熱的良電和熱的良導體導體晶體不導電，晶體不導電，水溶液或熔融水溶液或熔融態導電態導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類物質類別及舉別及舉例例全部由非金屬構全部由非金屬構成除銨鹽原子晶成除銨鹽原子晶體：非金屬單質體：非金屬單質(如如P4、Cl2)、氣態、氣態氫化物、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，絕大多數有機物絕大多數有機物(如如CH4，有機鹽，有機鹽除外除外)一部分非一部分非金屬單質金屬單質(如金剛如金剛石、硅、石、硅、晶體硼晶體硼)，

10、一部分非一部分非金屬化合金屬化合物物(如如SiC、SiO2)金屬單金屬單質與合質與合金金(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、強堿堿(如如KOH、NaOH)、絕大部分絕大部分鹽鹽(如如NaCl)2晶體熔、沸點高低的比較方法晶體熔、沸點高低的比較方法(1)不同類型晶體的熔、沸點高低一般規律：原子晶體不同類型晶體的熔、沸點高低一般規律：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、沸點差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點很高，汞、銫等熔、沸點很低很高，汞、銫等熔

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

12、的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常的高，如鍵的分子晶體熔、沸點反常的高，如H2OH2TeH2SeH2S組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高，如熔、沸點越高，如SnH4GeH4SiH4CH4組成和結構不相似的物質組成和結構不相似的物質(相對分子質量相對分子質量接近接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如如CON2，CH3OHCH3CH3同分異構體，支鏈越多，熔、沸點越低，同分異構體，支鏈越多，熔、沸點越低，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、數越多，金屬離子半徑越小，離子電荷數越多，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，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構晶體結構晶體詳解晶體詳解原原子子晶晶體體金金剛剛石石(1)每個碳與每個碳與4個碳以共價個碳以共價鍵結合，形成正四面體結鍵結合，形成正四面體結構構(2)鍵角均為鍵角均為10928(3)最小碳環由最小碳環由6個個C組成且組成且六原子不在同一平面內六原子不在同一平面內(4)每個每個C參與參與4條條CC鍵的鍵的形成，形成，C原子數與原子數與CC鍵之比為鍵之比為12晶體晶體晶體結構晶體結構晶體詳解晶體詳解原原子子晶晶體體

14、SiO2(1)每個每個Si與與4個個O以共價鍵以共價鍵結合，形成正四面體結構結合，形成正四面體結構(2)每個正四面體占有每個正四面體占有1個個Si,4個個“ O”， (Si)n(O)12(3)最小環上有最小環上有12個原子，個原子，即即6個個O,6個個Si12晶體晶體晶體結構晶體結構晶體詳解晶體詳解離離子子晶晶體體NaCl(型型)(1)每個每個Na(Cl)周圍等距且緊周圍等距且緊鄰的鄰的Cl(Na)有有6個每個個每個Na周圍等距且緊鄰的周圍等距且緊鄰的Na有有12個個(2)每個晶胞中含每個晶胞中含4個個Na和和4個個ClCsCl(型型)(1)每個每個Cs周圍等距且緊鄰的周圍等距且緊鄰的Cl有有

15、8個，每個個，每個Cs(Cl)周圍周圍等距且緊鄰的等距且緊鄰的Cs(Cl)有有6個個(2)如圖為如圖為8個晶胞，每個晶胞中個晶胞，每個晶胞中含含1個個Cs、1個個Cl晶體晶體晶體結構晶體結構晶體詳解晶體詳解分子分子晶體晶體干冰干冰(1)8個個CO2分子構分子構成立方體且在成立方體且在6個個面心又各占據面心又各占據1個個CO2分子分子(2)每個每個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個個晶體晶體晶體結構晶體結構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%，配位數為，配位數為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%，配位數為，配位數為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%，配位數為，配位數為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%，配位數為，配位數為12例例1如圖，直線交點處的圓圈為如圖，直線交點處的圓圈為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互相垂直的方向上都處的位置這兩種離子在空間三個互相垂直的方向上都是等距離排列的是等距離排列的(1)請將其中代表請將其中代表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晶體結構示意圖晶體結構示意圖(2)晶體

17、中，在每個晶體中，在每個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_個個(3)在在NaCl晶胞中正六面體的頂點上、面上、棱上晶胞中正六面體的頂點上、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，一個晶胞中個晶胞中Cl的個數等于的個數等于_，即，即_(填填計算式計算式)；Na的個數等于的個數等于_，即，即_(填計算式填計算式)(4)設設NaCl的摩爾質量為的摩爾質量為Mr gmol1，食鹽晶體的密，食鹽晶體的密度為度為 gcm3，阿伏加德羅常數的值為，阿伏加德羅常數的值為NA.食鹽晶食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的

18、距離為體中兩個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個個 (3)根據離子晶體的晶胞，求陰、陽離子個數比的方法是均攤法根據離子晶體的晶胞，求陰、陽離子個數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；含個；含 Cl：121414個個 例例2現有幾組物質的熔點現有幾組物質的熔點()數據：數據：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據此回答下列問題：據此回答下列問題：(1)A組屬于組屬于_晶體，其熔化時克服的粒子間晶體，其熔化時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是組晶體共同的物理性質是_(填序號填序號) 有金屬光澤有金屬光澤導電性導電性導熱性導熱性延展延展性性(3)C組中組中HF熔點反常是由于熔點反常是由于 _(4)D組晶體可能具有的性質是組晶體可能具有的性質是_(填序號填序號) 硬度小硬度小水溶液能導電水溶液能導電固體能導電固體能導電 熔融狀態能導電熔

20、融狀態能導電(5)D組晶體的熔點由高到低的順序為：組晶體的熔點由高到低的順序為：NaClKClRbClCsCl，其原因解釋為：，其原因解釋為：_.(1)A組由非金屬元素組成，熔點最高，屬于原子晶組由非金屬元素組成，熔點最高，屬于原子晶體，熔化時需破壞共價鍵體，熔化時需破壞共價鍵(2)B組都是金屬，具有金屬晶體的性質組都是金屬，具有金屬晶體的性質(3)HF熔點高是由于分子之間形成氫鍵熔點高是由于分子之間形成氫鍵(4)D組是離子化合物，熔點高，具有離子晶體的性組是離子化合物，熔點高，具有離子晶體的性質質(5)晶格能與離子電荷和離子半徑有關，電荷越多、晶格能與離子電荷和離子半徑有關，電荷越多、半徑越

21、小，晶格能越大、晶體熔點越高半徑越小，晶格能越大、晶體熔點越高答案答案(1)原子共價鍵原子共價鍵(2)(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時需要消耗的能分子間能形成氫鍵，其熔化時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，熔點就越高小，晶格能越大，熔點就越高 (1)比較晶體的熔點，首先要判斷晶體的類型，一般是熔比較晶體的熔點，首先要判斷晶體的類型，一般是熔點：原子晶體點：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鍵，原子半徑越小，鍵原子晶體熔化斷開的是共價鍵，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔點越高長越短，鍵能越大，熔點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，熔點越高小，離子電荷越多，熔點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，熔點越高，同時考慮氫鍵力越大，熔點越高，同時考慮氫鍵金屬晶體熔化時破金屬晶體熔化時破壞金屬鍵，金屬離子半徑越小，電荷越多，熔點越高壞金屬鍵，金屬離子半徑越小，電荷越多，熔點越高(3)原子晶體的熔點不一定比離子晶體高，如原子晶體的熔點不一定比離子晶體高，如MgO具有較具有較高的熔點，金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的熔點高，高的熔點，金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的熔點高，如汞常溫時為液態如汞常溫時為液態3碳化硅碳化硅