選修3物質結構與性質第三章晶體結構與性質石、二氧化硅等原子晶體的結構與性質的關系。3.理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質。了解金屬晶體常見測堆積方式。4.了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結構微粒、微粒間作用力的區別。5.能根據晶胞確定晶體的組成丙進行相關的計算。6.了解晶格能的概念及其對離子晶體性質的影響。命題熱點1.有關晶胞的計算。2.晶體微粒間的相互作用以及物理性質的比較。考點串講深度剖析考點一晶體常識1．晶體與非晶體(1)晶體與非晶體的區別晶體非晶體結構特征結構微粒周期性有序排列結構微粒無序排列性質特征自范性有無熔點固定不固定異同表現各向異性各向同性二者區別方法間接方法看是否有固定的熔點科學方法對固體進行X射線衍射實驗(2)獲得晶體的三條途徑①熔融態物質凝固。②氣態物質冷卻不經液態直接凝固(凝華)。③溶質從溶液中析出。2．晶胞(1)晶胞與晶體的關系①晶胞是描述晶體結構的基本單元。②數量巨大的晶胞“無隙并置”構成晶體。(2)晶胞中粒子數目的計算方法(3)有關晶胞各物理量的關系對于立方晶胞，可簡化成下面的公式進行各物理量的計算：a3×ρ×NA＝n×M，a表示晶胞的棱長,ρ表示密度,NA表示阿伏加德羅常數，n表示1mol晶胞中所含晶體的物質的量，M表示相對分子質量，a3×ρ×NA表示1mol晶胞的質量。特別提醒(1)具有規則幾何外形的固體不一定是晶體，如玻璃；(2)晶胞是從晶體中“截取”出來具有代表性的最小部分，而不一定是最小的“平行六面體”；(3)在計算晶胞中微粒個數的過程中，不要形成思維定勢，任何形狀的晶胞均可使用均攤法。不同形狀的晶胞，應先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞所共用，如六棱柱晶胞中，頂角、側棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個晶胞所共有。 (1)(2010·高考山東卷改編題)鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結構是Pb4＋處于立方晶胞頂點，Ba2＋處于晶胞中心，O2－處于晶胞棱邊中心。該化合物化學式為_______________________________，每個Ba2＋與________個O2－配位。例1【答案】

(1)BaPbO3

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(2)4即時應用1．(2011·高考新課標全國卷)氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂為起始物，經過一系列反應可以得到BF3和BN，如下圖所示：請回答下列問題：(1)由B2O3制備BF3、BN的化學方程式依次是_____________________、_________________________________；(2)基態B原子的電子排布式為________；B和N相比，電負性較大的是________，BN中B元素的化合價為________；(3)在BF3分子中，F—B—F的鍵角是________，B原子的雜化軌道類型為________，BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BF的立體構型為________;(4)在與石墨結構相似的六方氮化硼晶體中，層內B原子與N原子之間的化學鍵為________，層間作用力為________；(5)六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉化為立方氮化硼，其結構與金剛石相似，硬度與金剛石相當，晶胞邊長為361.5pm。立方氮化硼晶胞中含有________個氮原子、________個硼原子，立方氮化硼的密度是________g·cm－3(只要求列算式，不必計算出數值。阿伏伽德羅常數為NA)。解析：(1)根據題給制備流程可知兩個反應方程式分別為B2O3＋3CaF2＋3H2SO4

3CaSO4＋2BF3↑＋3H2O，B2O3＋2NH3

2BN＋3H2O。(2)B原子的原子序數為5，其電子排布式為1s22s22p1；B、N處于同周期，依據同周期元素隨原子序數增大電負性依次增大可知，N的電負性較大;B位于元素周期表的第ⅢA族,由化學式BN得B元素的化合價為＋3價.(3)BF3的立體構型為平面正三角形,故F—B—F的鍵角為120°;B原子的雜化類型為sp2雜化；根據價電子對互斥理論可知，BF的立體構型為正四面體.(4)借助于石墨的結構可知，B與N原子之間的化學鍵為共價鍵，層與層之間依靠分子間作用力相結合。(5)依據金剛石的晶胞結構及化學式BN可確定立方氮化硼晶胞中含有4個N原子，4個B原子。答案：(1)B2O3＋3CaF2＋3H2SO4

3CaSO4＋2BF3↑＋3H2O

B2O3＋2NH3

2BN＋3H2O(2)1s22s22p1

N＋3

(3)120°

sp2正四面體(4)共價鍵(或極性共價鍵)分子間作用力考點二晶體的性質1．四種晶體的結構和性質的比較晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體晶體微粒陰、陽離子分子原子金屬陽離子、自由電子晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體微粒間相互作用離子鍵分子間作用力共價鍵金屬鍵熔沸點較高很低很高無規律硬度較硬一般很軟很硬無規律晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體溶解性易溶于極性溶劑相似相溶難溶難溶(部分與水反應)導電情況晶體不導電，熔融狀態下導電晶體和熔融狀態下都不導電一般不導電，個別導電，還有半導體晶體導電晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體導熱性不良不良不良良物質類別離子化合物多數非金屬單質及化合物金剛石、SiC、晶體硅、SiO2等少數非金屬單質和化合物金屬單質2.晶體熔沸點的比較(1)不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規律為：原子晶體>離子晶體>分子晶體，金屬晶體有的高，有的低。(2)同種類型晶體，晶體內粒子間的作用力越大，熔、沸點越高。①離子晶體：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，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。②原子晶體：原子半徑越小、鍵長越短、鍵能越大，晶體的熔、沸點越高,如熔點：金剛石>碳化硅>晶體硅。③分子晶體a．分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。b．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SnH4>GeH4>SiH4>CH4。c．組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3.d．同分異構體，支鏈越多，熔、沸點越低。④金屬晶體：一般來說，金屬陽離子半徑越小，離子所帶電荷數越多，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na<Mg<Al。特別提醒(1)金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等熔點很高，如汞、鎵、銫等熔點很低。(2)金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的熔點高，如Na的熔點為97℃，尿素的熔點為132.7℃。(3)原子晶體的熔點不一定比離子晶體高，如MgO的熔點為2852℃，石英的熔點為1710℃。 C和Si元素在化學中占有極其重要的地位。(1)寫出Si的基態原子核外電子排布式____________。從電負性角度分析C、Si和O元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為____________________。例2(2)SiC的晶體結構與晶體硅的相似，其中C原子的雜化方式為________，微粒間存在的作用力是________，SiC和晶體Si的熔、沸點高低順序是________________。(3)氧化物MO的電子總數與SiC的相等，則M為______(填元素符號)。MO是優良的耐高溫材料，其晶體結構與NaCl晶體相似。MO的熔點比CaO的高，其原因是_____________________________________________________________，Na、M、Ca三種晶體共同的物理性質是________(填序號)。①有金屬光澤②導電性③導熱性④延展性(4)C、Si為同一主族的元素，CO2和SiO2的化學式相似，但結構和性質有很大的不同。CO2中C與O原子間形成σ鍵和π鍵，SiO2中Si與O原子間不形成上述π鍵。從原子半徑大小的角度分析，為何C、O原子間能形成上述π鍵,而Si、O原子間不能形成上述π鍵：________________________________________________________，SiO2屬于________晶體，CO2屬于________晶體，所以熔點CO2________SiO2(填“<”、“＝”或“>”)。(5)金剛石、晶體硅、二氧化硅、MO、CO2、M六種晶體的組成微粒分別是______________________________________________________________，熔化時克服的微粒間的作用力是____________________________________________________________。【解析】

(1)C、Si和O的電負性大小順序為：O>C>Si。(2)晶體硅中一個硅原子周圍與4個硅原子相連，呈正四面體結構，所以雜化方式是sp3，因為SiC的鍵長小于SiSi，所以熔點碳化硅>晶體硅。(3)SiC電子總數是20個，則該氧化物為MgO；晶格能與所組成離子所帶電荷成正比，與離子半徑成反比，MgO與CaO的離子電荷數相同，Mg2＋半徑比Ca2＋小，MgO晶格能大，熔點高。Na、Mg、Ca三種晶體均為金屬晶體,金屬晶體都有金屬光澤，都能導電、導熱，都具有一定的延展性。(4)Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩定的π鍵，SiO2為原子晶體，CO2為分子晶體，所以熔點SiO2>CO2。(5)金剛石、晶體硅、二氧化硅均為原子晶體，組成微粒為原子，熔化時破壞共價鍵；Mg為金屬晶體，由金屬陽離子和自由電子構成，熔化時克服金屬鍵,CO2為分子晶體，由分子構成,CO2分子間以分子間作用力結合；MgO為離子晶體，由Mg2＋和O2－構成，熔化時破壞離子鍵。【答案】

(1)1s22s22p63s23p2

O>C>Si(2)sp3共價鍵SiC>Si(3)Mg

Mg2＋半徑比Ca2＋小，MgO晶格能大①②③④(4)Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩定的π鍵原子分子<(5)原子、原子、原子、陰陽離子、分子、金屬陽離子與自由電子共價鍵、共價鍵、共價鍵、離子鍵、分子間作用力、金屬鍵即時應用2．(2012·聊城高三檢測)下列物質在一定條件下形成晶體：①水晶②冰醋酸③氧化鈣④白磷⑤晶體氬⑥氫氧化鈉⑦鋁⑧金剛石⑨過氧化鈉⑩碳化鈣?碳化硅?干冰?過氧化氫請用序號回答：(1)