第5-6節(jié)典型晶體結(jié)構(gòu)及其考點(diǎn)一、晶體與非晶體1、性質(zhì)對比固體晶體非晶體微觀結(jié)構(gòu)微粒在三維空間里呈周期性_________排列原子排列相對__________自范性各向異性熔點(diǎn)（1）自范性晶體能____________地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。本質(zhì)上，晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的___________觀表象。晶體呈現(xiàn)自范性的條件之一是晶體_____________適當(dāng)。如熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成瑪瑙，緩慢冷卻形成____________。（2）各向異性晶體的物理性質(zhì)如強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等隨方向不同而____________。2、晶體與非晶體的測定方法區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行_____________衍射實(shí)驗(yàn)。例：判斷正誤（1）熔融態(tài)物質(zhì)快速冷卻即得到晶體（）（2）熔融的硝酸鉀冷卻可得晶體，故液態(tài)玻璃冷卻也能得到晶體（）（3）粉末狀的固體也有可能是晶體（）（4）晶體一定比非晶體的熔點(diǎn)高（）二、晶體的特性1、晶體性質(zhì)共價(jià)晶體離子晶體分子晶體金屬晶體粒子種類作用力熔沸點(diǎn)硬度延展性導(dǎo)電導(dǎo)熱2、代表物質(zhì)共價(jià)晶體：金剛石、單晶Si/Ge、SiC、SiO2、BN、BP、Al2O3、Si3N4、AIN、C3N4離子晶體：NaCl、CsCl、ZnS、CaF2、TiO2分子晶體：干冰、I2(s)、P4(s)、可燃冰、Fe(CO)5三、典型晶體結(jié)構(gòu)及考點(diǎn)1、分子晶體堆積方式分子密堆積分子非密堆積微粒間作用力空間特點(diǎn)通常每個(gè)分子周圍有_______個(gè)緊鄰的分子每個(gè)分子周圍緊鄰的分子數(shù)小于12個(gè)，空間利用率不高舉例C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰（1）C60（分子密堆、配位數(shù)_____________） （2）干冰（分子密堆、配位數(shù)_____________）CO2分子共有______種取向每種取向的配位數(shù)為__________（3）碘（s）I2分子共有______種取向每種取向的配位數(shù)為______例：下圖為碘晶體晶胞結(jié)構(gòu)。有關(guān)說法中正確的是（）A．碘分子排列有2種不同的取向，2種取向不同的碘分子以4配位數(shù)交替配位形成層結(jié)構(gòu)B．用均攤法可知平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)碘原子C．碘晶體為無限延伸的空間結(jié)構(gòu)，是原子晶體D．碘晶體中存在的相互作用有非極性鍵和范德華力（4）冰（四面體、________配位，________________）水分子數(shù)：氫鍵數(shù)＝_________晶體中留有相當(dāng)大的空隙。當(dāng)冰剛剛?cè)诨梢簯B(tài)水時(shí)，水分子間的空隙減小，密度反而增大；超過________℃時(shí)，分子間距離加大，密度逐漸減小。（5）其他2、共價(jià)晶體（原子晶體）（1）金剛石 配位數(shù)：________________ ☆每個(gè)C原子相連_________個(gè)六元環(huán)C原子與C—C鍵的個(gè)數(shù)比＝__________________ 每個(gè)環(huán)含______________個(gè)C原子（2）SiO2配位數(shù)：Si__________O__________Si：Si—O＝__________最小環(huán)：__________個(gè)原子低溫石英的結(jié)構(gòu)中有頂角相連的硅氧四面體形成螺旋上升的長鏈，而沒有封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)決定了它具有_________________。 3、金屬晶體（1）四種堆積方式及參數(shù) 口訣：八角六面____________，面心立方____________斜線一點(diǎn)非中心，六方AB_________________，空間利用兩相同，________________配位緊相鄰堆積方式簡單立方鉀型（bcp）鎂型（hcp）銅型（ccp）示意圖代表金屬PoK、Na、FeZn、Ti、MgCu、Ag、Au配位數(shù)幾何相切空間利用率的計(jì)算：簡單立方：體心立方：面心立方：例：G元素形成的單質(zhì)有、、三種晶體結(jié)構(gòu)，并且在一定條件下可以按如圖相互轉(zhuǎn)化，在三種晶體結(jié)構(gòu)中，G元素原子的配位數(shù)之比為_______。、兩種晶體的密度比為_______。4、離子晶體與填隙模型☆（1）填隙模型（同樣使用均攤法）①面心立方中的四面體空隙（紅三角）和八面體空隙（綠三角） 晶胞中的原子數(shù)__________，原子數(shù)：四面體空隙數(shù)：八面體空隙數(shù)＝__________________四面體空隙中心位于____________，總數(shù)____________________；八面體空隙中心位于____________，總數(shù)____________________。1：2：1，球四八，八角六面當(dāng)骨架四分之一填四面，棱心體心都填八※②六方密排中的四面體空隙和八面體空隙 晶胞中的原子數(shù)__________，原子數(shù)：四面體空隙數(shù)：八面體空隙數(shù)＝__________________四面體空隙中心位于__________，總數(shù)_____________；八面體空隙中心位于__________，總數(shù)_____________。※※③體心立方中的四面體空隙和八面體空隙（簡單了解） 晶胞中的原子數(shù)__________，原子數(shù)：四面體空隙數(shù)：八面體空隙數(shù)＝_________________變形四面體空隙中心位于_________________，總數(shù)__________；變形八面體空隙中心位于_________________，總數(shù)__________。例1：石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯（C60），某金屬M(fèi)與C60可制備一種低溫超導(dǎo)材料，其晶胞如圖所示，M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個(gè)數(shù)為__________，該材料的化學(xué)式為__________。M填充了C60結(jié)構(gòu)中的______________空隙。例2：在某種含鎂、鎳、碳3種元素的超導(dǎo)材料晶體中，鎂原子和鎳原子一起以立方最密堆積方式形成有序結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)中的兩種八面體空隙，一種完全由鎳原子構(gòu)成，另一種由鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成，碳原子只填充在由鎳原子構(gòu)成的八面體空隙中，晶胞如圖所示。①組成該晶體的化學(xué)式為____________________。②完全由鎳原子構(gòu)成的八面體空隙與由鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成的八面體空隙的數(shù)量比為__________，由鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成的八面體空隙中鎳原子和鎂原子的數(shù)量比為__________。（2）離子晶體配位數(shù)影響因素☆影響離子晶體配位數(shù)的因素：_____________、_____________、_____________【補(bǔ)：幾何因素“陰離子密排，陽離子撐開”】配位數(shù)的幾何因素配位數(shù)的幾何因素5、五種典型離子晶體（1）NaCl配位數(shù)：_________Na+填入_________面體空隙每個(gè)Na+周圍距離最近的Na+數(shù)目：次鄰近個(gè)數(shù)：Na+體對角線方向投影畫法：（2）CsCl配位數(shù)：__________每個(gè)Cs+周圍距離最近的Cs+數(shù)目：__________（3）閃鋅礦S2－：____________ 配位數(shù)____________Zu2+：填入____________面體空隙的____________配位數(shù)____________（4）CaF2/Na2O配位數(shù)：Ca2+____________F－____________Ca2+：____________F－填入_______面體空隙的____________（5）TiO2配位數(shù)：Ti4+____________O2－____________Ti4+填入O2－形成的變形____________面體空隙例：CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似（如圖所示），但CaC2晶體中含有啞鈴形的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長。CaC2晶體中1個(gè)Ca2+周圍距離最近的數(shù)目為________?！睢究偨Y(jié)】填隙法巧記所有立方系晶體結(jié)構(gòu)6、過渡晶體和混合晶體（1）過渡晶體【政哥說明】此部分知識簡單了解即可，對晶體類型能夠進(jìn)行“非絕對化”的認(rèn)識即可。事實(shí)上，此部分知識對應(yīng)一個(gè)高中不做要求的知識點(diǎn)——“離子極化理論”，我們會在最后一節(jié)課程中給大家補(bǔ)充該理論。四類典型晶體是__________晶體、__________晶體、__________晶體、__________晶體。純粹的典型晶體不多，大多數(shù)晶體是它們之間的____________晶體。①離子晶體和共價(jià)晶體的過渡標(biāo)準(zhǔn)是化學(xué)鍵中____________鍵成分的百分?jǐn)?shù)。②離子鍵的百分?jǐn)?shù)依據(jù)_________的差值計(jì)算。差值越大，離子鍵的百分?jǐn)?shù)越_________。氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2離子鍵的百分?jǐn)?shù)62%50%41%33%（2）混合晶體——石墨 ①同一層中每個(gè)C原子用__________雜化軌道與鄰近的三個(gè)C原子以__________鍵相結(jié)合，形成無限的____________形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，共價(jià)鍵鍵角為__________；每個(gè)C原子還有一個(gè)與C環(huán)平面垂直的未參與雜化的__________軌道，并含有一個(gè)未成對電子。因此能夠形成遍及整個(gè)平面的__________鍵。C原子：六元環(huán)：C—C＝____________________。②電子可以在整個(gè)六邊形網(wǎng)狀平面上運(yùn)動(dòng)，所以石墨的大鍵具有_____________鍵的性質(zhì)。③層與層之間以_____________相結(jié)合。（3）混合晶體——六方BN（白石墨）①同一層中每個(gè)B原子用_________雜化軌道與鄰近的三個(gè)N原子以_________鍵相結(jié)合，形成無限的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。但白石墨不導(dǎo)電，原因是_____________________________________________。②層與層之間以____________________相結(jié)合。（4）混合晶體——正交黑磷層內(nèi)每個(gè)磷原子與其他___________個(gè)磷原子相連，形成二維皺褶蜂巢型結(jié)構(gòu)。練習(xí)1：（2022乙卷）α-AgI晶體中I－離子作體心立方堆積（如圖所示），Ag+主要分布在由I－構(gòu)成的四面體、八面體等空隙中。在電場作用下，Ag+不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此，α-AgI晶體在電池中可作為________________________________。已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，則α-AgI晶體的摩爾體積Vm＝______m3·mol－1（列出算式）。練習(xí)2：一種有儲氫功能的銅銀合金晶體具有立方堆積結(jié)構(gòu)，晶胞中Cu原子位于面心，Ag原子位于頂點(diǎn)，氫原子可進(jìn)到由Cu原子與Ag原子構(gòu)成的全部四面體空隙中。①該晶體儲氫后的化學(xué)式為____________________。②儲氫材料的儲氫能力＝，若晶胞參數(shù)為apm，忽略吸氫前后晶胞的體積變化，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為bg·cm－3。則該儲氫材料的儲氫能力為______________________________。（NA表示阿伏加德羅常數(shù)，寫出表達(dá)式即可）練習(xí)3：在離子晶體中，當(dāng)0.414<r（陽離子）：r（陰離子）<0.732時(shí)，AB型化合物往往采用和NaCl晶體相同的晶體結(jié)構(gòu)。已知，但在室溫下，AgI的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，稱為六方碘化銀。I－的配位數(shù)為_______,造成AgI晶