第31講

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點(diǎn)一物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)惠來(lái)縣第二中學(xué)

陳燕杉日常生活中所接觸到的物質(zhì)會(huì)有哪些狀態(tài)呢？固態(tài)液態(tài)氣態(tài)凝固凝華融化升華氣化液化（放熱）（放熱）（放熱）（吸熱）（吸熱）（吸熱）思考引入

物質(zhì)的三態(tài)變化是物理變化，只是分子間距離發(fā)生了變化，分子在固態(tài)只能振動(dòng)，在氣態(tài)能自由移動(dòng)，在液態(tài)則介乎二者之間；變化時(shí)克服分子間作用力或破壞化學(xué)鍵，但不會(huì)有新的化學(xué)鍵形成。

絕大多數(shù)常見(jiàn)的固體是晶體，如：食鹽、冰、金屬、寶石、水晶、大部分礦石等；只有如玻璃、炭黑之類(lèi)的物質(zhì)屬于非晶體。炭黑又稱無(wú)定形體一、晶體與非晶體玻璃又稱玻璃體熔融態(tài)物質(zhì)凝固氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）溶質(zhì)從溶液中析出從飽和硫酸銅溶液中析出的硫酸銅晶體從熔融態(tài)結(jié)晶出的硫晶體升華得到的碘晶體1、晶體獲得的途徑一、晶體與非晶體熔融態(tài)SiO2快速冷卻緩慢冷卻瑪瑙水晶2、晶體的特性(1)自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)

外形的性質(zhì)。(2)各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的

。(3)固定的熔點(diǎn)。3、晶體與非晶體的測(cè)定方法多面體物理性質(zhì)測(cè)定方法測(cè)熔點(diǎn)晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)可靠方法對(duì)固體進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)X射線衍射B晶體非晶體微觀結(jié)構(gòu)特征性質(zhì)特征自范性各向異性熔點(diǎn)鑒別方法間接方法科學(xué)方法舉例粒子周期性有序排列粒子排列相對(duì)無(wú)序有無(wú)有無(wú)固定不固定熔點(diǎn)和各向異性X射線衍射實(shí)驗(yàn)NaCl、I2、SiO2、金屬橡膠、玻璃晶體和非晶體的區(qū)別課堂小結(jié)1、下列關(guān)于各向異性的描述正確的是（）A、各向異性是指非晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀B、各向異性是指非晶體的物理性質(zhì)與方向的關(guān)系C、各向異性是指非晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與方向有關(guān)D、各向異性是指晶體的物理性質(zhì)與方向的關(guān)系D2、區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是（）A、測(cè)定熔、沸點(diǎn)B、觀察外形C、對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射測(cè)定D、通過(guò)比較硬度確定C課堂練習(xí)二、晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定常用儀器：X射線衍射儀判斷哪些原子之間存在化學(xué)鍵,確定鍵長(zhǎng)和鍵角，得出分子的空間結(jié)構(gòu)。測(cè)定過(guò)程：

當(dāng)單一波長(zhǎng)的X射線通過(guò)晶體時(shí)，X射線和晶體中的電子相互作用，會(huì)在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點(diǎn)或者明銳的衍射峰。單晶衍射圖非晶態(tài)和晶態(tài)SiO2粉末衍射圖譜的對(duì)比2025屆廣東一模第三章

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點(diǎn)二

晶體類(lèi)型和性質(zhì)1.金屬晶體金屬鍵

導(dǎo)電性

導(dǎo)熱性

延展性

①在金屬晶體中，原子間以__________相結(jié)合。②金屬晶體的性質(zhì)：優(yōu)良的_________、_________和__________。金屬晶體在三維空間的四種堆積模型簡(jiǎn)單立方堆積體心立方堆積六方最密方堆積面心立方堆積大多數(shù)金屬單質(zhì)與合金是金屬晶體應(yīng)用舉例的熔、沸點(diǎn)低于，原因是同為金屬晶體，的半徑大于

，所帶電荷數(shù)也小于，故

的金屬鍵強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)高金屬鍵的強(qiáng)弱和對(duì)金屬熔沸點(diǎn)的影響小多

強(qiáng)越高

A．金屬鍵的強(qiáng)弱主要取決于金屬元素的原子半徑和價(jià)電子數(shù)，原子半徑越______，價(jià)電子數(shù)越______，金屬鍵越______；反之，金屬鍵越______。B．金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越______，硬度越______。弱大

(1)構(gòu)成粒子：__________和__________。(2)作用力：__________。(3)配位數(shù)：一個(gè)離子周?chē)鷂_________的__________離子的數(shù)目。陰離子

陽(yáng)離子

離子鍵

最鄰近

異電性

2、離子晶體常見(jiàn)離子晶體①NaCl型:在晶體中,每個(gè)Na+同時(shí)吸引

6

個(gè)Cl-,每個(gè)Cl-同時(shí)吸引

6

個(gè)Na+,配位數(shù)為

6

。每個(gè)晶胞含

4

個(gè)Na+和

4

個(gè)Cl-。

②CsCl型:在晶體中,每個(gè)Cl-吸引

8

個(gè)Cs+,每個(gè)Cs+吸引

8

個(gè)Cl-,配位數(shù)為

8

。

晶胞中S2－以面心立方堆積，Zn2＋占據(jù)S2－圍成的8個(gè)正四面體空隙中的4個(gè)互不相鄰的正四面體空隙。每個(gè)S2－周?chē)嚯x最近且相等的鋅離子有4個(gè)，每個(gè)鋅離子周?chē)嚯x最近且相等的硫離子有

個(gè)。1個(gè)ZnS晶胞中含有4個(gè)Zn2＋和4個(gè)S2－S2－Zn2＋4應(yīng)用舉例和的晶體結(jié)構(gòu)相似,熔點(diǎn)較高的是

，原因是兩者同屬于離子晶體，半徑小于，故

離子鍵強(qiáng)，熔點(diǎn)高；#b#的熔點(diǎn)低于的熔點(diǎn)，原因是兩者同為離子晶體，

半徑比大，所帶電荷數(shù)也小于，故的離子鍵比

弱，熔點(diǎn)低一般地說(shuō)，陰、陽(yáng)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)，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。離子晶體的性質(zhì)2025屆廣東一模原子

共價(jià)鍵

①共價(jià)晶體中，由于各原子均以強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，因此一般熔點(diǎn)______，硬度______。②結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)晶體，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)________，鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)________,如金剛石>碳化硅>硅。高

大

越短

越高

3、共價(jià)晶體應(yīng)用舉例晶體比化合物的熔點(diǎn)低，理由是晶體硅與

均屬于共價(jià)晶體，晶體硅中比中的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，鍵能低，所以晶體

熔點(diǎn)低模擬卷（二）C石墨晶體結(jié)構(gòu)石墨層狀晶體中,每個(gè)碳原子的配位數(shù)為

3

,有1個(gè)未參與雜化的2p軌道,平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是

2

;石墨的導(dǎo)電性只能沿著

石墨平面

的方向。

4、混合型晶體—石墨晶體常見(jiàn)的共價(jià)晶體模型金剛石晶體中,每個(gè)C與另外

4

個(gè)C形成共價(jià)鍵,C—C之間的夾角是109°28',最小的環(huán)是

六

元環(huán)。含有1mol碳的金剛石中,形成的共價(jià)鍵為

2

mol。

金剛石每個(gè)C原子被12個(gè)最小環(huán)共用；每個(gè)最小環(huán)含有1/2個(gè)C原子SiO2(1)每個(gè)Si與4個(gè)O以共價(jià)鍵結(jié)合，軌道均為sp3雜化，形成正四面體結(jié)構(gòu)(2)每個(gè)正四面體占有1個(gè)Si，4個(gè)“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2(3)Si：Si-O=1:4(4)最小環(huán)上有12個(gè)原子，即6個(gè)O，6個(gè)Si(1)概念：只含________的晶體稱為分子晶體。(2)粒子間的相互作用力：分子晶體內(nèi)相鄰分子間以______________相互吸引，分子內(nèi)原子之間以__________結(jié)合。分子

分子間作用力

共價(jià)鍵

(3)常見(jiàn)的分子晶體。①所有________________，如水、硫化氫、氨、甲烷等。②部分______________，如鹵素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等。③部分________________，如CO2、SO2、P4O6、P4O10等。④幾乎所有的______，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。⑤絕大多數(shù)__________的晶體，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。非金屬氫化物

非金屬單質(zhì)

非金屬氧化物

酸

有機(jī)物

5、分子晶體常見(jiàn)分子晶體模型①干冰晶體中,每個(gè)CO2分子周?chē)染嗲揖o鄰的CO2分子有

12

個(gè)。

②冰的結(jié)構(gòu)模型中,每個(gè)水分子與相鄰的

4

個(gè)水分子以氫鍵相連接,含1molH2O的冰中,最多可形成“氫鍵”數(shù)目為

2NA

個(gè)。

規(guī)律一般先氫鍵，后范德華力，最后分子的極性答題模板同為分子晶體，

存在氫鍵，而

僅存在較弱的范德華力同為分子晶體，

的相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)高同為分子晶體，兩者的相對(duì)分子質(zhì)量相同（或相近），

的極性大，熔、沸點(diǎn)高同為分子晶體，

形成分子間氫鍵，而

形成的則是分子內(nèi)氫鍵，形成分子間氫鍵會(huì)使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高分子晶體的性質(zhì)應(yīng)用舉例的沸點(diǎn)比高，原因是兩者同為分子晶體，

分子間存在較強(qiáng)的氫鍵，而

分子間僅有較弱的范德華力；#b#的熔、沸點(diǎn)比低，原因是兩者同為分子晶體，

的相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)高；#b#的熔、沸點(diǎn)比

高，原因是兩者同為分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量相同，

的極性大，熔、沸點(diǎn)高應(yīng)用舉例（4）_____________的沸點(diǎn)比___________高的原因是__________形成分子內(nèi)氫鍵，而______________形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力變大答題模板

為

晶體，而

為

晶體應(yīng)用舉例（1）金剛石的熔點(diǎn)比高，原因是金剛石是共價(jià)晶體，

是離子晶體；#b#的氯化物的熔點(diǎn)比的氯化物的熔點(diǎn)高，原因是

是離子晶體，而

為分子晶體不同類(lèi)型晶體熔、沸點(diǎn)的比較規(guī)律：不同類(lèi)型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律：共價(jià)晶體＞離子晶體＞分子晶體(1)純粹的典型晶體是不多的，大多數(shù)晶體是它們之間的_________。(2)幾種氧化物的化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)表中四種氧化物晶體既不是純粹的離子晶體也不是純粹的共價(jià)晶體，只是離子晶體與共價(jià)晶體之間的過(guò)渡晶體。過(guò)渡晶體

氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2離子鍵的百分?jǐn)?shù)/%625041335、過(guò)渡晶體不同晶體熔點(diǎn)高低的比較(1)看物質(zhì)所屬晶體類(lèi)型,一般情況下,晶體的熔點(diǎn):共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體。(2)同類(lèi)晶體熔點(diǎn)比較思路歸納總結(jié)1、現(xiàn)有四組物質(zhì)及熔點(diǎn)數(shù)據(jù):回答下列問(wèn)題:(1)Ⅰ組屬于

晶體,其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是

。

共價(jià)Ⅰ組Ⅱ組Ⅲ組Ⅳ組金剛石:3550℃Li:181℃HF:-83℃NaCl:801℃硅晶體:1410℃Na:98℃HCl:-115℃KCl:776℃硼晶體:2300℃K:64℃HBr:-89℃RbCl:718℃二氧化硅:1723℃Rb:39℃HI:-51℃CsCl:645℃共價(jià)鍵題組一常見(jiàn)晶體類(lèi)型判斷(2)Ⅱ組晶體共同的物理性質(zhì)是

(填序號(hào))。

①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性(3)Ⅲ組中HF的熔點(diǎn)反常,其原因是

。

(4)Ⅳ組晶體可能具有的性質(zhì)是

(填序號(hào))。

①硬度小②水溶液能導(dǎo)電③固體能導(dǎo)電

④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電①②③④HF分子間能形成氫鍵,其熔化時(shí)需要消耗的能量更多②④Ⅰ組Ⅱ組Ⅲ組Ⅳ組金剛石:3550℃Li:181℃HF:-83℃NaCl:801℃硅晶體:1410℃Na:98℃HCl:-115℃KCl:776℃硼晶體:2300℃K:64℃HBr:-89℃RbCl:718℃二氧化硅:1723℃Rb:39℃HI:-51℃CsCl:645℃2、根據(jù)下表中給出的有關(guān)數(shù)據(jù),判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (

)A.SiCl4是分子晶體B.晶體硼是共價(jià)晶體C.AlCl3是分子晶體,加熱能升華D.金剛石中的C—C鍵能比晶體硅中的Si—Si鍵能弱D

AlCl3SiCl4晶體硼金剛石晶體硅熔點(diǎn)/℃190-682300>35501415沸點(diǎn)/℃17857255048272355題組二晶體熔、沸點(diǎn)的比較3、[2023·河北邯鄲六校聯(lián)考]第ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列問(wèn)題:(1)碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示。該單質(zhì)的晶體類(lèi)型為

,依據(jù)電子云的重疊方式,原子間存在的共價(jià)鍵類(lèi)型有

,碳原子的雜化軌道類(lèi)型為

。

混合型晶體σ鍵、π鍵sp2(2)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸點(diǎn)依次

(填“增大”或“減小”),其原因是

。

(3)SiO2的熔點(diǎn)比CO2的高,其原因是

。

增大三種物質(zhì)均為分子晶體,結(jié)構(gòu)與組成相似,相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大,熔、沸點(diǎn)越高SiO2為共價(jià)晶體,而CO2為分子晶體(4)四鹵化硅的沸點(diǎn)和四