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1、2022年高一化學 晶體結構與性質學案 新人教版
考點聚焦
1.了解晶體與非晶體的區(qū)別
2.了解常見晶體類型及不同類型晶體的主要性質
3.掌握關于晶胞的簡單計算
知識梳理
一、晶體特征及分類:
(1)晶體是內(nèi)部微粒(原子、離子、分子)在空間按一定規(guī)則做 構成的 物質,晶體區(qū)別于非晶體的三個特征是:具有 的幾何外形,各向 和具有固定的 。
(2)根據(jù)晶體內(nèi)部微粒的 的微粒間 的不同可以將晶體分為通過離子鍵形成的 晶體,以金屬鍵基本作用形成的 晶體
2、,通過價鍵形成的 晶體和通過分子間相互作用形成的 晶體。
(3)常見晶體類型比較:
晶體類型 類型
比較
分子晶體
原子晶體
離子晶體
金屬晶體
構成晶體
微粒
形成晶體微粒間作用力
作用力大小決定因素
物理性質
熔沸點
硬度
導電性
傳熱性
延展性
溶解性
典型實例
P4、干冰、硫
金剛石、SiO2
NaCl、KOH、NH4Cl
金屬單質
二、晶體的堆積模型
分子晶
3、體中分子間盡可能采用緊密排列方式,分子的排列方式與其形狀的關;離子晶體可視為不等徑圓球的密堆積,離子晶體中正負離子的配位數(shù)主要由正負電荷的 (幾何因素)、正負電荷的 (電荷因素)以及離子鍵的純粹程度(鍵性因素)決定;金屬晶體的結構可以歸結為等徑圓球的堆積,可分為Po的簡單立方堆積、 型、 型和 型。
三、晶胞
1.概念:描述 叫做晶胞;整塊晶體由晶胞“無隙并置”而成;晶胞①中Ti、O、Ca原子數(shù)分別為 、 、 ;晶胞②中A、B、C、D原子數(shù)分別為
4、 、 、 、 。
②
①
2.常見晶體的結構
在金剛石的晶體結構中每個碳原子與周圍的4個碳原子形成四個碳碳單鍵,這5個碳原子形成的是 結構,兩個碳碳單鍵的鍵角為 ,其中的碳原子采取 雜化,金剛石晶體中C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為 ,晶體中最小的環(huán)上上的碳原子數(shù)為 ;石墨晶體中C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為 ;NaCl晶體中Na+的配位數(shù)為 ,Cl-的配位數(shù)為 ,每個Na+的周圍距離最近且相等的Na+的個數(shù)為 ,CsCl晶體中Cs+的配位數(shù)為 ,Cl-的配位數(shù)為
5、 ,每個Cs+的周圍距離最近且相等的Cs+的個數(shù)為 ;二氧化硅晶體中每個硅原子與 個氧原子相連,在二氧化硅晶體中最小的環(huán)中有 個原子,1mol二氧化硅晶體中,Si-O的數(shù)目為 。
思考:右圖是二氧化硅晶體的一部分,立方體體心的黑點表示一個硅原子,
在圖中畫出與硅原子相連的氧原子所在的位置。
三、晶體熔、沸點高低比較
(1)不同類型的晶體:一般而言,熔、沸點高低順序為原子晶體>離子晶體和金屬晶體>分子晶體
(2)同類晶體:
①原子晶體的熔、沸點取決于共價鍵的鍵長和鍵能,鍵長越短、鍵越大,熔、沸點越高,如金剛石>金剛砂>晶體硅
②離子晶體的熔、沸點取
6、決于離子鍵的強弱,通常離子半徑越小、離子所帶電荷數(shù)大,離子鍵越強,熔、沸點高,如KF>KCl>KBr、NaCl>KCl;
晶格能是指 形成1摩離子晶體釋放的能量,通常取正值,晶格能越大,形成的離子晶體越 ,且熔沸點
②離子晶體的熔、沸點取決于離子鍵的強弱,通常離子半徑越小、離子所帶電荷數(shù)大,離子鍵越強,熔、沸點高,如KF>KCl>KBr、NaCl>KCl;④同類金屬晶體中,金屬離子半徑越小,陽離子帶電荷數(shù)越高,金屬鍵越強,熔、沸點越高,如Li>Na>K, Na
7、同方向上的硬度不同;又如石墨在與層垂直的方向上的導電率與層平行的方向上的導電率1∕104。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在是:( )
①硬度 ②導熱性 ③導電性 ④光學性質
A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
答案:D
【例2】下列屬于分子晶體的一組物質是
A. CaO、NO、CO B .CCl4、H2O2、He
C .CO2、SO2、NaCl D .CH4、O2、Na2O
解析:固態(tài)金屬是金屬晶體;大多數(shù)的鹽、堿和金屬氧化物是離子晶體;熟記常見的原子晶體;其它常見物質大多是分子晶體
答案
8、:B。
【例3】下列性質符合分子晶體的是
A . 熔點1070℃,易熔于水,水溶液能導電
B. 熔點是10.31℃,液體不導電,水溶液能導電
C. 熔點97.81℃,質軟,能導電,密度是0. 97g/cm3
D. 熔點973℃,熔化時能導電,水溶液也能導電
解析:A、D中的物質熔點較高,D中物質熔化時能導電,都是離子化合物;C中物質固態(tài)能導電,應為金屬單質
答案:B
【例4】下列大小關系正確的是( )
A.晶格能:NaClCaO
C.熔點:NaI>NaBr D.熔沸點:CO2>NaCl
解析:離子
9、半徑 Cl-NaBr,晶格能NaCl>NaBr,A項錯誤;MgO、CaO均為離子晶體,離子半徑Mg2+