高三化学专题八物质结构Word格式.docx

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（1）概念

描述晶体结构的__________。

（2）晶体中晶胞的排列——无隙并置

①无隙：

相邻晶胞之间没有__________。

②并置：

所有晶胞________排列、________相同。

知识点二　分子晶体与原子晶体

1．分子晶体的结构特点

（1）晶体中只含__________。

（2）分子间作用力为______________，也可能有

____________________________________。

（3）分子密堆积：

一个分子周围通常有____个紧邻的分子。

2．原子晶体的结构特点

（1）晶体中只含原子。

（2）原子间以____________结合。

问题思考

1．具有规则几何外形的固体一定是晶体吗？

晶胞是否一定为“平行六面体”？

知识点三　金属晶体

1．金属键

（1）“电子气理论”要点

该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的__________形成遍布整块晶体的“电子气”，被__________所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。

（2）金属晶体是由__________、__________通过________形成的一种“巨分子”。

金属键的强度__________。

2．金属晶体的几种堆积模型

堆积模型

采纳这种堆积的典型代表

空间利用率

配位数

晶胞

简单立方

Po

52%

钾型

Na、K、Fe

68%

镁型

Mg、Zn、Ti

74%

12

铜型

Cu、Ag、Au

知识点四　离子晶体

1．离子晶体

①离子键：

__________间通过________________（指相互排斥和相互吸引的平衡）形成的化学键。

②离子晶体：

由阳离子和阴离子通过________结合而成的晶体。

（2）决定离子晶体结构的因素

①几何因素：

即________________________________。

②电荷因素，即阴、阳离子电荷不同，配位数必然不同。

③键性因素：

离子键的纯粹程度。

（3）一般物理性质

一般地说，离子晶体具有较高的____点和____点，较大的________、难于压缩。

这些性质都是因为离子晶体中存在着较强的离子键。

若要破坏这种作用需要较多的能量。

2．晶格能

（1）定义：

气态离子形成1摩尔离子晶体________的能量，单位kJ·

mol－1，通常取正值。

（2）大小及与其他量的关系

①晶格能是最能反映离子晶体________的数据。

②在离子晶体中，离子半径越小，离子所带电荷数越大，则晶格能越大。

③晶格能越大，阴、阳离子间的离子键就越强，形成的离子晶体就越稳定，而且熔点高，硬度大。

知识点五　几种常见的晶体模型

（1）原子晶体（金刚石和二氧化硅）

①金刚石晶体中，每个C与另外____个C形成共价键，C—C键之间的夹角是______，最小的环是____元环。

含有1molC的金刚石中，形成的共价键有____mol。

②SiO2晶体中，每个Si原子与____个O成键，每个O原子与____个硅原子成键，最小的环是______元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是____原子。

（2）分子晶体

①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有____个。

②冰的结构模型中，每个水分子与相邻的____个水分子以氢键相连接，1mol冰中，有____mol“氢键”。

（3）离子晶体

①NaCl型：

在晶体中，每个Na＋同时吸引____个Cl－，每个Cl－同时吸引____个Na＋，配位数为____。

每个晶胞含____个Na＋和____个Cl－。

②CsCl型：

在晶体中，每个Cl－吸引____个Cs＋，每个Cs＋吸引____个Cl－，配位数为____。

（4）石墨晶体

石墨层状晶体中，层与层之间的作用是____________________，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是____，C原子采取的杂化方式是______。

2．在晶体模型中，金刚石中的“铁棍”和干冰中的“铁棍”表示的意义一样吗？

分子晶体中有化学键吗？

【考点精析】

一、晶体基本类型和性质的比较

　　　　类型

比较　　　　

分子晶体

原子晶体

金属晶体

离子晶体

概念

分子间靠分子间作用力结合而成的晶体

原子之间以共价键结合而形成的具有空间网状结构的晶体

金属阳离子和自由电子以金属键结合而形成的晶体

阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体

构成粒子

结构

粒子间的相互作用力

性

质

硬度

较小

很大

有的很大，有的很小

较大

熔、沸点

较低

有的很高，有的很低

溶解性

相似相溶

导电、传热性

一般不导电、溶于水后有的导电

一般不具有导电性

电和热的良导体

晶体不导电，水溶液或熔融态导电

延展性

无

良好

物质类别

及举例

大多数非金属单质（如P4、Cl2）、气态氢化物、酸（如HCl、H2SO4）、非金属氧化物（如SO2、CO2，SiO2除外）、绝大多数有机物（如CH4，有机盐除外）

一部分非金属单质（如金刚石、硅、晶体硼），一部分非金属化合物（如SiC、SiO2）

金属单质与合金（如Na、Al、Fe、青铜）

金属氧化物（如K2O、Na2O）、强碱（如KOH、NaOH）、绝大部分盐（如NaCl）

典例导悟1

　（2010·

黄冈质检）下列叙述正确的是（　　）

A．分子晶体中的每个分子内一定含有共价键

B．原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键

C．离子晶体中可能含有共价键

D．金属晶体的熔点和沸点都很高

二、晶体的有关计算

1．确定晶体组成的方法——均摊法

均摊法：

指每个晶胞平均拥有的粒子数目。

如：

某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于一个晶胞。

（1）长方体形（正方体）晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献

①处于顶点的粒子，同时为____个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为____。

②处于棱上的粒子，同时为____个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为____。

③处于面上的粒子，同时为____个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为____。

④处于体心的粒子，则完全属于该晶胞，对晶胞的贡献为____。

（2）非长方体形（正方体）晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。

如石墨晶胞每一层内6个碳原子排成六边形，其顶点的1个碳原子对六边形的贡献为1/3。

典例导悟2

右图为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构是具有代表性的最小重复单元。

（1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最近且等距离的钛原子共有____个。

（2）该晶体中，元素氧、钛、钙的个数比是________。

2．晶体密度（或微粒间距离）的计算

解题思路　知道微粒间距离

晶胞体积

密度，或已知密度求微粒间距离。

典例导悟3

　右图是

氯化铯晶体的晶胞（晶体中的最小重复单元），已知晶体中两个最近的Cs＋核间距离为acm，氯化铯的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体密度是（　　）

A.

g·

cm－3　B.

g·

cm－3C.

cm－3　D.

cm－3

【高考真题】

1．[2011·

课标全国卷－37（5）]六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm。

立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、______个硼原子、立方氮化硼的密度是__________________g·

cm－3（只要求列算式，不必计算出数值。

阿伏加德罗常数为NA）。

2．[2011·

山东理综－32（4）]CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为ag·

cm－3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为________cm3。

3．（2010·

全国理综Ⅰ，13）下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是（　　）

A．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子

B．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2

C．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子

D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶点

4.[2010·

全国课标卷，37（4）]X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，则该晶体的组成为X∶Y∶Z＝________。

5．[2010·

山东理综，32（4）]铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：

Pb4＋处于立方晶胞顶点，Ba2＋处于晶胞中心，O2－处于晶胞棱边中心。

该化合物化学式为__________，每个Ba2＋与______个O2－配位。

6．（2011·

江苏－21A）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。

回答下列问题：

（1）Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为__________，1molY2X2含有σ键的数目为________。

（2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是

_________________________________________________。

（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电

子体，元素Z的这种氧化物的分子式是____________。

（4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，

该氯化物的化学式是__________，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应

生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为____________________________。

7．（2010·

浙江理综，8）有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；

X＋与M2－具有相同的电子层结构；

离子半径：

Z2－>

W－；

Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。

下列说法中，正确的是（　　）

A．X、M两种元素只能形成X2M型化合物

B．由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低

C．元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体

D．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂

8．[2010·

海南，19（Ⅱ）]金属镍及其化合物在合金材

料以及催化剂等方面应用广泛。

请回答下列问题：

（1）Ni原子的核外电子排布式为_______________________________；

（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，

Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点

NiO______FeO（填“<

”或“>

”）；

（3）NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为______、_______；

（4）金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料其晶胞结构示意图如上