完整版高二化学常见晶胞.docx
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完整版高二化学常见晶胞
晶体与非晶体
【高考热点】
1晶体的组成、结构以及晶体类型的判断。
2.同种和不同种晶体类型性质的比较。
3•晶体结构分析及晶胞中微粒数目的计算方法。
4.晶体类型与微粒间作用力的关系。
晶体
非晶体
结构特征
结构微粒周期性有序排列，
有规则的几何外形
结构微粒无序排列，无规则的几何外形
熔点
固定
不固定
异同表现
各向异性
各向同性
两者区
别方法
间接方法
看是否有固定的熔沸点
科学方法
对固体进行X-射线衍射实验
区别晶体与非晶体可用：
X-射线衍射
晶胞
（1）概念：
描述晶体结构的基本单元。
⑵特征
1无隙：
相邻晶胞之间没有任何间隙。
2并置：
所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
离子晶体的晶格能
（1）定义：
气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：
kJ•mo「_
（2）影响因素
1离子所带电荷数：
离子所带电荷数越多，晶格能越大。
2离子的半径：
离子的半径越小，晶格能越大。
（3）与离子晶体性质的关系
晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高_硬度越丄。
晶体基本类型和性质的比较
1、晶体类型的方法
①依据作用力判断
离子键T离子晶体；
分子间作用力T分子晶体;
②依据物质的组成判断
共价键（原子间）一原子晶体;金属键一金属晶体；
3依据晶体的熔点判断。
一般地，熔沸点原子晶体>离子晶体〉分子晶体；金属晶体熔沸点有高有低常温下呈气态或者液态的，一般为分子晶体。
4依据导电性判断。
离子晶体水溶液及熔融状态可以导电；
原子晶体一般一般不导电，晶体硅为半导体
石墨能导电；
分子晶体为非导体，有些分子晶体中的电解质溶于水可以导电；
金属晶体是电的良导体。
5依据硬度和机械性能判断。
离子晶体硬度较大或略硬而脆；原子晶体硬度大，分子晶体硬度小且较脆；
2、晶体熔沸点高低的判断
（1）不同晶体类型的物质：
原子晶体>离子晶体>分子晶体
（2）根据常温下物质的状态来判断：
固态>液态>气态
（3）同种晶体类型的物质：
晶体内微粒间作用力越大，熔沸点越高
①离子晶体：
组成相似的离子晶体，离子半径越小、离子电荷数越多熔沸点越高例如：
熔沸点MgCl2>NaCI>KCI
②原子晶体：
原子半径越小-键长越短一键能越大，熔沸点越高
例如：
熔沸点金刚石>SiC>晶体硅
3分子晶体：
一般，组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高。
女口：
熔沸点CBr4>CCI4>CF4
特殊，存在分子间氢键，熔沸点升高；
4金属晶体：
金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：
NavMgvAI，Li>Na>K>Rb>Cs。
【经典例题】
1、根据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是（）
晶体
NaCI1
KCI
AICI3
SiCl4
单质B1
熔点/c
810:
776
190
—68
23001
沸点/c
1465
1418
180
57
2500
A.SiCM是分子晶体
B•单质B可能是原子晶体
C•AICI3加热能升华
D•NaCI的键的强度比KCI的小
它们的熔沸点差别很大的原因是（）
2、干冰和二氧化硅晶体同属WA元素的最高价氧化物A.二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量
B.C、O键键能比Si、O键键能小
C.干冰为分子晶体，二氧化硅为原子晶体
D.干冰易升华，二氧化硅不能
（）。
B.Cl4>CBr4>CCl4>CH4
D.金刚石〉生铁〉纯铁>钠
3、下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是
A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅
C.MgO>H2O>O2>Br2
4、按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是（）
B.SO32—的中心原子为sp2杂化
D.CIO3—的空间构型为三角锥形
5、下列有关物质结构和性质的说法中，正确的是（）
A.元素非金属性Cl>S的实验依据是酸性HCI>H2S
C.二氧化碳分子中存在共价键和分子间作用力
6、下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是（）
A.SO2和SiO2B.NaCI和HCIC.CCI4和KCID.NH3和H2O
7、一种新型材料B4C，它可用于制作切削工具和高温热交换器。
关于B4C的推断正确是（）
A.B4C是一种分子晶体B.B4C是一种离子晶体
C.B4C是一种原子晶体D.该分子是有4个硼原子和1个碳原子构成
8H20与H2S结构相似，都是V型的极性分子，但是H20的沸点是100°C,H2S的沸点是
9、-60.7°C。
引起这种差异的主要原因是（
）
A.范德华力B.共价键
C.氢键
D.相对分子质量
10.下列两种分子间可以形成氢键的是（
）
A.HF和H2OB.HCI和PH3
C.HCI和CH4
D.H2S和HCI
11.下列实验事实与氢键有关的是（）
A.乙醇可以与以水任意比互溶
B.H2O的热稳定性比H2S强
C.HF能与SiO2反应生成SiF4,故氢氟酸不能盛放在玻璃瓶里
D.冰的密度比水小，冰是一种具有许多空洞结构的晶体
12.下列关于氢键的说法中正确的是（）
A.氢键是一种相对比较弱的化学键B.通常说氢键是较强的分子间作用力
C.氢键是由氢原子与非金属性极强的原子相互作用而形成的
D.分子内形成氢键会使物质的熔、沸点升高
13、水分子间可通过氢键”彼此结合而形成（H2O）n，在冰中n值为5,即每个水分子都被其他4个水分子包围形成变形四面体，由无限个这样的四面体通过氢键相互连接成一个庞大的分子晶体，即冰如下图所示的（出0）5单元结构。
下列有关叙述正确的是（）
A.1mol冰中有4mol氢键
B.Imol冰中有4Wmol氢键
C.平均每个水分子只有2个氢键
D.平均每个水分子只有5/4个氢键【典型例题】
1、某单质形成的晶体一定不是（）
A.离子晶体B.分子晶体C.原子晶体D.金属晶体
1、判断下列物质晶体类型：
（1）Sil4：
熔点120.5C,沸点271.5C,易水解
（2）硼：
熔点2300C,沸点2550C,硬度大
（3）硒：
熔点217C，沸点685C,溶于氯仿
（4）锑：
熔点630.74C沸点750C,导电
四种晶体类型性质的比较
类型
比较
分子晶体
原子晶体
离子晶体
金属晶体
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
阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体
金属阳离子和自由电子以金属键结合而形成的晶体
构成粒子
结构
粒子间的相互作用力
性质
硬度
较小
很大
较大
有的很大，有的很小
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
晶体不导电，水溶液或熔融态导电
电和热的良导体
延展性
无
无
无
良好
物质类别
大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物、绝大多数有机物（有机盐除外）
金刚石、硅单质、晶体硼、SiC、
SiO2、BN等
金属氧化物
强碱
绝大部分盐
金属单质与合金
举例
P4、Cl2、NH3、
HCI、H2SO4、
SO2、CO2（干冰）、CH4、蔗糖等
注意：
AICI3、
FeCb属于分子晶体
金刚石、硅单质、
晶体硼、SiC、
SiO2、BN等
K2O、N&O、
KOH、NaOH、
NaCI等
Na、AI、Fe、青铜、镁铝合金、
不锈钢等
2、在下列物质中：
NaCI、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2>（NH4）2S、CO2、CCI4、C2H2、SiO2、
SiC、晶体硅、金刚石。
⑴其中只含有离子键的离子晶体是;
（2）其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是；
（3）其中既含有离子键，又含有极性共价键和配位键的离子晶体是；
⑷其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是（5）含有极性键的
原子晶体是。
常见晶胞
实例
结构
要点
金刚
石
原
子
晶
体
1、每一个碳原子采用杂化与其他
个碳原子等距离紧邻，由非极性键结合成的最小环的结构中有个碳原
子。
平均每个碳原子被个六元环共用，每根C-C键被个六元环共
用。
2、1mol金刚石中，碳碳键为
mol。
二氧
化硅
1、每一个硅原子紧邻个氧原
子，每一个氧原子紧邻个硅原子,形成了由Si-0键（极性或非极
性）键构成的元环的最小环状
结构。
一个环上有个硅原子，
个氧原子。
2、1molSiO2中，硅氧键为
mol。
干冰
分
子
晶
体
C60
4卄干£：
榔屯甲
1、一个二氧化碳晶胞中含有
氧化碳分子
二氧化碳晶胞中与二氧化碳最近的
氧化碳分子有个
2、
1、一个C60分子中含有根双键，根单键。
2、C60晶胞中与一个C60最近的C60分子有个
离
子
晶
体
NaCl
1、一个水分子形成平均1mol冰中含有
__个氢键,mol氢键。
1、每个钠离子紧邻个Cl-，每个Cl-
又紧邻个Na+,这些氯离子或Na+构成的空间几何构型是；2、与每一个Na+等距离的围绕且又最近的Na+为
个；同理Cl-也然。
CsCl
CaF2
石墨
C*N2斟？
Jft
1、每一个Cl-紧邻个Cs+，每一
个Cs+紧邻个Cl-，这些Cs+或
Cl-构成了体。
2、与每一个Cs+（或Cl-）等距离的围绕且又最近的Cs+（或Cl-）为个,这些Cs+（或Cl-）构成的空间构型是体。
1、1个晶胞中含有个Ca2+，
个F-,Ca2+的配位数为个，F-配
位数为个
2、设CaF2晶胞边长为apm，
求晶体密度为g/cm3
1、碳原子的杂化方式为，键角
为。
2、石墨晶体的片层结构中，母个六兀
碳环个碳原子数，每个六元碳环所含有的共价健数是个。
3、石墨同层C原子间以连接,
层与层之间的作用力为
范德华力作用力较小，因此石墨
质软，具有延展性，可作为润滑剂。
均摊法计算晶胞中原子个数
立方晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：
顶点----1/8棱----1/4面心----1/2体心----1
【例】某离子晶体部分结构如图
（1）晶体中每个丫同时吸引着最近
的个X,每个X同时吸引着最近的个丫
该晶体的化学式为；
（2）晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X共有个
（3）晶体中距离最近的2个X与一个丫形成的夹角/XYX的角度
为。
二、晶胞的密度计算：
晶胞中各线段之间的关系如下:
Q-m-
MZ
V=a3
p-V
'NaV
⑴晶胞体积（V=a3）cm3
⑵摩尔质量（M）
⑶晶胞中粒子数（Z）
⑷阿伏伽德罗Na
【例题】
（1）利用均摊法计算该晶胞中含个NaCI
（2）若Na+和CI-间的最近距离为O.5sx108cm,求：
晶体的密度
（2011新课标全国）六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。
六方氮化硼属于晶体。
氮化硼晶胞中含有.
个氮原子、硼原子，立方氮化硼的密度是-*…
gem-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为Na）。
典型题例
1、下列各项所述的数字不是6的是【】
A.在NaCI晶体中，与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数
B.在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数
C.在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数
D.在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数
2、现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式不属AB型的是【】
A.在NaCI晶体中，距Na+最近的Cl-形成正八面体
B.在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+
C.在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为1:
2
D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE
4.据报道，某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如右图所示。
则这种合金的化学式为【】
A.LaNi6B.LaNi3
C.LaNi4D.LaNi5
5、某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如图：
A为阴离子内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为【
A.B2AB.BA2C.B7A4D.B4A7
6、石墨是层状晶体，每一层内，碳原子排列成正六边形，许多个正六边形排列成平面网状结
构。
如果每两个相邻碳原子间可以形成一个碳碳单键，则石墨晶体中每一层碳原子数与碳碳单键数的比是（）
A.1:
1B.1:
2C.1:
3D.2:
3
【2015全国卷U（15分）】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。
回答下列问题：
（1）
四种元素中电负性最大的是—（填元素符号），其中C原子的核外电子排布布式为
【2014全国卷U（15分）】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。
A的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。
回答下列问题：
（1）b、c、d中第一电离能最大的是（填元素符号），e的价层电子轨道示意图
为。
（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方
式为;分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是
（填化学式，写出两种）。
（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是；酸根呈三
角锥结构的酸是。
（填化学式）
（4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为。
（5）这5种元素形成的一种1：
1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子吴轴向狭长的八面体结构（如图2所示）。
该化合物中阴离子为，阳离子中存在的化学键类型有;该化合物
加热时首先失去的组分是，判断理由是。
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